CN104344570A - 三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器，它由圆弧形中介水槽以及置于其内圈中的直立式水箱、上斜插入圆弧形中介水槽内、下落位于环形托管架之上的28或35根玻璃集热管、直立式水箱内的水温水位探测杆，由圆弧形中介水槽进入直立式水箱内的热水管，出直立式水箱的热水管及外接输热水管、电加热器、由外进入直立式水箱的冷水管和出直立式水箱进圆弧形中介水槽的冷水管和泄污阀、以及上3圈八角圈及“米”字形横向连接杆，连接3圈八角圈中的外两圈直立杆及中心位置的“十”字形横向连接杆，和连接3圈八角圈中的两圈的16根直立杆和16根横向连接杆以及8根斜向立杆所组成。比传统平板式铺集热管横向搁置水箱的太阳能热水器多出了三分之一的排管量，增加了一倍的日照直射时间，热效率增加一倍。

Description

三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器

所属范围

三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器，它涉及到一种新型布管形式的分体式太阳能热水器，属环保节能范围。

背景技术

目前，太阳能热水器多为三角架上安装横置式圆筒形水箱，水箱打一排孔插入玻璃集热管，再朝南面安置的样式。这种平板式排列玻璃集热管的方式，必然造成朝向上的单一性制约，使得吸收太阳直射光线的时间大约只有半天，在非盛夏日照时间相对短一些的日子里，往往水温达不到40°，洗澡还要借助电加热。怎样才能使太阳能热水器排管布局的构架方式能与太阳因地球自转所产生的移动之间，集热的热效率尽量达到最大化，由此不用或少用电加热的形式，就能满足人们用热水的需求，而达到节能增效的目的呢？

发明内容

本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器，除正北到正东这个90°的扇形中，靠正北的45°的角度内没有布管外，其余315°圆弧中均做了布管安排，并采用与圆弧形中介水槽配合时具有倾斜度的斜插形式，其优势是充分抓住了正南和正西两个太阳直射时间最饱和朝向所揽括的时区。由于是圆弧形布管，也就造成了地球与太阳相对运动从正东到正南再到正西并映带着正北的一部分，每隔45°的变化中就会出现一个180°半圆里的玻璃集热管在日照直射的采光集热的状态中，当太阳接近当顶和正当顶的几个小时内，本太阳能热水器的所有玻璃集热管都处在太阳光的直射角度中，在太阳刚升和西下的情况下，非180°的半圆里的其它玻璃集热管亦处在太阳的漫射光和天光的笼罩之下，由此造成四次180°半圆间的过渡与叠置，其中从正东到正南再到正西的过程中各个朝向均有2个45°的扇形面积重叠，它可抵消非正南和正西各180°半圆布管角度上所造成这些管体日照不足的损失，本太阳能热水器与平板式布玻璃集热管方式的太阳能热水器相比，本太阳能热水器所布玻璃集热管管数多了三分之一，采光时区比单南朝向的太阳能热水器的日照直射采光时区增加了一倍，热效率也增加了一倍。原来很多嫌水箱水不够热而需要电加热的日子里，人们不再需要电加热，这不仅节约了大量的电力消耗和家庭费用支出，更重要的是方便了生活。

