全文摘要
一种新型复合脉动热管太阳能热水器，属于太阳能利用、传热、传质技术领域，特别涉及一种复合脉动热管太阳能热水器；包括平行设置的两个水箱，加热器、真空玻璃管、脉动热管、变压器、密封螺母、密封圈和小型风力发电机。本实用新型的真空玻璃管能吸收太阳能，通过辐射方式将热量传给脉动热管加热段，脉动热管加热段内工质吸收热量产生气泡，迅速膨胀和升压，管内呈振荡形式，推动工质流向脉动热管冷凝段，加热水箱内的水，从而实现热量的传递。采用独特的脉动热管作为传热介质，并且拥有风力发电机辅助加热，所以受天气影响较小，并且夏季不会因高温爆裂、冬季不会结冻。
主设计要求
1.一种新型复合脉动热管太阳能热水器,其特征在于：包括平行设置的两个水箱(1)，加热器(2)、真空玻璃管(3)、脉动热管(4)、变压器(5)、密封螺母(6)、密封圈(7)和小型风力发电机(8)；所述加热器(2)设置在所述水箱(1)内；所述真空玻璃管(3)设置在两个所述水箱(1)之间；所述脉动热管(4)连接两个所述水箱(1)，所述脉动热管(4)的冷凝段(41)设置在所述水箱(1)中，所述脉动热管(4)的加热段(42)设置在所述真空玻璃管(3)中；所述小型风力发电机(8)设置在所述水箱(1)上方；所述变压器(5)一端与所述小型风力发电机(8)连接，另一端与所述水箱(1)内的加热器(2)连接；所述水箱(1)与所述变压器(5)的连接处设置有所述密封圈(7)，且所述密封圈(7)通过所述密封螺母(6)固定在所述水箱(1)上。
设计方案
1.一种新型复合脉动热管太阳能热水器,其特征在于：包括平行设置的两个水箱(1)，加热器(2)、真空玻璃管(3)、脉动热管(4)、变压器(5)、密封螺母(6)、密封圈(7)和小型风力发电机(8)；
所述加热器(2)设置在所述水箱(1)内；
所述真空玻璃管(3)设置在两个所述水箱(1)之间；
所述脉动热管(4)连接两个所述水箱(1)，所述脉动热管(4)的冷凝段(41)设置在所述水箱(1)中，所述脉动热管(4)的加热段(42)设置在所述真空玻璃管(3)中；
所述小型风力发电机(8)设置在所述水箱(1)上方；
所述变压器(5)一端与所述小型风力发电机(8)连接，另一端与所述水箱(1)内的加热器(2)连接；
所述水箱(1)与所述变压器(5)的连接处设置有所述密封圈(7)，且所述密封圈(7)通过所述密封螺母(6)固定在所述水箱(1)上。
2.根据权利要求1所述的一种新型复合脉动热管太阳能热水器,其特征在于：所述水箱(1)外部设置有金属支架(9)。
3.根据权利要求1所述的一种新型复合脉动热管太阳能热水器,其特征在于：所述冷凝段(41)与所述水箱(1)的连接处覆盖有密封材料和保温材料。
4.根据权利要求1所述的一种新型复合脉动热管太阳能热水器,其特征在于：所述脉动热管(4)设置有四组，所述真空玻璃管(3)设置有八根。
5.根据权利要求4所述的一种新型复合脉动热管太阳能热水器,其特征在于：所述真空玻璃管(3)自上而下布置，第一根真空玻璃管(3)和第五根真空玻璃管(3)内设置的所述脉动热管(4)为同一根，第二根真空玻璃管(3)和第六根真空玻璃管(3)内设置的所述脉动热管(4)为同一根，第三根真空玻璃管(3)和第七根真空玻璃管(3)内设置的所述脉动热管(4)为同一根，第四根真空玻璃管(3)和第八根真空玻璃管(3)内设置的所述脉动热管(4)为同一根。
6.根据权利要求1所述的一种新型复合脉动热管太阳能热水器,其特征在于：所述脉动热管(4)的各个拐角呈弧形。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于太阳能利用、传热、传质技术领域，特别涉及一种复合脉动热管太阳能热水器。
背景技术
近年，随着国家大力发展新能源相关产业，建设生态文明国家。而且我国幅员广大，有着十分丰富的太阳能资源，极其适合太阳能资源的普及以及发展。据估算，每年中国陆地接收的太阳能辐射总量相当于24000亿吨标准煤，年均辐射量约为5900兆焦耳\/平方米。
