CN104180544A - 可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其包括万向挂架、扁状箱体、太阳能集热组件、热水箱和太阳能发电组件；太阳能集热组件和太阳能发电组件设置在扁状箱体内，太阳能集热组件与热水箱相连接，扁状箱体的背面通过螺丝固定在万向挂架的支架上；本发明的结构设计巧妙，合理，通过第一、第二调整机构和万向转接头相配合，灵活性高，适应性强，能根据季节变化或太阳位置来对太阳能热水器的位置和角度进行调整，以获得更多的太阳光的照射，太阳能源利用率高，而且可靠性高，装卸容易，体积小，即省空间又美观实用；在热水箱上设有碳纤维发热管，并能通过太阳能发电组件给其供电，以提高热水箱的温度，防止结冰，防冻性能好。

Description

可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器

技术领域

本发明涉及热水器技术，具体涉及一种可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器。

背景技术

普通太阳光伏电池组件是由透明盖板、胶质密封材料、光伏电池、背面层和外部框架等组成。在大多数组件中，透明盖板是低铁钢化玻璃，胶质密封材料是EVA(乙烯基乙酸乙脂)，起粘结透明盖板和背面层以及密封的作用，背面层是Tedlar，起密封作用。光伏电池一股采用单晶硅或多晶硅。在层压敷设工艺中，从上至下依次为：玻璃、EVA、电池、EVA、Tedlar。其发电原理是太阳光透过透明盖板和EVA照射到光伏电池上，光伏电池吸收透过的太阳光能后，一小部分转变成电能进行发电，另外一大部分将以热能的形式而散失。

普通平板太阳能集热器主要由透明盖板、吸热板芯、隔热保温层、密封圈、背板和外框等部件组成。其中透明盖板与太阳能光伏组件所采用的透明盖板材料相同，都是高透光低铁钢化玻璃。其集热原理是太阳能透过透明盖板照射到吸热板芯上，吸热板芯吸收透过的太阳光后，将光能转换成热能进行集热。

在太阳能热利用领域，太阳光伏电池组件和太阳能集热器已经运用到太阳能热水器中，然后现在有的太阳能热水器体积庞大，安装麻烦，占用空间大，制造成本较高，而且在气温较低时尤其是夜间容易上冻，因此尚不能适应北方寒冷气候。另外，而市场上现有的太阳能热水器装配后角度不能自由调整，或只能进行一些简单的、单一的调节，即不能根据季节变化或太阳位置来对太阳能热水器的位置和角度进行调整，因而不能较好地接受太阳光的照射，太阳能源利用率低。

发明内容

针对上述的不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，灵活性高，适应性强，能进行多角度自由调节，太阳能源利用率高，且具有防冻功能的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：

一种可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其包括万向挂架、扁状箱体、太阳能集热组件、热水箱和太阳能发电组件，所述扁状箱体的正面上设有入光窗口，所述太阳能集热组件设置在扁状箱体的内侧壁，该太阳能集热组件包括导热盘管及多块均匀焊接在该导热盘管上的吸热元件，所述热水箱的顶部设有一入水管，底部设有回水管和热水输管，导热盘管的一端与所述入水管相连接，另一端与回水管相连接，所述回水管通过连接管与所述入水管相连接，且在该连接管上设有循环泵，所述太阳能发电组件包括一透明面板、若干条状透明托板及均匀设置在该条状透明托板上的光伏电池单元，所述条状透明托板的两端对称设有能卡勾在透明面板的侧边的勾脚，所述条状透明托板通过勾脚间隔并排在透明面板的下表面，所述透明面板盖合在所述入光窗口上，该热水箱的箱壁镶嵌有与所述光伏电池单元相连接的碳纤维发热管，所述万向挂架包括墙架、支架、第一调整机构和第二调整机构，所述第一调整机构的首端铰接在墙架上，尾端铰接在所述第二调整机构的首端上，所述支架通过一能左右上下自由转动的万向转接头设置在所述第二调整机构的尾端上，所述扁状箱体的背面通过螺丝固定在所述支架上。

作为本发明的一种改进，所述万向转接头包括一板状本体，该板状本体的左右两侧对称向支架一侧弯折、且延伸形成竖直连接部，该竖直连接部通过横向铰接轴与所述支架相铰接，该板状本体的上下两侧对称向墙架一侧弯折、且延伸形成水平连接部。

