本实用新型专利技术涉及一种抗冻太阳能热水器，其吸热体由多个集热排管（２）和下集管（３）组成，集热排管上下端分别与水箱（１）和下集管相连通，其特点是集热排管上部的贮水空间呈上截面不小于下截面的直柱形状，该部分在集热器（５）中的长度，不小于吸热体纵向长度的１／２０。集热排管和下集管均为无弹性膨胀、内径相等、肋片宽度相等的金属集热条。有上述形状特点的太阳能热水器，在首次结冻时和在二次结冻时均具有抗冻性能。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及一种集热热水器，尤其是一种吸热体内贮水的抗冻太阳能热水器。现有的太阳能热水器通常是由水箱和集热器组成，水箱设在集热器的上方并与集热器中的吸热体相连通，吸热体通常是由集热排管、上集管和下集管以及上循环管和下循环管所组成，吸热体中除了集热排管为金属集热条外，其它均为的金属管。由于水在结冻为冰时其体积膨胀约10％，因此现有的用无弹性膨胀材料制成的吸热体均不具有抗冻性能。目前为使现有的太阳能热水器能够具有抗冻性能，主要是通过用能够弹性膨胀的材料来制作吸热体，使得吸热体中的水在结冻时，靠弹性材料的膨胀使吸热体具有抗冻性能，尤其是北京市太阳能研究所在专利号为901083100的专利文件中所公开的抗冻太阳能热水器，该太阳能热水器的特点是吸热体中的集热排管为金属集热条，上下集管为能够弹性膨胀的橡胶管，该太阳能热水器是以吸热体的集热排管有序冻结和上下集管的弹性膨胀为抗冻原理，从而使吸热体中的水在结冻时不会账坏吸热体，但根据北京市太阳能研究所的江希年等人为上述抗冻太阳能热水器在太阳能学报1991年第12卷第3期231--236页所发表的题目为《顺序冻结太阳热水器的实验研究》一文中所公布的试验数据，上述抗冻太阳能热水器在应用时吸热体中集热排管的两端仍将承受较大的膨胀应力。由于上述抗冻太阳能热水器吸热体的上下集管在承受膨胀应力时要能够向外弹性膨胀，因此上述抗冻太阳能热水器的吸热体存在着允许使用压力低，吸热体各部仍承受较高膨胀应力，而且制作技术复杂等缺点。为了使现有的吸热体是用无弹性膨胀材料制成的太阳能热水器具有抗冻性能，本技术的目的是提供一种吸热体为无弹性膨胀材料的，而且结构简单耐压高的抗冻太阳能热水器。为实现本技术的专利技术目的，以下结合附图对本技术所提出的抗冻太阳能热水器做具体的描述附图说明图1是抗冻太阳能热水器的正剖视示意图参见图1。一种抗冻太阳能热水器，它由水箱和集热器组成，水箱设在集热器的上方，集热器中的吸热体由数个集热排管和下集管组成，每个集热排管上端与水箱相连通，下端与下集管相连通，集热排管为金属集热条，集热排管的上部，其贮水空间呈上截面积不小于下截面积的直柱形状，该部分在集热器中的长度，不小于吸热体纵向长度的1/20，使得因集热排管上端不受光照而解冻慢的冰，均在集热排管的上部。下集管为有肋片的金属集热条，另外，集热器中的吸热体，其形状符合如下公式0.2(Vj/Sj)＜Vy/Sy＜1.1(Vj/Sj)Vj——距水箱近处单位长度的贮水空间体积，Vy——距水箱远处单位长度的贮水空间体积，Sj——Vj在吸热体壁外侧所对应的等效吸散热面积，Sy——Vy在吸热体壁外侧所对应的等效吸散热面积。从而使得集热排管中的水在首次结冻时，能按自下而上的顺序逐步完成结冻，又能使已结冻的吸热体在解冻时，除了集热排管上部的冰以外，都能按自上而下的顺序解冻。集热器中的吸热体，其形状为Vj＝Vy，Sj＝Sy。也就说在集热器中的为集热排管和下集管的金属集热条，其内经均相等，而且其肋片的吸散热面积也均相等。下集管的肋片设在下集管的下方。