脉动热管(又称振荡热管)结构简单、体积小、无需吸液芯且能实现高效热量传输，在微电子冷却、余热回收、干燥、太阳能集热和制冷空调等领域展现出良好的应用前景。所以，本实用新型太阳能热水器，旨在将二者相结合，并将风力发电机用作辅助加热，顺应国家大力推行新能源的背景，设计一种全新的，高效的太阳能热水器。并且，由于本实用新型太阳能热水器的双水箱设计，也可以紧跟太阳能热水器商业化用途的步伐。
目前，市场上太阳能热水器分两种，一种是落水式的，另一种承压式的，承压式的技术上更先进一些：真空管里没有水、不会爆裂、也不会结冻，特别适用于高纬度地区。但承压式有一个致命的缺点，就是采热片在内桶中的触头温度非常高，在北方碱性水地区很容易结垢，影响效能，甚至烧毁，另外价格也相对高一些。落水式是比较成熟的产品，缺点是真空管里走水，有可能夏天有可能爆裂、冬天结冻，需要比较完备的控制电路防止夏天干晒爆裂，冬天太冷结冻。而且，二者效能受天气影响较大，阴天时效果不佳。因此现有技术中亟需一种新的方案解决该问题。
而本实用新型太阳能热水器因采用脉动热管作为传热介质，所以真空管中无水、不会爆裂、不会结冻并且传热效率高。而且可以通过两个小型风力发电机为加热棒供电辅助加热，阴天时也可以保证工作效应。
实用新型内容
针对现有技术的不足和缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种太阳能效率高，结构简单，适用范围广，不存在管内结垢、结冰、空气腐蚀等问题的一种复合型脉动热管太阳能热水器。
一种新型复合脉动热管太阳能热水器,包括平行设置的两个水箱，加热器、真空玻璃管、脉动热管、变压器、密封螺母、密封圈和小型风力发电机；
所述加热器设置在所述水箱内；
所述真空玻璃管设置在两个所述水箱之间；
所述脉动热管连接两个所述水箱，所述脉动热管的冷凝段设置在所述水箱中，所述脉动热管的加热段设置在所述真空玻璃管中；
所述小型风力发电机设置在所述水箱上方；
所述变压器一端与所述小型风力发电机连接，另一端与所述水箱内的加热器连接；
所述水箱与所述变压器的连接处设置有所述密封圈，且所述密封圈通过所述密封螺母固定在所述水箱上。
所述水箱外部设置有金属支架。
所述冷凝段与所述水箱的连接处覆盖有密封材料和保温材料。
所述脉动热管设置有四组，所述真空玻璃管设置有八根。
所述真空玻璃管自上而下布置，第一根真空玻璃管和第五根真空玻璃管内设置的所述脉动热管为同一根，第二根真空玻璃管和第六根真空玻璃管内设置的所述脉动热管为同一根，第三根真空玻璃管和第七根真空玻璃管内设置的所述脉动热管为同一根，第四根真空玻璃管和第八根真空玻璃管内设置的所述脉动热管为同一根。
所述脉动热管的各个拐角呈弧形。
本实用新型的有益效果是：真空玻璃管能吸收太阳能，通过辐射方式将热量传给脉动热管加热段，脉动热管加热段内工质吸收热量产生气泡，迅速膨胀和升压，管内呈振荡形式，推动工质流向脉动热管冷凝段，加热水箱内的水，从而实现热量的传递。在整个过程中，无需消耗外部机械功和电功，完全是在热驱动下的自我震荡。同时，位于水箱顶部的小型风力发电机在有风时自动启动，利用风力发电，供给水箱里的加热器辅助加热。本实用新型因为采用独特的脉动热管作为传热介质，并且拥有风力发电机辅助加热，所以受天气影响较小，并且夏季不会因高温爆裂、冬季不会结冻。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一种新型复合脉动热管太阳能热水器的剖视图。
图2为本实用新型一种新型复合脉动热管太阳能热水器的真空玻璃管和脉动热管。
图3为本实用新型一种新型复合脉动热管太阳能热水器的侧视图。
图4为本实用新型一种新型复合脉动热管太阳能热水器的变压器与水箱连接处示意图。
图5为本实用新型一种新型复合脉动热管太阳能热水器真空玻璃管侧视示意图。
