阅读说明：本技术 具有炸裂防护功能的太阳能热水器 (Solar water heater with burst protection function ) 是由 王永菊 杨育芬 于 2019-11-03 设计创作，主要内容包括：本领域属于太阳能领域,具体涉及一种具有炸裂防护功能的太阳能热水器,包括机架、保温水箱、集热管和用于控制保温水箱的控制系统,保温水箱固定在机架上,集热管与保温水箱连通且集热管倾斜设置,还包括第一电磁铁、滑轨、齿条、齿轮和挡板,挡板分别涂油反光和吸光涂层,挡板通过转动机构转动设置在机架上,且挡板的位置与集热管相对应；齿轮固定在转动机构上,滑轨固定在机架上,齿条滑动设置在滑轨上,第一电磁铁固定在机架上且位于齿条的上方,第一电磁铁通电后可吸引齿条移动,齿条与齿轮相互啮合。与传统的太阳能热水器相比,本方案有效地控制了停电时突然来电时集热管产生过大的温差情况,进而有效地减少了集热管炸裂的几率。(The field belongs to the field of solar energy, and particularly relates to a solar water heater with a crack protection function, which comprises a rack, a heat preservation water tank, heat collecting pipes and a control system for controlling the heat preservation water tank, wherein the heat preservation water tank is fixed on the rack, the heat collecting pipes are communicated with the heat preservation water tank and are obliquely arranged, the solar water heater also comprises a first electromagnet, a slide rail, a rack, a gear and a baffle, the baffle is respectively coated with a light reflecting coating and a light absorbing coating, the baffle is rotatably arranged on the rack through a rotating mechanism, and the position of the baffle corresponds to that of the heat; the gear is fixed on the rotating mechanism, the sliding rail is fixed on the rack, the rack is arranged on the sliding rail in a sliding mode, the first electromagnet is fixed on the rack and located above the rack, the rack can be attracted to move after the first electromagnet is electrified, and the rack is meshed with the gear. Compared with the traditional solar water heater, the scheme effectively controls the condition that the heat collecting tube generates overlarge temperature difference when the power is suddenly turned on when the power is off, and further effectively reduces the probability of burst of the heat collecting tube.)

具有炸裂防护功能的太阳能热水器

技术领域

本领域属于太阳能领域，具体涉及一种具有炸裂防护功能的太阳能热水器。

背景技术

传统能源日益紧缺，加快发展可再生能源已成为世界各国共识，其中太阳能作为可再生能源的一种，在人民生活需要方面有多种用途，如发电，取暖、 供热水等。但目前来看，能以商品形式大量供应市场的只有太阳能热水器。

太阳能热水器是利用太阳光将水温加热的装置。太阳能热水器分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器占据国内95%的市场份额。真空管式家用太阳能热水器是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。

太阳能热水器主要包括机架、保温水箱、集热管和用于控制保温水箱的控制系统。集热管是太阳能热水器中最重要的部件之一，其好坏会极大程度地影响太阳能热水器的性能。集热管是比较容易炸裂的部件，特别是在夏天高温的时候，真空管处于空晒状态，此时真空管的温度一般在250-300℃，而一旦保温水箱内的水比较少，真空管的温度无法快速传递出去，当突然补水时，温度突然降低，则非常容易引起集热管的炸裂。为此，通常在保温水箱内都设置有水位传感器，当保温水箱内的水不够多时，则会自动进行补水，避免集热管内的温度无法传递出去。

然而，夏天是用电的高峰期，特别是部分偏远一些的区，就更容易出现停电的情况。而一旦停电，自动补水的设备则不会工作。此时一旦保温水箱内的水比较少而集热管持续的升温，一旦来电后，新补充进来的低温水则会与集热管有很大的温差，导致集热管非常容易出现炸裂的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有炸裂防护功能的太阳能热水器，已解决停电后导致集热管容易出现炸裂的问题。

为了解决上述问题，本方案提供一种具有炸裂防护功能的太阳能热水器，包括机架、保温水箱、集热管和用于控制保温水箱的控制系统，所述保温水箱固定在机架上，所述集热管与保温水箱连通且集热管倾斜设置，还包括第一电磁铁、滑轨、齿条、齿轮和挡板，所述挡板的一面涂设有反光涂层，另一面涂设有吸光涂层，所述挡板通过转动机构转动设置在机架上，且挡板的位置与集热管相对应；所述齿轮固定在转动机构上，所述滑轨固定在机架上，所述齿条滑动设置在滑轨上，所述第一电磁铁固定在机架上且位于齿条的上方，第一电磁铁通电后可吸引齿条移动，所述齿条与齿轮相互啮合。

本方案的原理在于：实际上，集热管炸裂的原因在于：集热管的过大温差。因此，本方案的核心原理在于，停电时自动补水装置失效后，通过降低集热管的问题，进而避免停电后突然来电时集热管产生过大的温差。

当停电时，第一电磁铁断电，此时在重力的作用下，齿条向下移动，并推动转动机构转动，从而使挡板向上转动，进而挡住阳光，进而减少了集热管的持续加热。当来电时，第一电磁铁通电产生磁力，将齿条向上吸引，并推动转动机构转动，从而使挡板向下转动，防止挡板遮挡阳光。

