專利名稱：全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能熱水器，特別是涉及一種全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器。
現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器，大致可分為三類第一類為平板循環(huán)型太陽(yáng)能熱水器。第二類為悶曬類太陽(yáng)能熱水器，第三類為淺池類太陽(yáng)能熱水器。平板循環(huán)型和悶曬類太陽(yáng)能熱水器需要通過(guò)一吸熱體(多用金屬材料制作，且表面需涂鍍吸熱涂料)進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換后，將熱量傳給水，因這一轉(zhuǎn)換過(guò)程的存在，對(duì)吸熱體材料的傳熱耐腐蝕以及工藝性能有較高的要求，導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的增高，且當(dāng)熱水器結(jié)構(gòu)或循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理時(shí)集熱器內(nèi)溫度較高，散熱量大，熱效率低；悶曬類和淺池類太陽(yáng)能熱水器存在水溫分層現(xiàn)象嚴(yán)重，保溫性能差，且清洗困難需，現(xiàn)場(chǎng)施工制作，無(wú)法工業(yè)化生產(chǎn)的問(wèn)題再則三種類型的太陽(yáng)能熱水器均以一個(gè)固定方位和傾斜平面接受入射陽(yáng)光，當(dāng)太陽(yáng)輻射能量或環(huán)境溫度較低時(shí)，所產(chǎn)熱水量少，熱水溫度偏低。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有太陽(yáng)能熱水器的不足之處，而提供一種全方位立體面透光的太陽(yáng)能熱水器。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)如下的結(jié)構(gòu)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)的由用透光材料制成的具有一定幾何大小外形的透明外罩［1］，透明裝水容器［2］和透明裝水容器蓋［3］，起保溫作用并能反射陽(yáng)光的底板［4］，透明裝水容器［2］的外部下方對(duì)稱開(kāi)設(shè)2個(gè)管道接口［5］，外部上方也對(duì)稱開(kāi)設(shè)2個(gè)管道接口［6］，用于適應(yīng)各種連接方式，而內(nèi)部設(shè)計(jì)制作成一個(gè)充滿空氣的透光密閉器［7］，共同組成一個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器。
透明裝水容器［2］的裝水容積與其內(nèi)部的透光密閉容器［7］的容積之比值，應(yīng)在0.8～1.6范圍內(nèi)選擇為佳。
本實(shí)用新型可根據(jù)熱水需求量將一個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)使用，也可將若干個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式組成一個(gè)系統(tǒng)使用。
在透明外罩［1］和透明裝水容器［2］之間還可填充蜂窩狀透光保溫材料［8］，其使用性能將更好。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器相比較，具有以下顯著特點(diǎn)1.入射陽(yáng)光可從東、南、西、北任何一個(gè)方向照射到占地面積較小的一透明幾何立體內(nèi)，將現(xiàn)有熱水器以一個(gè)固定方位和傾斜平面接收太陽(yáng)光的接能方式，變換為全方位立體面受光，較大幅度地增加了熱水器每平方米占地面積上太陽(yáng)輻射能量的投入量，既提高了熱水器的產(chǎn)水量，又減少了熱水器占地面積。
2.本裝置入射陽(yáng)光通過(guò)兩層透明板后，直接被水吸收能量，不存在通過(guò)吸熱體進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換的過(guò)程，因而透明外罩內(nèi)的溫度并不高，而水被加熱，同時(shí)裝水容器內(nèi)被加熱的水，其水溫分層現(xiàn)象不明顯，上下部水溫差僅1～3℃。
3.本裝置在透明裝水容器內(nèi)設(shè)置了一透明的密閉容器，無(wú)論陽(yáng)光從任何方向入射，將透過(guò)兩層透明板，并經(jīng)過(guò)一定厚度的水層，被水吸收能量，未能被吸收完的能量的陽(yáng)光，或通過(guò)含有空氣的密閉容器，或由于具有反射能力的底板作用，經(jīng)反射或折射后，最終將透過(guò)另一側(cè)水層而被水再次吸收能量，增加了有用能量，提高了熱效率。同時(shí)，該透明密閉容器的設(shè)置，減少了蓄水量，而采光面卻未減少，有利于提高水溫。
4.本裝置在透明裝水容器頂部設(shè)有一塊活動(dòng)蓋板，便于清洗容器，并由于兩層透明板，裝水容器內(nèi)缺乏氧和二氧化碳，水層內(nèi)的藻類孢子進(jìn)行光合作用的能力減弱，基本解決了青苔滋生問(wèn)題。
5.本裝置通過(guò)在昆明地區(qū)的試驗(yàn)及觀測(cè)后得出在相同氣候及環(huán)境條件下，該熱水器每平方米面積(以透光罩頂面積計(jì)算)，春～秋季晴天可日產(chǎn)45～50℃熱水約147kg，冬季晴天可日產(chǎn)42°～46℃熱水約92kg，所產(chǎn)熱水量高于任何一種現(xiàn)已推廣使用的太陽(yáng)能熱水器，而造價(jià)低且加工制作安裝容易，既可工業(yè)生產(chǎn)，也可由用戶自己制作安裝，特別適用于農(nóng)村及經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)。


圖1為一個(gè)獨(dú)立單位全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器的基本結(jié)構(gòu)剖面示圖。