图中，1-水箱、2-加热器、3-真空玻璃管、4-脉动热管、5-变压器、6-密封螺母、7-密封圈、8-小型风力发电机、9-金属支架、41-冷凝段、42-加热段。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
一种新型复合脉动热管太阳能热水器,如图1-图3所示：包括平行设置的两个水箱1，加热器2、真空玻璃管3、脉动热管4、变压器5、密封螺母6、密封圈7和小型风力发电机8；
所述加热器2设置在所述水箱1内；
所述真空玻璃管3设置在两个所述水箱1之间；
所述脉动热管4连接两个所述水箱1，所述脉动热管4的冷凝段41设置在所述水箱1中，所述脉动热管4的加热段42设置在所述真空玻璃管3中；
所述小型风力发电机8设置在所述水箱1上方；
所述变压器5一端与所述小型风力发电机8连接，另一端与所述水箱1内的加热器2连接；
所述水箱1与所述变压器5的连接处设置有所述密封圈7，且所述密封圈7通过所述密封螺母6固定在所述水箱1上。
所述水箱1外部设置有金属支架9。
所述冷凝段41与所述水箱1的连接处覆盖有密封材料和保温材料。
所述脉动热管4设置有四组，所述真空玻璃管3设置有八根。
所述真空玻璃管3自上而下布置，第一根真空玻璃管3和第五根真空玻璃管3内设置的所述脉动热管4为同一根，第二根真空玻璃管3和第六根真空玻璃管3内设置的所述脉动热管4为同一根，第三根真空玻璃管3和第七根真空玻璃管3内设置的所述脉动热管4为同一根，第四根真空玻璃管3和第八根真空玻璃管3内设置的所述脉动热管4为同一根。
所述脉动热管4的各个拐角呈弧形。
真空玻璃管3吸收太阳能，通过辐射方式将热量传给脉动热管4的加热段42，脉动热管4的加热段42内工质吸收热量产生气泡，迅速膨胀和升压，脉动热管4管内呈振荡形式，推动工质流向脉动热管4的冷凝段41，加热水箱1内的水，从而实现热量的传递。在整个过程中，无需消耗外部机械功和电功，完全是在热驱动下的自我震荡，同时，位于水箱1顶部的小型风力发电机8在风可以利用风力发电，供给水箱1里的加热器2辅助加热。密封螺母6和密封圈7配合使用，保证了水箱1的密封，金属支架9方便水箱以各种角度设置。密封材料和保温材料能够保证冷凝段41与所述水箱1的连接处不会出现漏水及热量损失的情况。
每个脉动热管4为回形设计，同时穿过两根不同的真空玻璃管3其设置在水箱1内的部分为冷凝段41，设置在真空玻璃管3内的部分为加热段42。每个脉动热管4选择穿过两根相距较远的真空玻璃管3，当自上而下设置有八根真空玻璃管3和四个脉动热管4时，最好的使用方式，就是上面第一根真空玻璃管3和第五根真空玻璃管3内设置的是同一根个脉动热管4，第二根真空玻璃管3和第六根真空玻璃管3内设置的是同一根个脉动热管4，第三根真空玻璃管3和第七根真空玻璃管3内设置的是同一根个脉动热管4，第四根真空玻璃管3和第八根真空玻璃管3内设置的是同一根个脉动热管4，这样能够增加冷凝段41的长度，使冷凝段41和水箱1内的水交换更充分，加热效率更高。
以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920017811.0
申请日:2019-01-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:82(吉林)
授权编号:CN209355506U
授权时间:20190906
主分类号:F24S 10/95
专利分类号:F24S10/95;F24S10/40;F24S20/40
范畴分类:申请人:长春工程学院
第一申请人:长春工程学院
申请人地址:130000 吉林省长春市宽平大路395号
发明人:刘建红;叶胜昌;杜显平;朱俊吉;刘涛
第一发明人:刘建红
当前权利人:长春工程学院
代理人:李晓莉
代理机构:22206
代理机构编号:长春市吉利专利事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计