CN103307777A - 一种水箱与集热器一体化的太阳能热水器 - Google Patents

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陈焕懿
廖乃雄
韦瑛
马坚
戴俊
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Abstract

本发明公开了一种水箱与集热器一体化的太阳能热水器，包括:集热器、储热水箱、保温层、集管、透明盖板、外壳，支架，其中储热水箱由若干个上下叠置的子水箱组成，子水箱之间设置有换水管路。集热器包括太阳能吸热板芯，设置在储热水箱下方，与其组成一个整体。太阳能吸热板芯中带翼片的集热管上端与储热水箱下子水箱焊接在一起，下端与集管焊接，集管用于排污清洗。储热水箱外壳下表留出部分空间作为支撑面与支架相连，并且在两侧分别设置两个接口作为进水口与出水口。该水箱与集热器一体化的太阳能热水器可做为一个整体模块，安装在建筑的阳台或者女儿墙上代替部分栏杆，也可安装在南墙上，使其与建筑的结合更加统一、和协、美观。

Description

一种水箱与集热器一体化的太阳能热水器
技术领域
本发明涉及一种水箱与集热器一体化的太阳能热水器，尤其涉及一种与建筑一体化的整体式太阳能热水器。
背景技术
太阳能热水器与建筑结合是民用绿色居住建筑利用太阳能热水器关键技术。为节能减排，太阳能热水器已经可以安装在建筑物阳台上，改变了过去太阳能热水器只能安装在建筑物屋顶平台或者斜屋面的现象，扩大了太阳能热水器的使用范围。中国专利公告号CN102141305A，授权公告日2011年8月3号公开的建筑一体化太阳能热水器，能够安装在阳台和楼面，其不足之处在于，蓄水箱由金属管组成，其蓄水能力较弱，而且安装在阳台上时集热器垂直放置，采光效果不好且集热时间短。若能将集热器斜置并加大储水装置，则能提高集热器的集热效率，并且能储存更多的热水。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供了一种新型的水箱与集热器一体化的太阳能热水器模块。
为了达到上述目的，本发明的太阳能热水器包括：集热器，其中包括太阳能吸热板芯；储热水箱，其中包括上下叠置在一起的两个以上的子水箱，子水箱之间设置有换水管路，所述储热水箱设置在太阳能吸热芯板的上端，与太阳能吸热芯板形成一个整体。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：保温层，其包覆在储热水箱外侧。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：外壳，其包裹在保温层外。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：支架，其一端撑地，另一端支撑储热水箱。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能吸热板芯中带翼片的铜管中心线与所述上下子水箱中心连线形成的角度为15°～25°。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述储热水箱外壳下表留出部分空间作为支撑面与所述支架相连。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：集管，设置在所述太阳能吸热板芯下方，与太阳能吸热板芯中带翼片的铜管下端相连。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述储热水箱两侧分别设置有两个接口，作为进水口与出水口。
优选的是，所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱与集热器一体化的太阳能热水器作为建筑中的一个构件，以嵌入方式安装在阳台前部的栏杆中，或者安装在南墙上。
本发明的水箱与集热器一体化的太阳能热水器储热水箱中设有电热管辅助加热，以便在太阳能储热不足是为用户提供充足的热水。其集热器工作为自然循环方式，系统为承压型，不需循环水泵和增压泵，在建筑上安装固定好本发明的太阳能热水器后只需接通进出水口，将进出水管拉至卫生间即可。该太阳能热水器安装在建筑上后吸热板呈一斜面，能提高集热器工作效率，又因其储水箱由若干个子水箱组成，使其储存热水的能力更强，并具有结构简单、安装方便的特点。
附图说明
图1为本发明的正面示意图
图2为本发明的左视剖面图
图3为本发明的外形轴测图
图4为本发明的两个热水器模块连接在一起的轴测示意图
主要部件符号说明：
1、外壳  2、保温层  3、上子水箱  4、接口  5、连管  6、下子水箱  7、接口
8、带翼片的铜管  9、吸热板芯  10、外壳  11、水管  12、集管  13、透明盖板
14、接口  15、接口  16、支架
具体实施方式
从图1、图2看出，储热水箱分上子水箱3和下子水箱6，上下子水箱间通过连管5连接，连管5做为换水管路供上下水箱水循环加热。吸热板芯9中带翼片的铜管8的上端直接焊接到下子水箱6的底部，下端与较大的集管12焊在一起，带翼片的铜管8与下子水箱6、集管12均相通，储热水箱和带翼片的铜管8中的水可通过集管12排出，即集管12用于排污清洗，其出水口还可接排污水管11。吸热板芯9上表面为吸热面，上部盖有透明盖板13，吸热面与储水箱的中垂线形成15°至25°的夹角，以20°为最佳，由此可使吸热板芯呈一斜面，有利于提高吸热板芯的采光效率。储热水箱四周和吸热板芯的底部、侧面均放有保温层2，保温层2外为用不锈钢、铝合金等材料做成的外壳10。储热水箱的外壳可做成长方体，其下表面与吸热板背面外壳相接，并留出一部分空间做为支架16上端的支撑面，支架16下端撑地。
太阳能吸热板芯9吸收阳光后转化为热量，带翼片的铜管8中的水吸收热量后温度升高，比重减小并往上升，涌入下子水箱6中，下子水箱6中的冷水则下沉到带翼片的铜管中继续吸收热量。已经流入下子水箱6中的热水继续上升并通过连管5涌入上子水箱3中，而上子水箱3中的冷水也通过连管5下沉至下子水箱6中，由此产生冷热水不断循环的热虹吸系统，使太阳热水器中的水温整体升高。
每个太阳能热水器可做为一个整体模块，每个模块留有4个接口，即4、7、14、15为连接口，每个太阳能热水器模块作为1个标准的供水单元供1户之家使用热水。当需要更多的单元一起供热水时可将若干个太阳能热水器模块连接在一起，连接时一个模块的4、7接口与另一个模块的14、15接口用活接头连接起来，连接后这一模块的14、15接口作为进出水口，另一模块的4、7接口堵好。两个模块的集管12也用活接头连接在一起，连接后一端堵住，另一端连接水管做排污用。每个太阳能热水器模块的水箱外壳端头和外壳底部有固定螺钉，供安装和模块连接固定。
本发明的水箱与集热器一体化的太阳能热水器可安装在阳台、女儿墙、平屋面等采光良好的地方安装，整个系统为承压型，利用自来水压力顶出热水。安装固定好后将上下水管接进模块，充满水，使用时打开卫生间的热水阀门即可出热水。

