專利名稱：分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽(yáng)能熱水裝置，具體涉及一種分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，太陽(yáng)能熱水器多由采熱器、保溫蓄水箱和水管構(gòu)成。從結(jié)構(gòu)上均為一體式結(jié)構(gòu)，而這種一體式熱水器一般是采熱器、保溫蓄水箱以及支架集成為一體，使用時(shí)整體安裝于房頂或平臺(tái)上，總結(jié)下來(lái)有以下不足1、由于一體式太陽(yáng)能熱水器是安裝在樓頂，在抗風(fēng)、抗冰雹方面的表現(xiàn)都不如意，在遇到大風(fēng)的情況下，太陽(yáng)能熱水器會(huì)加大風(fēng)阻，存在被風(fēng)吹倒或從屋頂?shù)粝聛?lái)的危險(xiǎn)；2、在安裝固定方面，由于在屋頂上的固定方式是不能使用膨脹螺絲的(因膨脹螺絲容易使屋頂漏雨、水)，所以只能采取斜拉、或者水泥粘固方法，而這些方法都存在著嚴(yán)重的安全隱患。3、在防凍方面存在著缺陷，因?yàn)橐惑w式太陽(yáng)能熱水器的上下水管道都是外露的，在冬季(特別是北方地區(qū))，當(dāng)夜間上下水停止流動(dòng)時(shí)，水管中的冷水很容易結(jié)冰，造成水管阻塞甚至水管發(fā)生爆裂。4、一體式太陽(yáng)能熱水器的進(jìn)出水管過(guò)長(zhǎng)，一般都是從樓頂?shù)奶?yáng)能熱水器直通至室內(nèi)浴室，因此在使用熱水之前，用戶得將水管中的冷水排空后才能得到熱水，造成水資源的浪費(fèi)。
從采熱部件上分大致有吸熱板式和真空管式。吸熱板式太陽(yáng)能熱水器，因其采熱效果有限已是淘汰產(chǎn)品。而真空管的出現(xiàn)則是具有革命性的，它利用真空層斷絕了熱傳導(dǎo)，從而降低了采熱器的熱損耗和克服了采熱器在失去陽(yáng)光之后就會(huì)變成散熱器的缺陷，現(xiàn)在的大多產(chǎn)品均是運(yùn)用真空管。但是真空管式太陽(yáng)能熱水器也存在一定不足1、真空管的采熱速度和采熱量比較慢比較小，在冬季一天采集的熱量都≤50°，通常這樣的熱水量是不夠正常使用的，造成這一情況的原因是真空管的受熱面積太小，真空管成圓柱狀，而圓柱狀物體的采熱面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于平面，甚至只有平面的25％左右；2、因真空管太陽(yáng)能熱水器采熱速度比較慢，都是采用吸熱效果好的黑色，因此缺少個(gè)性化，也影響美觀效果；3、真空管容易破碎和損壞，一旦發(fā)生了損壞或破碎，真空管中的水會(huì)流失，因有自動(dòng)上水功能，水管會(huì)一直向儲(chǔ)水箱中加水，那么就會(huì)造成水資源的大量浪費(fèi)；4、真空管除垢非常麻煩，需要卸下真空管之后才能進(jìn)行；5、真空管太陽(yáng)能熱水器造價(jià)成本高，它的成本包含了真空管采熱器、金屬立體支架、保溫蓄水箱和其他溫控儀安裝材料等等費(fèi)用。6、真空管太陽(yáng)能熱水器的采熱器是直接插入水箱的，水箱的大小和采熱器的大小是相互對(duì)稱的，當(dāng)用戶需要一個(gè)小一點(diǎn)的水箱和一個(gè)大一點(diǎn)的采熱器時(shí)，這兩個(gè)要求是無(wú)法同時(shí)滿足的，因此，這種熱水器缺乏人性化，無(wú)法滿足用戶的特殊使用要求。
綜合上述太陽(yáng)能熱水器的優(yōu)點(diǎn)和不足，本發(fā)明研究出了一種采熱效果更好，安裝維護(hù)方便，可按客戶的要求進(jìn)行單元拼接的分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器。

發(fā)明內(nèi)容