圖2為一個(gè)獨(dú)立單位全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器的基本結(jié)構(gòu)俯示圖。
圖3為多個(gè)獨(dú)立單位全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器并聯(lián)俯示圖。
圖4為多個(gè)獨(dú)立單位全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器串聯(lián)俯示圖。
下面將結(jié)合附圖給出三個(gè)本實(shí)用新型的實(shí)施例實(shí)施例一見(jiàn)
圖1和圖2為一個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器，由起保溫作用并能反射陽(yáng)光的底板［4］，放于底板［4］上的具有一定幾何外形的透明外罩［1］，在透明外罩［1］內(nèi)的透明裝水容器［2］和透明裝水容器蓋［3］共同組成，其中透明裝水容器［2］在其外部下方對(duì)稱開(kāi)設(shè)2個(gè)管道接［5］，外部上方也對(duì)稱開(kāi)設(shè)2個(gè)管道接口［6］，內(nèi)部設(shè)一充滿空氣的透光密閉容器［7］(密閉容器與裝水容器設(shè)計(jì)制作為一個(gè)整體)，透明外罩［1］、透明裝水容器［2］的設(shè)計(jì)及制作，可根據(jù)使用地區(qū)氣候情況，對(duì)日產(chǎn)熱水量及熱水溫度的需求，以及所選用透光材料的性能，制作工藝，確定其幾何形狀及尺寸，但透明裝水容器［2］的裝水容積與內(nèi)部的透光密閉容器［7］的容積之比值，應(yīng)在0.8～1.6的范圍內(nèi)選擇為佳。本圖可按一定比例放大各部尺寸(或參照本圖加大各部件尺寸)，當(dāng)裝水容器的裝水量大于30kg時(shí)，可自成一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)使用。當(dāng)太陽(yáng)輻射較差或環(huán)境溫度較低時(shí)，可適當(dāng)減少實(shí)際裝水量，仍可獲得有使用價(jià)值的熱水。
實(shí)施例二見(jiàn)圖3.將如圖2所示的4個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器通過(guò)一根既是放熱水管，又是加冷水管的管子并聯(lián)成一個(gè)系統(tǒng)使用，可日立熱水64kg，若需增加日產(chǎn)熱水量可適當(dāng)增加所連接裝置的數(shù)量。該系統(tǒng)可由室內(nèi)水表控制加水量，也可由室外浮球補(bǔ)水裝置自動(dòng)補(bǔ)水。
實(shí)施例三見(jiàn)圖4根據(jù)供水要求，將圖2中的5個(gè)透明裝水容器［2］(含容器蓋)及底板［4］串聯(lián)組合在一起，共同一個(gè)透明外罩［1］(用玻璃鋼等材料制作)，組成一個(gè)較大系統(tǒng)使用。此種結(jié)構(gòu)，適合于批量生產(chǎn)形成產(chǎn)品。
以上無(wú)論采用何種方式使用的熱水器，若在透明外罩［1］和透明裝水容器［2］之間適當(dāng)填充蜂窩狀透光保溫材料［8］，在較差氣候條件下，本裝置的作用性能將進(jìn)一步提高。
權(quán)利要求1.一種全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器，其特征是由用透光材料制成的既有一定幾何大小外形的透明外罩[1]，透明裝水容器[2]和透明裝水容器蓋[3]，起保溫作用并能反射陽(yáng)光的底板[4]組成一個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器，其透明裝水容器[2]的外部下方對(duì)稱開(kāi)2個(gè)管道接口[5]，外部上方也對(duì)稱開(kāi)設(shè)2個(gè)管道接口[6]，用于適應(yīng)用各種連接方式，而內(nèi)部設(shè)計(jì)制作成一個(gè)充滿空氣的透光密閉容器[7]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于透明裝水容器［2］的裝水容積與其內(nèi)部的透光密閉容器［7］的容積之比值，應(yīng)在0.8～1.6范圍內(nèi)選擇為佳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器，其特征在于可根據(jù)熱水需求量將一個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器作為一個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)使用，也可將若干個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器采用并聯(lián)或串聯(lián)的方式組成一個(gè)系統(tǒng)使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能熱水器，其特片是在透明外罩［1］和透明裝水容器［2］之間，還可填充蜂窩狀透光保溫材料［8］，其使用性能將更好。
專利摘要一種能全方位呈立體面接收太陽(yáng)入射光的太陽(yáng)能熱水器，由透明外罩，透明裝水容器，透明裝水容器蓋及底板組成一個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器，與現(xiàn)有技術(shù)相比較，日產(chǎn)熱水量高，年使用時(shí)間長(zhǎng)，造價(jià)低，能工業(yè)化生產(chǎn)，安裝簡(jiǎn)便，既可由一個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器自成一個(gè)系統(tǒng)使用，也可由若干個(gè)獨(dú)立單元全方位立體面透光太陽(yáng)能熱水器采用并、串聯(lián)等方式組成一個(gè)系統(tǒng)使用。
文檔編號(hào)F24J2/50GK2172437SQ9321219
公開(kāi)日1994年7月20日 申請(qǐng)日期1993年5月10日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月10日
發(fā)明者劉群生, 王廷漢 申請(qǐng)人:劉群生, 王廷漢