太阳能集热芯、集热器以及热水器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种太阳能集热芯，包括集热板以及叠置于所述集热板下方的底板，两者之间具有水流通道；所述集热板和底板的周边密封；所述水流通道形成于所述集热板和底板之间，以便其中的冷水能够由所述集热板直接加热。此外，所述集热板还可以包括多个凸起部。本实用新型专利技术还提供了一种太阳能热水器的集热器以及太阳能热水器。本实用新型专利技术所提供的太阳能集热芯的水流通道直接由集热板和底板形成，其中待加热的冷水可以由集热板直接加热，传热效率得到显著提高。在所述集热板上设置多个凸起部后，集热板的受光面积增大，因此光－热转换效率得到提高；另一方面，所述凸起部的设置也可以增大集热板与冷水之间的换热面积，因此传热效率可以进一步提高。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于吸收并传递太阳能的集热芯。本实用新 型还涉及一种包括上述集热芯的集热器，以及一种包括上述集热器的 太阳能热水器。
技术介绍
随着人民生活水平的提高，热水器在日常生活中的应用越来越广泛。现有的热水器按照能量来源分为燃气、燃煤、燃油热水器，以及 电热水器等几大类。上述燃气、燃煤、燃油热水器消耗的均是不可再生能源，还造成环境的污染；同时，在能源价格持续高涨的今天，上 述燃气、燃煤、燃油热水器的使用费用很高，给用户带来了较大的经 济压力。由于用电量大，电价也有持续增长的趋势，上述电热水器的 广泛应用也存在不小的障碍。在此背景下，太阳能热水器以其能源清洁环保、使用费用较低、 使用简单方便等优势得到广泛的应用，这将对我国国民经济和环保事 业带来重大影响。请参考图1以及图2，图1为一种典型的太阳能热水器的结构示 意图；图2为现有技术中集热器的结构示意图。太阳能热水器通常包括吸收太阳能并将其转化为内能的集热器I, 集热器1通常向上倾斜放置以便于有效地接收太阳能；集热器1 的上部连通储水箱2，储水箱2通常为圆筒形，其容积远大于集热器1 的容积，用以接受并暂存热水。集热器1以及储水箱2通过支架3支 撑。上述现有技术中太阳能热水器的集热器1包括通常包括保温外壳II, 保温外壳11具有向上的开口 ，该开口用保温透光板12密封。保 温外壳11的内腔中设置集热芯，集热芯包括集热板13以及底板14， 两者大体相平行地设置。集热板13与底板14之间设有水管15,水管315的外壁紧密贴合集热板13。水管15的两端分别连通进水管16以及 出水管17。正常工作时，太阳光透过保温透光板12照射集热板13的外表面， 并在集热板13的外表面转化为集热板13内能；由于水管15紧密贴合 集热板13，因此热量可以通过水管15的管壁不断地传递给其中的冷 水，最终将冷水加热。由于上述现有技术中的集热板13大多为平板，受光面积有限， 光-热转换效率较低；另一方面，上述加热过程中，集热板13所获得 的热量首先需要传递给水管15,然后才能传递给待加热的冷水，因此 该过程中热阻较大，系统的传热效率也较低。因此，如何提高现有技术中太阳能热水器的传热效率、如何提高 其光-热转换效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种具有较高传热效率的太阳能集热 芯。本技术的另一目的是提供一种包括上述集热芯的集热器，以 及一种包括上述集热器的太阳能热水器。为解决上述技术问题，本技术提供一种太阳能集热芯，包括 集热板以及叠置于所述集热板下方的底板，两者之间具有水流通道； 所述集热板和底板的周边密封；所述水流通道形成于所述集热板和底 板之间，以便其中的冷水能够由所述集热寺反直接加热。优选地，所述集热板包括多个凸起部。优选地，所述集热板的外表面设有光谱选择性吸收涂层。优选地，所述凸起部呈瓦状，各凸起部相互平行。优选地，所述底板在相邻的两凸起部之间的位置与所述集热板固 定连接，所述水流通道形成于所述凸起部与底板之间。优选地，所述凸起部呈球面状。优选地，所述底板在凸起部之间的位置与所述集热板固定连接， 所述凸起部依次通过连接通道连通，从而在所述凸起部与底板之间形 成所述水流通道。本技术还提供一种太阳能热水器的集热器，包括上述任一项 所述的太阳能集热芯。本技术还提供一种太阳能热水器，其特征在于，包括上述太 阳能集热芯。相对上述
