平置式太阳热水器

摘要

一种平置式太阳热水器，由集热器、热量存储系统、管道系统和控制系统组成，本发明采用全新结构的透光板，省去或降低了原支架高度，既可降低成本，又可消除视觉污染，使城市更加靓丽。本发明安装在平房顶时，可极大的提高太阳热水器的抗风性。本发明有多个热能存储装置，产生的热水用不完时，可存储在房下的大容量存储装置内，供连续阴天使用。本发明夏季产生大量热水用不完时，可存储在地下特定的空间内，供冬天使用。本发明在夏季还有顶层房间的冷空调功能。本发明具有结构简单，价格低廉，实用性强，造价低，效率高，功能全等优点，很受用户欢迎，有广阔的市场前景。

主权项

1.一种平置式太阳热水器，由集热器、热量存储系统、管道系统和控制系统组成，其特征是：a.保温水箱外壳(8)安放在支架(1)上，水箱端盖(2)、水箱端盖(3)与水箱(5)固定在一起后围成一个空间，这个空间上部一方面通过循环液加入管(4)与大气相连通，另一方面通过管(11)与保温集管(13)的上端相连通。这个空间的下部通过管(12)与保温集管(13)的下端相连通。保温集管(13)内插有真空集热管(15)、(16)，真空集热管的末端固定在尾托盒(14)、(17)里。保温集管(13)的正坡面角(保温集管轴与水平面夹角的正切值)大于千分之三。真空集热管(15)、(16)正坡面角(真空集热管轴与水平面夹角的正切值)亦大于千分之三。b.集管(18)、尾托盒(20)里插有真空集热管(19)。这时的集管(18)取代集管(13)，真空集热管(19)正坡面角亦大于千分之三。c.将普通真空管太阳热水器的支架改低，安装时真空管的轴线按东西方向放置。真空集热管(25)正坡面角亦大于千分之三。d.水箱端盖(31)、水箱端盖(32)与水箱(33)固定在一起后围成一个空间，这个空间的下部通过管(30)与集管(28)上端相连通，水箱端盖(37)、水箱端盖(38)与水箱(33)固定在一起后围成一个空间，空间上部通过管与膨胀液箱(35)相连通，空间的下部通过管(40)与集管(28)的下端相连通。集管(28)内插有真空集热管(29)，真空集热管的末端固定在尾托盒(39)内。集管(28)的正向坡面角大于千分之三。真空集热管(29)正向坡面角亦大于千分之三。水箱端盖(31)、水箱端盖(32)围成的空间，与水箱端盖(37)、水箱端盖(38)围成的空间，通过多根管(34)相互连通。循环液加入管(36)分别与膨胀液箱、大气相连通。e.多根管(43)与水箱端盖(42)、水箱端盖(45)固定在一起后分别与管(41)、(46)相连通。管(46)还与膨胀液箱相连通。f.换热器(49)两端的集管(48)、(51)分别与管(47)、(52)相连通。集管(51)还通过管与膨胀液箱相连通。g.水箱(63)及其端盖(56)、(62)用高分子材料制成，可采用挤出或注塑工艺成型，水箱两端盖(56)、(62)与水箱体(63)热熔对接在一起，水箱端盖上的环形槽就形成环形孔(57)、(61)，环形孔与水箱壁内的孔(59)相互连通，孔(59)的横断面可为圆形、椭圆形、多边形、不规则形。环形孔(61)与循环液管(55)、(58)相连通。循环液管(55)通过管(53)与保温集管(64)的下端相连通。循环液管(58)通过管(54)与保温集管(64)的上端相连通。环形孔(61)通过管与保温膨胀液箱(60)相连通。h.水箱(68)及其端盖(67)、(72)可用金属或高分子材料制成，当它使用金属材料制造时，可采用挤出或浇铸工艺成型，水箱两端盖与箱体可采用螺旋+胶接的方式联接。