本发明的目的的实现是依靠以下具体技术方案的实施而达到的。

1、三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器，其主要技术特征是：它由圆弧形中介水槽，以及圆弧形中介水槽内圈中的直立水箱和斜插于圆弧形中介水槽环布的插孔内，上用三层橡胶密封圈封口，下置于圆环形托架管之上，每根管子有带中心孔的托管塑料碗支撑的玻璃集热管，该管为双层，抽真空，内壁镀有合金铜膜，每45°扇形角度内布4至5根玻璃集热管，前者共7×4＝28根，后者共7×5＝35根，圆弧形中介水槽由金属内胆，中间聚氨脂保温层、金属外壳所构成，金属内胆外壁涂有0.1-0.3mm厚的铝膜，直立式水箱的金属内胆内壁焊有纵向4至6道，横向4至6道金属条板的防爆匝，金属内胆外壁镀有0.1mm-0.3mm的铝箔，直立式水箱顶部有两个孔位，一个安装泄气管，一个安装水温水位探测杆，直立式水箱底部有三个孔位，一个安装进冷水管，一个安装泄污阀，一个安装电加热器，直立式水箱侧面下部有两个孔位，一个安出冷水管，所出冷水再进到圆弧形中介水槽内，一个安装出热水管，出热水管装电磁阀后再接到输热水管上，输热水管再接到用户的用热水阀上，它由紫铜内管以及与管体共生的4道纵向隔板条，其外壁均镀有铝膜，并镶嵌在有4道纵向凹槽的PPR塑料外管的内壁之上，PPR塑料外管外壁也镀有铝膜，输热水管单管长度有4种型号：12米；9米；6米；3米，当两支输热水管两相连接时，先将作为连接件的PPR塑料外管套装进一头的输热水管，再将两输热水管里的紫铜内管推出两相焊接或攻丝后再用金属套管加缠防漏胶带后旋接，然后用热融器将PPR塑料外管与作为连接件的PPR塑料外管进行热融性连接，输热水管外套装保温海绵管并再缠上一层铝箔带与之配套的有相同结构的直二通、三通、弯头的输热水管配件。直立式水箱总高靠三分之一处的上部有一个孔位，连接由圆弧形中介水槽顶部的孔位安装出热水并将热水引进入到直立式水箱里来的管件，每根玻璃集热管都套装有上下各一半圆弧带的半圆形条状反光板，反光板背面镀有铝箔，而作为支撑圆弧形中介水槽和位于其内圈中的直立式水箱、以及连接圆环形托管架的金属构架，它由上面3圈八角圈及“米”字形横向连接杆，和连接3圈八角圈中外两圈的直立杆及中心位置的“十”字形横向连接杆，3圈八角圈外两圈各用8根直立杆相支撑，2×8＝16根直立杆，再各用8根横向连接杆与直立杆相连，2×8＝16根横向连接杆，最外侧大圈外另有8根斜向立杆，与8根斜向立杆和最外侧大圈的直立杆相连的是8根短横向连接杆，朝上用螺丝连接圆环形托管架，朝下用膨胀螺丝与承接太阳能热水器的安装平面相连接所组成。

有益效果：本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器，比传统的单面平板式排管的太阳能热水器增加了三分之一的布管管数，延长了一倍的日照直射时间，热效率提高了一倍，玻璃集热管与上下各有一半圆弧带的半圆形条状反光板的配套安置，带来了不影响吸热前提下的良好泄风性能，与整个太阳能热水器上小下大的塔式造型，以及玻璃集热管后面的上面3圈八角圈和16根直立杆，和16根横向连接杆以及连接3圈八角圈外两圈及中心位置的“十”字形横向连接杆，和8根斜向立杆，8根短横向连接杆组成的金属结构的承重效应，以及从外部插入圆弧形中介水槽的众玻璃集热管环待护围的向心性斜向支撑中，使本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器的抗风、耐候、适境能力大大提升，并具有很强的稳固性。当它出现在现代建筑的楼层顶面时，又具有了外型层次清晰圆润优美的美学欣赏价值。直立式水箱与圆环形中介水槽的套装并置，既符合冷水重趋下行热水轻往上走的流体力学原理，也使圆弧形中介水槽有了水箱外水箱的意义，由此扩大了水箱的载水总容量。直立式水箱出热水管上装有电磁阀，能在夜间用水后对输热水管进行放空处理，输热水管的运用使管道内滞水变冷的概率大大下降，使太阳能热水器的使用打破了原来的楼层限制，而让中、低楼层用户都会购买和安装本太阳能热水器，将会使其普及率达到了最大化。在有太阳的日子里，只要其发热值够数，基本上不用或很少再用电加热，就能满足人们洗热水澡的需求，其它的如洗碗、洗菜、烫衣等用热水需求均能同时得到满足，节约了大量用于电加热的电能消耗和这方面的费用支出，也方便了生活。