技术介绍
，本技术所提供的太阳能集热芯的水流通 道直接由集热板和底板形成，其中待加热的冷水可以由集热板直接加 热，因此，热量传递过程中热阻显著地减小，传热效率得到显著提高。 此外，在所述集热板上设置多个凸起部后，集热板的受光面积增大，因此光-热转换效率得到提高；另一方面，所述凸起部的设置也可以增 大集热板与冷水之间的换热面积，因此传热效率可以进一步提高。本 技术所提供的太阳能热水器及其集热器显然也具有上述优点。附图说明图1为现有技术中一种典型太阳能热水器的结构示意图； 图2为现有技术中一种典型集热器的结构示意图； 图3为本技术所提供太阳能集热器第一种具体实施方式的结 构示意图4为本技术所提供太阳能集热器第二种具体实施方式的结 构示意图5为图3所示太阳能集热器的一种工作方式的示意图； 图6为图3所示太阳能集热器的另一种工作方式的示意图； 图7为本技术所提供太阳能集热器第三种具体实施方式的结 构示意图8为本技术所提供太阳能集热器第四种具体实施方式的结 构示意图。具体实施方式本技术核心是提供一种具有较高传热效率的太阳能集热芯。 本技术的另一核心是提供一种包括上述集热芯的集热器，以及一 种包括上述集热器的太阳能热水器。为了使本
的人员更好地理解本技术方案，以下结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明。请参考图3，图3为本技术所提供太阳能集热器第一种具体 实施方式的结构示意图。在一种具体实施方式中，本技术所提供的太阳能集热器4包 括保温外壳41,其中填充常规的保温材料，比如聚氨酯。保温外壳41具有向上的开口 ，该开口用保温透光板42密封。保 温外壳41的内腔中设置集热芯，本技术所提供的集热芯包括集热 板43以及底板44，两者大体相平行地设置。集热才反43叠置于底4反44之上，两者相距适当的间距并在边》彖部 分密封，从而两者之间形成腔体。当然，集热板43与底板44之间的 腔体中分别连接进水管46以及出水管47。上述腔体中不再设置水管，可以直接向其中通入冷水，以上述腔 体即为水流通道，从而可以使冷水直接接触集热板43的底壁，集热板 43所吸收的太阳能可以直接传递给待加热的冷水，因此传热效率较 高。请同时参考图5以及图6,图5为图3所示太阳能集热器的一种 工作方式的示意图；图6为图3所示太阳能集热器的另一种工作方式 的示意图。集热板43可以进一步包括主体部431以及i殳置于主体部431上 的多个大体呈瓦状的凸起部432。集热斧反43可以以其主体部431固定连4妄底4反44,两者可以以常 规的方式焊接。凸起部432大体呈瓦状，且向上方凸出，因此，凸起 部432与底板44之间将形成同样呈瓦状的水流通道45(示于图3中)。各条水流通道45可以以常规的方式相并联，如图5所示；也可以 以常规的方式相串联，如图6所示。图5以及图6中的虚线示意性地 表示出了所述太阳能集热芯中的水流路径。众所周知，影响太阳能热水器热效率的因素主要包括光-热转换效 率以及集热板的热传递效率，两者分别受到集热板受光面积以及集热 板与冷水的换热面积的影响。在集热板43上设置多个凸起部432后，集热4反43的受光面积显 著增大，因此上述光-热转换效率得到显著提高，也即同等日照条件下 同样尺寸的集热斧反43可以产生更多的热量；另一方面，由于水流通道 45由凸起部432与底板44直接形成，因此凸起部432的设置也可以 显著增大集热板4 3与冷水之间的换热面积，热传递效率可以进 一 步才是 高。此外，在主板体431处将集热板43与底板44焊接于一体，不但 可以形成水流通道45,而且可以显著增加整个所述集热芯的强度，避 免集热板43的中部受热后出现鼓胀的现象。集热板43可以选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热芯，包括集热板以及叠置于所述集热板下方的底板，两者之间具有水流通道；其特征在于，所述集热板和底板的周边密封；所述水流通道形成于所述集热板和底板之间，以便其中的冷水能够由所述集热板直接加热。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周奇迪，唐玉敏，
申请(专利权)人：宁波晟唐基业科能电器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]