当它使用高分子材料制造时，可采用挤出或注塑工艺成型，水箱两端盖(67)、(72)上的环形槽与箱体(68)热熔插接(热熔对接、胶接或焊接)在一起后形成环形孔(66)、(71)，环形孔与水箱壁内的孔(69)相互连通，孔(69)的横断面可为圆形、椭圆形、多边形、不规则形。环形孔(66)、(71)分别与循环液管(65)、(73)相连通。环形孔(71)通过膨胀液加入管(70)与大气相连通。i.集热板(79)两端分别与集水管(75)、集水管(80)连接在一起后构成集热芯，集热芯朝阳面为黑色，集热芯四周和底部有保温层(76)，集热芯和保温层固定在集热盒(74)内，双层锯齿状透光板(77)固定在集热盒的上口面。集热芯、保温层、透光板和集热盒共同构成集热器，集热器可水平放置，亦可在沿集热板孔中心轴方向，与水平面有一个大于千分之三的正向坡面。集水管(75)通过集热板壁内的孔与集水管(80)相连通。集水管(75)通过管(78)、循环液管(84)，环形孔(86)、水箱壁内的孔(83)、环形孔(87)、循环液管(82)、管(81)与集水管(80)相连通。j.集热管(99)与其两端的集管固定在一起后构成集热芯，集热管与其集管相互连通，集热管与其集管的管壁可为金属材料、高分子材料、或金属-高分子复合材料制成，集热管与其集管的横断面可为圆形、椭圆形、三角形、多边形及不规则形。集热芯四周及底部有保温层(92)，底部保温层的下边有增強筋(98)，增強筋由金属或非金属材料制成。集热芯、保温层、增強筋包埋在混凝土之中后构成楼板(100)，楼板的朝阳面为黑色，楼板两端放置在承重墙或过梁上。两侧的密封台(91)、(97)用于楼板间缝隙的遮挡，密封块(96)为楼板间缝隙的填充物，其功能为防渗、防漏。楼板上面安装上齿形双层透光板后构成集热器。齿形透光板的向阳面的横断面为一段弧线(93)，弧线可以是圆弧、椭圆弧、抛物线、双曲线和渐开线等，齿尖的非向阳面的横断面为一直线(95)。k.双层凸起壳状透光板(101)可用有机材料做成，亦可用无机材料做成。凸起壳面是由一段曲线旋转而成，凸起壳面在水平面上的布局可为行交错相交排列、行交错相切排列、行交错相离排列、行不交错相交排列、行不交错相切排列、行不交错相离排列。一个平面上的凸起壳面可大小形状相同、亦可大小形状不同。一个平面上的凸起壳面与其周围凸起壳面的位置关系可为相交、相切或相离。凸起壳内的中空腔可相互连通，亦可相互独立，腔内可充满气体，亦可抽成真空，透光板固定在混凝土的上面。混凝土的朝阳面为黑色。l.双层凹陷壳状透光板(102)可用有机材料做成，亦可用无机材料做成，凹陷壳面的断面可以是圆弧、椭圆弧、抛物线、双曲线、渐开线、以上曲线的复合型曲线，不规则曲线旋转而成，凹陷壳面在水平面上的布局可为行交错相交排列、行交错相切排列、行交错相离排列、行不交错相交排列、行不交错相切排列、行不交错相离排列。一个平面上的凸起壳面可大小形状相同、亦可大小形状不同。一个平面上的凹陷壳面与其周围凹陷壳面的位置关系可为相交、相切或相离。凹陷壳内的中空腔可相互连通，亦可相互独立，腔内可充满气体，亦可抽成真空，透光板固定在混凝土的上面。混凝土的朝阳面为黑色。平置式太阳集热器亦可使用单层凹陷壳状透光板。m.集热板(115)与其两端的集管(112)、(117)固定在一起后构成集热芯，集热管与其集管相互连通，集热管与其集管的管壁可为金属材料、高分子材料、或金属-高分子复合材料制成，集热管与其集管的横断面可为圆形、椭圆形、三角形、多边形及不规则形。集热芯、保温层、增強筋包埋在混凝土(116)之中后构成楼顶板，楼顶板的朝阳面为黑色，楼顶板上面安装上齿形单层透光板(114)后构成集热器。集管(112)通过管(109)、泵(105)、管(106)、循环液管(107)、环形管(121)、水箱壁内的孔(108)、环形管(110)、循环液管(119)、管(118)、集管(117)与集热板(115)相连通。