当上述的抗冻太阳能热水器，在首次结冻时，吸热体内的水是在每两集热排管下端之间的下集管中部先开始结冻，即在距水箱最远处先开始结冻，并逐步结冻至每个集热排管的上部，当吸热体在解冻状态时，由于集热器内上部的温度高于下部的温度，下集管内的冰解冻晚，而且下集管内的冰与集热排管内的冰呈一夹角，所以吸热体下部的冰在解冻过程中不会上浮，因此在解冻过程中，除了集热排管上部内的冰以外，都是按照自距水箱近至距水箱远的顺序逐步解冻，从而使得正在解冻的吸热体，无论在何时进入二次结冻状态，吸热体中的水在二次结冻时所产生的体积膨胀仍能将其上部的水推入水箱中，并能将在集热排管上部的冰即吸热体与水箱连通管内的冰顺利的推向水箱，因此上述的抗冻太阳能热水器，其吸热体在首次和二次结冻时均具有抗冻性能。上述抗冻太阳能热水器和现有太阳能热水器的不同点在于，现有太阳能热水器的下集管不设有肋片，而且通常下集管的内经大于集热排管的内经。上述抗冻太阳能热水器的优点是吸热体利用现有金属集热条的形状，不必进行过多的加工即使得制成的太阳能热水器具有抗冻性能，而且吸热体的耐压高。权利要求1 一种抗冻太阳能热水器，它由水箱和集热器组成，水箱设在集热器的上方，集热器中的吸热体由数个集热排管和下集管组成，每个集热排管上端与水箱相连通，下端与下集管相连通，集热排管为金属集热条，其特征在于集热排管的上部，其贮水空间呈上截面积不小于下截面积的直柱形状，该部分在集热器中的长度，不小于吸热体纵向长度的1/20，下集管为有肋片的金属集热条，另外，集热器中的吸热体，其形状符合如下公式0.2(Vj/Sj)＜Vy/Sy＜1.1(Vj/Sj)，Vj——距水箱近处单位长度的贮水空间体积，Vy——距水箱远处单位长度的贮水空间体积，Sj——Vj在吸热体壁外侧所对应的等效吸散热面积，Sy——Vy在吸热体壁外侧所对应的等效吸散热面积。2根据权利要求1所述的抗冻太阳能热水器，其特征在于集热器中的吸热体，其形状为Vj＝Vy，Sj＝Sy。3根据权利要求1或2所述的抗冻太阳能热水器，其特征在于下集管的肋片设在下集管的下方。专利摘要本技术涉及一种抗冻太阳能热水器,其吸热体由多个集热排管(2)和下集管(3)组成,集热排管上下端分别与水箱(1)和下集管相连通,其特点是集热排管上部的贮水空间呈上截面不小于下截面的直柱形状,该部分在集热器(5)中的长度,不小于吸热体纵向长度的1/20。集热排管和下集管均为无弹性膨胀、内径相等、肋片宽度相等的金属集热条。有上述形状特点的太阳能热水器,在首次结冻时和在二次结冻时均具有抗冻性能。文档编号F24J2/26GK2288395SQ9624835公开日1998年8月19日 申请日期1996年11月10日 优先权日1996年11月10日专利技术者位绍建 申请人:位绍建本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种抗冻太阳能热水器，它由水箱［１］和集热器［５］组成，水箱［１］设在集热器［５］的上方，集热器［５］中的吸热体由数个集热排管［２］和下集管［３］组成，每个集热排管［２］上端与水箱［１］相连通，下端与下集管［３］相连通，集热排管［２］为金属集热条，其特征在于：集热排管［２］的上部，其贮水空间呈上截面积不小于下截面积的直柱形状，该部分在集热器［５］中的长度，不小于吸热体纵向长度的１／２０，下集管［３］为有肋片［４］的金属集热条，另外，集热器中的吸热体，其形状符合如下公式：０ ．２（Ｖｊ／Ｓｊ）＜Ｖｙ／Ｓｙ＜１．１（Ｖｊ／Ｓｊ），Ｖｊ－距水箱近处单位长度的贮水空间体积，Ｖｙ－距水箱远处单位长度的贮水空间体积，Ｓｊ－Ｖｊ在吸热体壁外侧所对应的等效吸散热面积，Ｓｙ－Ｖｙ在吸热体壁外侧所对应的等效吸散热 面积。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：位绍建，
申请(专利权)人：位绍建，
类型：实用新型
国别省市：95[中国|青岛]
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