作为本发明的一种改进，所述第一调整机构包括两相对设置的前连杆，两前连杆的首端对称铰接在所述墙架上。

作为本发明的一种改进，所述第二调整机构包括一后连杆，该后连杆位于两前连杆之间，且该后连杆的首端与两前连杆的尾端相铰接，该后连杆的尾端通过一纵向铰接轴与所述万向转接头的水平连接部相铰接。

作为本发明的一种改进，所述热水箱包括箱体和内壳，所述箱体的外表面包覆有采用ABS工程塑料制成的保温外壳，所述碳纤维发热管固定在所述内壳的外壁，该内壳的外表面包覆有隔热膜，该内壳设置在所述箱体内，并使该内壳与箱体之间形成一夹层空间。

作为本发明的一种改进，所述夹层空间为真空空间。

作为本发明的一种改进，所述夹层空间内填充有保温材料。

作为本发明的一种改进，所述扁状箱体的内侧壁上设有采用陶瓷复合材料制成的保温层，该保温层的厚度为3～5CM。

作为本发明的一种改进，所述保温层内镶嵌有铝箔片。

作为本发明的一种改进，所述吸热元件的外表面涂覆厚度为15～20μm的蓝钛涂层。

本发明的有益效果为：本发明的结构设计巧妙，合理，通过第一、第二调整机构和万向转接头相配合，灵活性高，适应性强，能根据季节变化或太阳位置来对太阳能热水器的位置和角度进行调整，以获得更多的太阳光的照射，太阳能源利用率高，而且可靠性高，装卸容易，体积小，即省空间又美观实用；在热水箱上设有碳纤维发热管，并能通过太阳能发电组件给其供电，以提高热水箱的温度，防止结冰，防冻性能好。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中扁状箱体的结构示意图。

图3是图1中万向挂架的结构示意图。

图4是图1中万向挂架的分解结构示意图。

图5是图1中热水箱的结构示意图

具体实施方式

实施例：参见图1至图5，本发明提供一种可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其包括万向挂架1、扁状箱体2、太阳能集热组件3、热水箱4和太阳能发电组件5，所述扁状箱体2的正面上设有入光窗口，所述太阳能集热组件3设置在扁状箱体2的内侧壁，该太阳能集热组件3包括导热盘管31及多块均匀焊接在该导热盘管31上的吸热元件32，所述热水箱4的顶部设有一入水管41，底部设有回水管42和热水输管43，导热盘管31的一端与所述入水管41相连接，另一端与回水管42相连接，所述导热盘管31由一直径为55毫米的铜管，按照一定的规律弯折而成，所述回水管42通过连接管44与所述入水管41相连接，且在该连接管上设有循环泵45，有效解决扁状箱体2内的水冷暖不均的问题，保证使用舒适。所述太阳能发电组件5包括一透明面板51、若干条状透明托板52及均匀设置在该条状透明托板52上的光伏电池单元53，所述条状透明托板52的两端对称设有能卡勾在透明面板51的侧边的勾脚，所述条状透明托板52通过勾脚间隔并排在透明面板51的下表面，所述透明面板51盖合在所述入光窗口上，该热水箱4的箱壁镶嵌有与所述光伏电池单元53相连接的碳纤维发热管46，所述万向挂架1包括墙架11、支架12、第一调整机构13和第二调整机构14，所述第一调整机构13的首端铰接在墙架11上，尾端铰接在所述第二调整机构14的首端上，所述支架12通过一能左右上下自由转动的万向转接头15设置在所述第二调整机构14的尾端上，所述扁状箱体2的背面通过螺丝固定在所述支架12上。

具体的，参见图3和图4，所述万向转接头15包括一板状本体151，该板状本体151的左右两侧对称向支架12一侧弯折、且延伸形成竖直连接部，该竖直连接部通过横向铰接轴152与所述支架12相铰接，该板状本体151的上下两侧对称向墙架11一侧弯折、且延伸形成水平连接部。所述第一调整机构13包括两相对设置的前连杆131，两前连杆131的首端对称铰接在所述墙架11上。所述第二调整机构14包括一后连杆141，该后连杆141位于两前连杆131之间，且该后连杆141的首端与两前连杆131的尾端相铰接，该后连杆141的尾端通过一纵向铰接轴142与所述万向转接头15的水平连接部相铰接。