膨胀液箱(113)通过管与集管(112)相连通。循环液排出阀(103)通过管(104)与管(106)相连通。水箱壁内的孔可为单层或多层，孔的横断面可为圆形、椭圆形、三角形、多边形及不规则形。水箱端盖(122)安放在支架(123)上。n.集热管(128)与其两端的集管固定在一起后构成集热芯，集热管与其集管相互连通，集热管与其集管的管壁可为金属材料、高分子材料、或金属-高分子复合材料制成，集热管与其集管的横断面可为圆形、椭圆形、三角形、多边形及不规则形。集热芯四周及底部有保温层(129)，底部保温层的下边有增強筋(131)，增強筋由金属或非金属材料制成。集热芯、保温层、增強筋包埋在混凝土(127)之中后构成楼顶板(132)，楼顶板的朝阳面为黑色，楼顶板上面安装上齿形单层透光板后构成集热器。齿形透光板的向阳面的横断面为一段曲线(126)。齿尖的非向阳面的横断面为一线段(125)。o.透光板(133)的表面为单层锯齿形。p.单层凸起壳状透光板(135)可用有机材料做成，亦可用无机材料做成。凸起壳面是由一段曲线旋转而成，凸起壳面在水平面上的布局可为行交错相交排列、行交错相切排列、行交错相离排列、行不交错相交排列、行不交错相切排列、行不交错相离排列。一个平面上的凸起壳面可大小形状相同、亦可大小形状不同。一个平面上的凸起壳面与其周围凸起壳面的位置关系可为相交、相切或相离。集热管(136)与其两端的集管(134)、(140)固定在一起后构成上层集热芯。集热管(143)与其两端的集管(145)、(142)固定在一起后构成下层集热芯，上下层集热芯的集热管分别与其集管相互连通。集热管与其集管的管壁可为金属材料、高分子材料、或金属-高分子复合材料制成，集热管与其集管的横断面可为圆形、椭圆形、三角形、多边形及不规则形。集热芯四周及底部有保温层(138)，保温层上固定有增強网(139)。下层集热芯的下边有增強筋(144)，增強筋由金属或非金属材料制成。集热芯、保温层、增強筋包埋在混凝土(137)之中后构成楼顶板(146)，楼顶板的朝阳面为黑色，楼顶板上面安装上透光板(135)后构成集热器。集管(145)一方面通过管与水龙头(147)相连通，另一方面通过管与阀(148)相连通。阀(148)通过管(150)、泵(151)、管(152)与水箱(156)下部相连通。水箱(156)上部通过管(153)与集管(134)相连通。集管(140)通过管(159)、阀(160)、管(162)与集管(142)相连通。管(159)还通过管(161)与阀(149)相连通，阀(149)的另一端通过管子与管(150)相连通。水箱(156)安放在底座(158)上。水箱(156)周围有保温层(154)。进冷水管(157)与水箱下部相连通。出热水管(155)与水箱上部相连通。q.集热管(185)与其两端的集管(184)、(193)固定在一起后构成上层集热芯。集热管(191)与其两端的集管(182)、(195)固定在一起后构成下层集热芯，上下层集热芯的集热管分别与其集管相互连通。换热管(216)与其两端的集管(168)、(212)固定在一起后构成换热芯，换热芯埋藏在混凝土层(211)内，混凝土层(211)包埋在蓄热介质(214)中，蓄热介质(214)包埋在保温层(213)中，保温层(213)包埋在混凝土层(167)中。集热管、换热管与其集管的管壁可为金属材料或非金属材料制成，它们的横断面可为圆形、椭圆形、三角形、多边形及不规则形。上层集热芯四周及底部有保温层(190)，保温层上固定有增強网(192)。