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器，包括采熱器、儲(chǔ)水箱、循環(huán)水管以及進(jìn)、出水管，其特征在于采熱器設(shè)在室外墻體側(cè)面，且至少由一個(gè)單元組成，每個(gè)單元均由相同的箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該箱體結(jié)構(gòu)以一個(gè)熱水循環(huán)箱作為內(nèi)膽，內(nèi)膽的正面為金屬集熱平面，該平面外側(cè)涂有吸熱材料涂層，涂層與一平面真空玻璃采熱板緊密接觸，內(nèi)膽的其余側(cè)面被保溫層和外殼包裹；箱體兩端側(cè)面分別設(shè)有循環(huán)水管接口，各單元串聯(lián)連接；儲(chǔ)水箱設(shè)在室內(nèi)并布置在高于采熱器的位置上，且至少由一個(gè)單元組成，每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)相同，由內(nèi)膽、保溫層和外殼構(gòu)成；儲(chǔ)水箱上設(shè)有循環(huán)水管接口，各單元串聯(lián)連接；循環(huán)水管連接采熱器和儲(chǔ)水箱構(gòu)成閉環(huán)串聯(lián)循環(huán)回路。
上述技術(shù)方案的有關(guān)內(nèi)容和變化解釋如下1、上述技術(shù)方案中，采熱器設(shè)在室外墻體側(cè)面，儲(chǔ)水箱設(shè)在室內(nèi)并布置在高于采熱器的位置上，由循環(huán)水管相互連接，這樣整個(gè)熱水器就能構(gòu)成落差式冷熱水自動(dòng)交替循環(huán)系統(tǒng)。
2、上述技術(shù)方案中，所述平面真空玻璃采熱板就是一塊平板真空玻璃，中間是真空腔。
3、上述技術(shù)方案中，所述的采熱器可以包括多個(gè)單元箱體結(jié)構(gòu)，具體由用戶實(shí)際需要的采熱量和安裝位置的日照量決定，如用戶需要加快采熱速度，就可選擇兩個(gè)或更多的單元箱體結(jié)構(gòu)相串聯(lián)構(gòu)成的采熱器。
4、上述技術(shù)方案中，所述的儲(chǔ)水箱也可以包括多個(gè)單元箱體結(jié)構(gòu)，具體由用戶實(shí)際需要的儲(chǔ)水量決定，如用戶需要加大儲(chǔ)水量，就可選擇兩個(gè)或更多的單元相串聯(lián)構(gòu)成的儲(chǔ)水箱。
5、所述的平面真空玻璃采熱板的外層上可設(shè)有陣列的微凸透鏡結(jié)構(gòu)，該微凸透鏡聚焦于金屬集熱平面的吸熱材料涂層上，以近一步加大采熱量和加快采熱的速度。
本發(fā)明工作原理是本發(fā)明的采熱是利用了平面式真空玻璃的透光性和表面帶有N個(gè)微凸透鏡的聚光功能，并利用真空玻璃中間的真空層斷絕了熱傳導(dǎo)，將太陽(yáng)光熱能集中到帶有吸熱涂層的熱水循環(huán)箱上，并傳遞給熱水循環(huán)箱中的水，最后通過(guò)循環(huán)水管傳遞給室內(nèi)的儲(chǔ)水箱；其中，整個(gè)冷熱水之間的循環(huán)過(guò)程是通過(guò)落差式冷熱水比重的自動(dòng)交替循環(huán)。平面真空和凸透鏡最大的增加了受熱速度，同時(shí)又最大的減低了熱損耗；熱水循環(huán)管道可以隨著采熱器的采熱感應(yīng)系統(tǒng)工作，當(dāng)采熱器失去熱量來(lái)源時(shí)，水循環(huán)管道可以起到自動(dòng)切斷水循環(huán)。這樣熱水就會(huì)被保存在室內(nèi)的保溫蓄水箱中，不會(huì)受到熱損耗的影響水溫。