Claims (9)

1.一种水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，包括：
集热器，其中包括太阳能吸热板芯；
储热水箱，其中包括上下叠置在一起的两个以上的子水箱，子水箱之间设置有换水管路，所述储热水箱设置在太阳能吸热芯板的上端，与太阳能吸热芯板形成一个整体。
2.如权利要求1所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：保温层，其包覆在储热水箱外侧。
3.如权利要求1所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：外壳，其包裹在保温层外。
4.如权利要求1所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：支架，其一端撑地，另一端支撑储热水箱。
5.如权利要求4所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能吸热板芯中带翼片的铜管中心线与所述上下子水箱中心连线形成的角度为15°～25°。
6.如权利要求4所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述储热水箱外壳下表留出部分空间作为支撑面与所述支架相连。
7.如权利要求1所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，还包括：集管，设置在所述太阳能吸热板芯下方，与太阳能吸热板芯中带翼片的铜管下端相连。
8.如权利要求1所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述储热水箱两侧分别设置有两个接口，作为进水口与出水口。
9.如权利要求1所述的水箱与集热器一体化的太阳能热水器，其特征在于，所述水箱与集热器一体化的太阳能热水器作为建筑中的一个构件，以嵌入方式安装在阳台前部的栏杆中，或者安装在南墙上。
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