本方案的有益效果在于：挡板的一面涂设有反光涂层，另一面涂设有吸光涂层，这样，在正常情况下，反光涂层对着集热管，可使得集热管的加热效率更高。而当停电时，其又可以很好的挡住阳光，防止集热管持续的加热。而第一电磁铁的设置，在停电时可第一时间反应，无需人员手动操作，即可自动完成挡板的转动进行遮阳。与传统的太阳能热水器相比，本方案有效地控制了停电时突然来电时集热管产生过大的温差情况，进而有效地减少了集热管炸裂的几率。

进一步，所述转动机构包括连接杆、套筒和轴承，所述连接杆的一端固定在机架上，另一端固定在集热管的底部，所述连接杆上设有两个同轴的轴承，所述套筒套设在连接杆上，且套筒转动设在轴承上。结构简单，成本低。

进一步，所述挡板为轻质材料制成的挡板。轻质材料制成的挡板转动时候更加容易。可采用橡胶板或者不透明的pvc板等。

进一步，所述齿条为铁质齿条，且齿条上涂设有防锈涂层，所述齿轮为不锈钢齿轮。铁质齿条成本低，磁性好，而防锈涂层的设置，有效地增加了其使用寿命。不锈钢齿轮没有磁力，不会阻碍磁铁的上下移动，相对于齿条，也更不容损坏。这样定期的更换齿条就行了，操作更加方便。

进一步，还包括配重块，所述配重块固定在齿条的下端。配重块的设置，可更好的使得齿条向下移动。

进一步，还包括第二电磁铁，所述配重块为磁铁，所述第二电磁铁位于配重块的下方，且第二电磁铁通电时第二电磁铁和配重块相面对的一面的磁极相同。当来电时，第二电磁铁产生磁力，推动配重块向上移动，使第一电磁铁不用过大的功率就可以吸住齿条。

附图说明

图1为本发明实施例1正常情况下的示意图。

图2为本发明实施例1停电时的示意图。

图3为本发明实施例2的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架10、水箱20、集热管30、连接杆41、轴承42、套筒43、挡板44、齿条51、第一电磁铁52、配重块53、第二电磁铁54。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种具有炸裂防护功能的太阳能热水器，左右两侧是两个机架10，分别用来固定电磁铁和保温水箱20。保温水箱20则采用常规的保温水箱20，其安装在右侧的机架10上，还包括一些控制系统、进出水阀、保温层等就不一一介绍了。值得一提的是，其内部设有高位水位感应器和低位水位感应器，两个水位感应器均和控制系统电性连接。通过水位感应器保持保温水箱20内的水始终处于一个良好的量。集热管30架和保温水箱20架上均设有与其匹配的托盘，受力面积更好，支撑性更好。

集热管30与保温水箱20连通且集热管30倾斜约30°设置。集热管30包括透光层和吸热层，透光层和吸热层之间设有真空层。透光层采用钢化玻璃，强度高，不易损坏，使用寿命更长。吸热层采用黑瓷复合陶瓷层。透光层和吸热层之间相互密封，形成真空层。

左侧的机架10则主要用来安装固定第一电磁铁52。第一电磁铁52下方还安装有滑轨。滑轨内设动设置有齿条51。齿条51为铁质齿条51，且齿条51上涂设有防锈涂层。铁质齿条51成本低，磁性好，而防锈涂层的设置，有效地增加了其使用寿命。齿条51的下端还安装有一个配重块53，配重块53的设置，可更好的使得齿条51向下移动。

转动机构安装在机架10和集热管30上。其主要包括连接杆41、套筒43和轴承42。连接杆41的左端固定在机架10上，右端固定在集热管30的底部。连接杆41的中部设有两个同轴的轴承42，套筒43套设在连接杆41上，且套筒43转动设在轴承42上。

套筒43上设有齿轮和挡板44。齿轮与齿条51相互啮合。齿轮为不锈钢齿轮。不锈钢齿轮没有磁力，不会阻碍磁铁的上下移动，相对于齿条51，也更不容损坏。这样定期的更换齿条51就行了，操作更加方便。挡板44呈√形，挡板44的上表面涂设有反光涂层，下表面则涂设有吸光涂层，挡板44的位置与集热管30相对应，最好是将挡板44与集热管30平行设置。

具体使用中，当停电时，如图2所示，第一电磁铁52断电，此时在重力的作用下，齿条51向下移动，并推动转动机构转动，从而使挡板44向上转动，进而挡住阳光，进而减少了集热管30的持续加热。当来电时，如图1所示，第一电磁铁52通电产生磁力，将齿条51向上吸引，并推动转动机构转动，从而使挡板44向下转动，防止挡板44遮挡阳光。

挡板44的一面涂设有反光涂层，另一面涂设有吸光涂层，这样，在正常情况下，反光涂层对着集热管30，可使得集热管30的加热效率更高。而当停电时，其又可以很好的挡住阳光，防止集热管30持续的加热。而第一电磁铁52的设置，在停电时可第一时间反应，无需人员手动操作，即可自动完成挡板44的转动进行遮阳。与传统的太阳能热水器相比，本方案有效地控制了停电时突然来电时集热管30产生过大的温差情况，进而有效地减少了集热管30炸裂的几率。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于：如图3所示，本实施例在机架10上海安装有第二电磁铁54。此时的配重块53选择磁铁。第二电磁铁54位于配重块53的下方，且第二电磁铁54通电时第二电磁铁54和配重块53相面对的一面的磁极相同。即配重块53的下端为S极，则第二电磁铁54通电时的上面也为S极。当来电时，第二电磁铁54产生磁力，推动配重块53向上移动，使第一电磁铁52不用过大的功率就可以吸住齿条51。

需要提前说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定” 等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。