下层集热芯的下边有增強筋(188)。集热芯、保温层、增強筋包埋在混凝土(186)之中后构成楼顶板，楼顶板的朝阳面为黑色。楼顶板本身就是集热器。集管(182)通过管(183)与集管(184)相连通。集管(195)通过管(196)、阀(197)、管(187)与泵(173)相连通。集管(168)通过管(169)、阀(170)、管(172)与泵(173)相连通。泵(173)通过管(174)、循环液管(177)、环形孔(180)、水箱壁内的孔(181)、环形孔(205)、循环液管(202)、管(199)、阀(200)、管(201)、管(198)与集管(193)相连通。集管(212)通过管(198)与集管(193)相连通。管(165)通过止回阀(171)、管(175)、泵(176)、管(178)与水箱下部相连通。管(210)通过阀(209)、管(204)与水箱上部相连通。热水输出管(206)通过阀(207)、管(208)与管(204)相连通。管(165)、管(210)插入地下含水层(163)中。保温膨胀液箱(194)下部通过管与集管(193)相连通。泵(176)可用水箱压力控制开关自动控制(无塔供水)。操作方法：太阳能集热器直接对水箱内的水加热时，关闭阀(170)、阀(209)，打开阀(197)、阀(200)，开启泵(173)，循环液通过管(187)、阀(197)、管(196)、集管(195)、集热管(191)、集管(182)、管(183)、集管(184)、集热管(185)、集管(193)、管(198)、管(201)、阀(200)、管(199)、循环液管(202)、环形孔(205)、水箱壁内的孔(181)、环形孔(180)、循环液管(177)、管(174)到泵(173)完成加热循环。当循环液通过水箱壁内的孔时，通过水箱壁与水箱内的水热交换使水箱内的水温升高。太阳能集热器往蓄热介质(214)中蓄热时，关闭阀(200)、阀(209)，打开阀(197)、阀(170)，开启泵(173)，循环液通过管(187)、阀(197)、管(196)、集管(195)、集热管(191)、集管(182)、管(183)、集管(184)、集热管(185)、集管(193)、管(198)、集管(212)、换热管(216)、集管(168)、管(169)、阀(170)、管(172)到泵(173)完成蓄热循环。太阳能集热器往地下含水层(163)中蓄热时，打开阀(209)、阀(197)、阀(200)，关闭阀(170)，开启泵(173)即可。欲使用太阳能直接供热水时，关闭阀(170)、阀(209)，打开阀(197)、阀(200)、阀(207)，开启泵(173)即可。欲使用蓄热介质(214)供热水时，关闭阀(197)、阀(209)，打开阀(170)、阀(200)、阀(207)，开启泵(173)即可。欲使用地下含水层(163)供热水时，关闭阀(170)、阀(200)、阀(209)，打开阀(207)即可。若将阀(170)、阀(197)、阀(200)、阀(207)、阀(209)换成电磁阀，以电磁阀和变频水泵为终端，以水温或室温为变量，对单板机进行相对应的逻辑编程，通过继电器控制电磁阀和变频水泵，就可实现上述功能的自动控制。本系统亦可楼顶板上面安装适当的透光板，使之冬季亦有较好的集热功能。r.水箱下部的管(227)通过集管(229)、集热管(221)、集管(219)、管(218)、集管(217)、集热管(220)、集管(228)、管(226)与水箱上部相连通。排污/排水水龙头(230)与集管(229)相连通。水箱支架(222)安装固定在楼顶板上面。本系统亦可楼顶板上面安装适当的透光板，使之冬季亦有较好的集热功能。