由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明的熱水循環(huán)器上的水循環(huán)水管接口有螺絲處理，采熱器、儲(chǔ)水箱都可以采有多個(gè)單元拼接的型式，可以根據(jù)用戶需要選擇蓄水箱和采熱器之間的搭配；并且，本發(fā)明的規(guī)格多種化(圓柱型、長(zhǎng)方型)可以根據(jù)用戶安裝場(chǎng)所、位置、顏色、裝修風(fēng)格和容量的大小需求任意挑選。
2、與真空管太陽(yáng)能熱水器相比較，真空管的采熱面積大約在半徑的25％，平面真空玻璃的采熱面積是100％，本發(fā)明采用了平面真空玻璃采熱板，因此可以說(shuō)本發(fā)明的1/4面積的采熱器就超過(guò)了真空管太陽(yáng)能熱水器的采熱功能。
3、太陽(yáng)能熱水器在冬天的時(shí)候是采熱的難點(diǎn)，主要原因是冬天平均日照時(shí)間從07:30-17:00為9個(gè)小時(shí)左右，但是其中采熱效果較好的時(shí)間為3個(gè)小時(shí)，即從11:00-14:00之間，而本發(fā)明技術(shù)方案中的平面真空玻璃表面增加了微凸透鏡功能之后，采熱速度更快，熱損耗更小，即使冬天使用也一樣迅速達(dá)到高溫?zé)崴?，徹底解決了冬天太陽(yáng)能熱水不熱的問(wèn)題。
4、本發(fā)明的儲(chǔ)水箱是安裝在室內(nèi)的衛(wèi)生間或廚房間，采熱器是安裝在室外的窗戶以下位置，中間通過(guò)循環(huán)水管道連接，循環(huán)水管道都是采用隱藏式安裝，從而徹底打破了太陽(yáng)能熱水器安裝的樓層限制，大大增大了使用范圍。
5、本發(fā)明的成本主要包括采熱器和蓄水箱兩個(gè)部分，相對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器來(lái)說(shuō)，制造成本會(huì)降低20％左右；蓄水箱安裝在室內(nèi)，相對(duì)來(lái)說(shuō)保溫材料的成本又可以相對(duì)降低。
6、本發(fā)明在保證足夠采熱量的同時(shí)，可大膽的采用以深顏色為主的多種顏色，既保證了采熱需求，又增加了美觀效果，徹底克服了太陽(yáng)能熱水器無(wú)法與建筑物的顏色和諧一體的產(chǎn)品缺陷。
7、本發(fā)明采用獨(dú)立式的熱水循環(huán)器和采熱器，它的采熱是通過(guò)在獨(dú)立的熱水循環(huán)箱上的吸熱涂層來(lái)完成的，再熱傳導(dǎo)給熱水循環(huán)箱里的水來(lái)進(jìn)行熱能采集。因此，在整個(gè)過(guò)程中，平面真空玻璃采熱板并不直接接觸水。即使真空玻璃采熱板受到損壞或破碎之后，獨(dú)立的熱水循環(huán)箱中的水也一滴都不會(huì)流失。
8、本發(fā)明的出水管在室內(nèi)，所以不用考慮防凍處理，與室外接通的熱水循環(huán)管大多數(shù)也是在室內(nèi)，幾乎沒(méi)有外露，因此，本發(fā)明不會(huì)發(fā)生水管被冰凍的現(xiàn)象，防凍效果更好。
9、本發(fā)明除垢方式是通過(guò)對(duì)采熱器加注適量的醋酸分解污垢，之后只需拆下熱水循環(huán)箱的循環(huán)水管接口將水排掉即可，因此，非常簡(jiǎn)單，隨時(shí)隨地一般人員即可操作完成。
10、本發(fā)明的采熱器可就近安裝在房間的外墻上，而儲(chǔ)水箱就安裝在室內(nèi)，這樣出水管的距離就大大的縮短了，特別是在洗澡的時(shí)候，出水管的距離就是從儲(chǔ)水箱到噴頭，距離才1米左右，因此，本發(fā)明解決了一體式太陽(yáng)能熱水器的出水管太長(zhǎng)的問(wèn)題，大大的節(jié)約了水資源。
11、在安裝的安全性方面，由于本發(fā)明的采熱器的安裝方式與分體式空調(diào)的室外機(jī)安裝方法類似，在固定上采用了下托架和上固定架兩種方式，下托架保證足夠托住采熱器的重量，上固定架保證外力襲擊采熱器外倒或者傾斜，這種安裝方式要比現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器的安裝方式更加安全。