参见图5，所述热水箱4包括箱体47和内壳48，所述箱体47的外表面包覆有采用ABS工程塑料制成的保温外壳，所述碳纤维发热管46固定在所述内壳48的外壁，该内壳48的外表面包覆有隔热膜，该内壳48设置在所述箱体47内，并使该内壳48与箱体47之间形成一夹层空间。为进一步提升保温效果，所述夹层空间可以为真空空间或者内填充有保温材料。所述扁状箱体2的内侧壁上设有采用陶瓷复合材料制成的保温层21，该保温层21的厚度为3～5CM。所述保温层内镶嵌有铝箔片22。为提升吸吸效果，在所述吸热元件32的外表面涂覆厚度为15～20μm的蓝钛涂层。

安装时，参见图1，先通过墙架11将万向挂架1固定在墙上或其它固定物上，然后将扁状箱体2通过螺丝固定在机架上。需调整扁状箱体2角度或位置时，可根据季节变化或太阳位置来相应拉动或转动第一调整机构13、第二调整机构14和万向转接头15的角度，进而调整机架与墙架11的相对位置，实现对扁状箱体2的位置和角度进行多方位、多角度的调整，以获得更多的太阳光的照射，大大提升太阳能源利用率。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似结构的热水器，均在本发明保护范围内。

Claims (10)

1.一种可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，其包括万向挂架、扁状箱体、太阳能集热组件、热水箱和太阳能发电组件，所述扁状箱体的正面上设有入光窗口，所述太阳能集热组件设置在扁状箱体的内侧壁，该太阳能集热组件包括导热盘管及多块均匀焊接在该导热盘管上的吸热元件，所述热水箱的顶部设有一入水管，底部设有回水管和热水输管，导热盘管的一端与所述入水管相连接，另一端与回水管相连接，所述回水管通过连接管与所述入水管相连接，且在该连接管上设有循环泵，所述太阳能发电组件包括一透明面板、若干条状透明托板及均匀设置在该条状透明托板上的光伏电池单元，所述条状透明托板的两端对称设有能卡勾在透明面板的侧边的勾脚，所述条状透明托板通过勾脚间隔并排在透明面板的下表面，所述透明面板盖合在所述入光窗口上，该热水箱的箱壁镶嵌有与所述光伏电池单元相连接的碳纤维发热管，所述万向挂架包括墙架、支架、第一调整机构和第二调整机构，所述第一调整机构的首端铰接在墙架上，尾端铰接在所述第二调整机构的首端上，所述支架通过一能左右上下自由转动的万向转接头设置在所述第二调整机构的尾端上，所述扁状箱体的背面通过螺丝固定在所述支架上。

2.根据权利要求1所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述万向转接头包括一板状本体，该板状本体的左右两侧对称向支架一侧弯折、且延伸形成竖直连接部，该竖直连接部通过横向铰接轴与所述支架相铰接，该板状本体的上下两侧对称向墙架一侧弯折、且延伸形成水平连接部。

3.根据权利要求2所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述第一调整机构包括两相对设置的前连杆，两前连杆的首端对称铰接在所述墙架上。

4.根据权利要求3所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述第二调整机构包括一后连杆，该后连杆位于两前连杆之间，且该后连杆的首端与两前连杆的尾端相铰接，该后连杆的尾端通过一纵向铰接轴与所述万向转接头的水平连接部相铰接。

5.根据权利要求4所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述热水箱包括箱体和内壳，所述箱体的外表面包覆有采用ABS工程塑料制成的保温外壳，所述碳纤维发热管固定在所述内壳的外壁，该内壳的外表面包覆有隔热膜，该内壳设置在所述箱体内，并使该内壳与箱体之间形成一夹层空间。

6.根据权利要求5所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述夹层空间为真空空间。

7.根据权利要求6所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述夹层空间内填充有保温材料。

8.根据权利要求1所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述扁状箱体的内侧壁上设有采用陶瓷复合材料制成的保温层，该保温层的厚度为3～5CM。

9.根据权利要求8所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述保温层内镶嵌有铝箔片。

10.根据权利要求1所述的可发电无冻损的挂壁式分体太阳能热水器，其特征在于，所述吸热元件的外表面涂覆厚度为15～20μm的蓝钛涂层。