阅读说明：本技术 一种预防集热管炸裂的太阳能热水器 (Solar water heater capable of preventing heat collecting pipe from cracking ) 是由 王永菊 杨育芬 于 2019-11-03 设计创作，主要内容包括：本发明属于太阳能领域,具体涉及一种预防集热管炸裂的太阳能热水器,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,还包括电磁铁、遮阳板和倾斜固定在机架上的框架,所述电磁铁固定在机架上,所述框架位于集热管的上方,且框架上设有透光口和滑轨,所述遮阳板滑动设置在框架上,所述遮阳板的上端固定设有与电磁铁相吸的铁块。与传统的太阳能热水器相比,本方案有效地避免因为停电后集热管的巨大温度差,进而有效地避免了集热管炸裂。(The invention belongs to the field of solar energy, and particularly relates to a solar water heater for preventing a heat collecting pipe from cracking, which comprises a rack, a heat preservation water tank, a heat collecting pipe 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 pipe is communicated with the heat preservation water tank and is obliquely arranged, the solar water heater also comprises an electromagnet, a sun shield and a frame which is obliquely fixed on the rack, the electromagnet is fixed on the rack, the frame is positioned above the heat collecting pipe, the frame is provided with a light transmitting opening and a sliding rail, the sun shield is slidably arranged on the frame, and an iron block which is attracted with the electromagnet is. Compared with the traditional solar water heater, the scheme effectively avoids the huge temperature difference of the heat collecting pipe after power failure, and further effectively avoids the explosion of the heat collecting pipe.)

一种预防集热管炸裂的太阳能热水器

技术领域

本发明属于太阳能领域，具体涉及一种预防集热管炸裂的太阳能热水器。

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预防集热管炸裂的太阳能热水器，以解决停电后集热管容易出现炸裂的问题。

为了达到上述目的，本方案提供一种预防集热管炸裂的太阳能热水器，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，还包括电磁铁、遮阳板和倾斜固定在机架上的框架，所述电磁铁固定在机架上，所述框架位于集热管的上方，且框架上设有透光口和滑轨，所述遮阳板滑动设置在框架上，所述遮阳板的上端固定设有与电磁铁相吸的铁块。

本方案的原理和有益效果在于：阳光穿过透光层照到吸热层上，将太阳光能的热量吸收，由于两层玻璃之间是真空隔热的，热量不能向外传，只能传给集热管里面的水，使玻璃管内的水加热。加热的水变轻沿着集热管受热面往上进入保温水箱，水箱内温度相对较低的水沿着集热管的背光面进入集热管补充，如此不断循环，使保温水箱内的水不断加热，从而达到热水的目的。

当停电时，电磁铁断电，失去磁力，铁块和遮阳板在重力的作用下沿着滑轨向下滑动，挡住透光口从而防止集热管温度继续升高，因此，即便后续有新补充的低温水，也不会因为过大的温差而导致集热管炸裂。当来电后，电磁铁恢复磁力，则又可以将铁块吸引上来，使得透光口打开，集热管继续吸热工作。与传统的太阳能热水器相比，本方案有效地避免因为停电后集热管的巨大温度差，进而有效地避免了集热管炸裂。

进一步，所述铁块为空心铁块，所述遮阳板为轻质材料制成的遮阳板。这样，铁块和遮阳板的重量更低，电磁铁更易将铁块和遮阳板吸引上来。

进一步，所述铁块的表面涂有防锈涂层。防锈涂层的设置可有效地避免铁块生锈，增加其使用寿命。

进一步，还包括高位水位感应器和低位水位感应器，所述高位水位感应器和低位水位感应器均和控制系统电性连接，当水位过低时，控制系统则控制保温水箱上的补水阀门，进行补水操作。当水位过高时，控制系统则控制保温水箱上的放水阀门，高位水位感应器和低位水位感应器之间的距离不易过大，这样始终能使水箱内的水保持一个比较固定的量，使得即便是停水时，水箱内也有足够的备用水可用。

进一步，所述铁块的表面设有缓冲泡沫层。泡沫层可起到良好的缓冲作用，避免铁块过快地移动而撞击损坏。

进一步，所述铁块由可折叠的铁板组成，所述铁板的一端固定在遮阳板上，另一端固定在电磁铁上。当来电时，电磁力产生磁力，无需太大的磁力的作用下，铁板就可收折在一起，有效地将遮阳板吸引上来。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1中遮光板和框架的结构示意图。

图3为本发明实施例2的结构示意图。

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：底座10、集热管架11、保温水箱架12、透光层20、真空层21、吸热层22、保温水箱30、框架41、遮阳板42、铁块51、电磁铁52。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种预防集热管炸裂的太阳能热水器，最下端的是底座10，底座10和各个设备的安装架组成机架。各个安装架从左到右分别为：框架安装架、集热管架11、保温水箱架12和电磁铁52架。除了集热管架11是通过螺栓可拆卸的固定外，其他的安装架均焊接在底座10上。集热管架11和保温水箱架12上均设有与其匹配的托盘，这样就可以通过调整集热管架11的高度来调整集热管的角度，使得热效率最大化。

集热管与保温水箱30连通且集热管倾斜约30°设置。集热管包括透光层20和吸热层22，透光层20和吸热层22之间设有真空层21。透光层20采用钢化玻璃，强度高，不易损坏，使用寿命更长。吸热层22采用黑瓷复合陶瓷层。透光层20和吸热层22之间相互密封，形成真空层21。

保温水箱30则采用常规的保温水箱30，其安装在保温水箱架12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30内的水始终处于一个良好的量。

在集热管的上方，还安装有一个框架41，最右端则安装有一个电磁铁52。如图1、图2所示，框架41上设有透光口和滑轨，遮阳板42滑动设置在框架41上。遮阳板42的右端还固定设有与电磁铁52相吸的铁块51。

为了增加使用寿命，在磁铁的表面涂设一层防锈油漆，并在其左侧包覆一层泡沫层。铁块51的内部掏空，遮阳板42为轻质材料制成的遮阳板42，必须为硬质的，最好是黑色的遮阳板42。这样，铁块51和遮阳板42的重量更低，电磁铁52更易将铁块51和遮阳板42吸引上来。

阳光穿过透光层20照到吸热层22上，将太阳光能的热量吸收，由于两层玻璃之间是真空隔热的，热量不能向外传，只能传给集热管里面的水，使玻璃管内的水加热。加热的水变轻沿着集热管受热面往上进入保温水箱30，水箱30内温度相对较低的水沿着集热管的背光面进入集热管补充，如此不断循环，使保温水箱30内的水不断加热，从而达到热水的目的。

当停电时，电磁铁52断电，失去磁力，铁块51和遮阳板42在重力的作用下沿着滑轨向下滑动，挡住透光口从而防止集热管温度继续升高，因此，即便后续有新补充的低温水，也不会因为过大的温差而导致集热管炸裂。当来电后，电磁铁52恢复磁力，则又可以将铁块51吸引上来，使得透光口打开，集热管继续吸热工作。与传统的太阳能热水器相比，本方案有效地避免因为停电后集热管的巨大温度差，进而有效地避免了集热管炸裂。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：如图3所示，铁块51由可折叠的铁板组成，铁板的左端焊接在遮阳板42上，右端固定在电磁铁52上。当来电时，电磁力产生磁力，无需太大的磁力的作用下，铁板就可收折在一起，有效地将遮阳板42吸引上来。如果觉得有必要，在遮阳板42上设置一些滚轮也是可以的，这样就更方便遮阳板的移动了，当然，成本也就更高，可以根据预算和需求进行调整。

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。