12、在抗擊冰雹方面，由于本發(fā)明成90°直立安裝，冰雹的下落也是成90°直立墜落，當(dāng)遇到冰雹或者高樓下墜物的情況下，只能襲擊到采熱器的上金屬外殼，不會(huì)傷害到平面真空玻璃采熱板。


附圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明兩單元采熱器和兩單元儲(chǔ)水器拼接結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為帶微凸透鏡采熱板的立體圖；附圖4為附圖2的左視剖面圖；附圖5為熱水循環(huán)箱的立體圖；附圖6為熱水循環(huán)箱的保溫層及外殼的立體示意圖；附圖7為采熱器安裝方式示意圖；以上附圖中1、循環(huán)水管；2、采熱器；3、儲(chǔ)水箱；4、采熱板；5、保溫層；6、熱水循環(huán)箱；7、金屬集熱平面；8、涂層；9、微凸透鏡；10、外殼；11、循環(huán)水管接口；12、上部固定片；13、底部固定架；14、螺栓。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例一參見(jiàn)附圖2～附圖6，一種分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器，包括采熱器2、儲(chǔ)水箱3、循環(huán)水管1以及進(jìn)、出水管；采熱器2設(shè)在室外墻體側(cè)面，由兩單元串聯(lián)拼接組成，每個(gè)單元均由相同的箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該箱體結(jié)構(gòu)以一個(gè)熱水循環(huán)箱6作為內(nèi)膽，內(nèi)膽的正面為金屬集熱平面7，該平面外側(cè)涂有吸熱材料涂層8，涂層8與一平面真空玻璃采熱板4緊密接觸，內(nèi)膽的其余側(cè)面被保溫層5和外殼包裹；箱體兩端側(cè)面分別設(shè)有循環(huán)水管接口11，用水管將兩單元箱體的循環(huán)水管接口11連接。在該實(shí)施例中，熱水循環(huán)箱6用厚度為1mm的鋁板制成，外殼為不銹鋼或彩鋼外殼，內(nèi)部填充厚度為40～60的聚胺脂發(fā)泡保溫材料，外部?jī)蓚?cè)有通孔，方便循環(huán)水管1接入；儲(chǔ)水箱3設(shè)在室內(nèi)并布置在高于采熱器2的位置上，由兩個(gè)單元組成，每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)相同，由內(nèi)膽、保溫層和外殼構(gòu)成；儲(chǔ)水箱3上設(shè)有循環(huán)水管接口11，用水管將兩單元的循環(huán)水管接口11串聯(lián)連接；由2根循環(huán)水管1連接采熱器2和儲(chǔ)水箱3構(gòu)成閉環(huán)串聯(lián)循環(huán)回路。平面真空玻璃采熱板4的外層上設(shè)有陣列的微凸透鏡9結(jié)構(gòu)，該微凸透鏡9聚焦于金屬集熱平面7的吸熱材料涂層8上。
采熱器安裝方式見(jiàn)附圖7，用螺栓14將底部固定架13安裝在建筑物外墻上，將采熱器2安放在底部固定架13上，在采熱器2兩端上部用兩個(gè)上部固定片12固定，然后將采熱器2上通的水管接入室內(nèi)即可。
實(shí)施例二參見(jiàn)附圖1所示，一種分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器，包括采熱器2、儲(chǔ)水箱3、循環(huán)水管1以及進(jìn)、出水管。不同之處是采熱器2和儲(chǔ)水箱3均采用一個(gè)單元，通過(guò)循環(huán)水管1按圖示連接而成。其它與實(shí)施例一相同，這里不再重復(fù)。
實(shí)施例三一種分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器，包括采熱器2、儲(chǔ)水箱3、循環(huán)水管1以及進(jìn)、出水管。不同之處是采熱器2采用兩個(gè)單元，而儲(chǔ)水箱3采用一個(gè)單元，通過(guò)循環(huán)水管1按圖示連接而成。其它與實(shí)施例一相同，這里不再重復(fù)。
權(quán)利要求
1.一種分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器，包括采熱器[2]、儲(chǔ)水箱[3]、循環(huán)水管[1]以及進(jìn)、出水管，其特征在于采熱器[2]設(shè)在室外墻體側(cè)面，且至少由一個(gè)單元組成，每個(gè)單元均由相同的箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該箱體結(jié)構(gòu)以一個(gè)熱水循環(huán)箱[6]作為內(nèi)膽，內(nèi)膽的正面為金屬集熱平面[7]，該平面外側(cè)涂有吸熱材料涂層[8]，涂層[8]與一平面真空玻璃采熱板[4]緊密接觸，內(nèi)膽的其余側(cè)面被保溫層[5]和外殼包裹；箱體兩端側(cè)面分別設(shè)有循環(huán)水管接口[11]，各單元串聯(lián)連接；儲(chǔ)水箱[3]設(shè)在室內(nèi)并布置在高于采熱器[2]的位置上，且至少由一個(gè)單元組成，每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)相同，由內(nèi)膽、保溫層和外殼構(gòu)成；儲(chǔ)水箱[3]上設(shè)有循環(huán)水管接口[11]，各單元串聯(lián)連接；循環(huán)水管[1]連接采熱器[2]和儲(chǔ)水箱[3]構(gòu)成閉環(huán)串聯(lián)循環(huán)回路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器，其特征在于所述平面真空玻璃采熱板[4]的外層上設(shè)有陣列的微凸透鏡[9]結(jié)構(gòu)，該微凸透鏡[9]聚焦于金屬集熱平面[7]的吸熱材料涂層[8]上。
全文摘要
一種分體式平面采光太陽(yáng)能熱水器，其特征在于采熱器設(shè)在室外墻體側(cè)面，且至少由一個(gè)單元組成，每個(gè)單元均由相同的箱體結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該箱體結(jié)構(gòu)以一個(gè)熱水循環(huán)箱作為內(nèi)膽，內(nèi)膽的正面為金屬集熱平面，該平面外側(cè)涂有吸熱材料涂層，涂層與一平面真空玻璃采熱板緊密接觸，內(nèi)膽的其余側(cè)面被保溫層和外殼包裹；箱體兩端側(cè)面分別設(shè)有循環(huán)水管接口，各單元串聯(lián)連接；儲(chǔ)水箱設(shè)在室內(nèi)并布置在高于采熱器的位置上，且至少由一個(gè)單元組成，每個(gè)單元的結(jié)構(gòu)相同，由內(nèi)膽、保溫層和外殼構(gòu)成；儲(chǔ)水箱上設(shè)有循環(huán)水管接口，各單元串聯(lián)連接；循環(huán)水管連接采熱器和儲(chǔ)水箱構(gòu)成閉環(huán)串聯(lián)循環(huán)回路。本發(fā)明提供一種采熱效果更好，可按客戶的要求進(jìn)行單元拼接的太陽(yáng)能熱水器。
文檔編號(hào)F24J2/05GK1560533SQ20041001410
公開(kāi)日2005年1月5日 申請(qǐng)日期2004年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月16日
發(fā)明者王家永 申請(qǐng)人:王家永