附图说明

附图1为本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器的正面示意图。(省略了直立式水箱内胆里的纵向4-6条，横向4-6条组成的防爆匝；玻璃集热管上套装的上下各有一半圆弧带的半圆形条状反光板；玻璃集热管与圆弧形中介水槽插接用的三道橡胶密封圈；直立式水箱向外出热水的热水管上的电磁阀形状的线条表现)该示意图的方位定格为正南朝向。

附图2为本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器的上面3圈八角圈和16根直立杆，16根横向连接杆以及连接3圈八角圈外二圈及中心位置的“十”字形横向连接杆和8根斜向立杆，8根短横向连接杆所组成的金属结构示意图。该示意图的方位定格也是正南朝向。

具体实施方式

本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器(请见图1)，它由从圆弧形中介水槽上出热水到直立式水箱里去的热水管1、泄气管2、从直立式水箱向外的出热水管4，装了电磁阀后再接到输向用户热水阀的输热水管3，水温水位探测棒以及该棒在直立式水箱箱顶上的插入口5、从直立式水箱放冷水进入圆弧形中介水槽的冷水管6、从外进入直立式水箱底部的冷水管7、直立式水箱8、圆弧形中介水槽9、直立式水箱底部的泄污阀10、电加热器11、玻璃集热管12、它共有28根或35根，每根有三道与圆弧形中介水槽的插口起密封作用的橡胶密封圈、并各有一条套装在玻璃集热管上的半圆形条状反光板，圆环形托管架13、放置于托管架平面孔位内的带中心孔托管塑料碗14，(请见图2)上面3圈八角圈15、上面“米”字形横向连接杆16、8根最外圈的直立杆17，连接3圈八角圈外二圈及中心位置的“十”字形横向连接杆18，8根斜向立杆19，8根中间位置上第二圈的横向连接杆20，8根中间位置上第二圈的直立杆，8根最外圈的横向连接杆22，8根短横向连接杆23所组成。上面3圈八角圈外二角每45°角的扇形的“米”字形横向连接杆以及连接“米”字形横向连接杆的横杆上各有2-4个孔位，用圆弧形中介水槽底部和直立式水箱底部对应位置上伸出的螺丝杆穿接孔位后用螺丝帽柄死定位，每根直立杆上下两头各有2-4个横折叉口，上有孔位，能用自攻螺丝与4圈圆圈之间进行连接，或烧焊连接后整体喷漆或烤漆，或直接用不锈钢管材制成而不用上漆。

Claims (2)

1.本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器，其主要技术特征是：它由圆弧形中介水槽，以及圆弧形中介水槽内圈中的直立水箱和斜插于圆弧形中介水槽环布的插孔内，上用三层橡胶密封圈封口，下置于圆环形托架管之上，每根管子有带中心孔的托管塑料碗支撑的玻璃集热管，该管为双层，抽真空，内壁镀有合金铜膜，每45°扇形角度内布4至5根玻璃集热管，前者共7×4＝28根，后者共7×5＝35根，圆弧形中介水槽由金属内胆，中间聚氨脂保温层、金属外壳所构成，金属内胆外壁涂有0.1-0.3mm厚的铝膜，直立式水箱的金属内胆内壁焊有纵向4至6道，横向4至6道金属条板的防爆匝，金属内胆外壁镀有0.1mm-0.3mm的铝箔，直立式水箱顶部有两个孔位，一个安装泄气管，一个安装水温水位探测杆，直立式水箱底部有三个孔位，一个安装进冷水管，一个安装泄污阀，一个安装电加热器，直立式水箱侧面下部有两个孔位，一个安出冷水管，所出冷水再进到圆弧形中介水槽内，一个安装出热水管，出热水管装电磁阀后再接到输热水管上，输热水管再接到用户的用热水阀上，直立式水箱总高靠三分之一处的上部有一个孔位，连接由圆弧形中介水槽顶部的孔位安装出热水并将热水引进入到直立式水箱里来的管件，每根玻璃集热管都套装有上下各一半圆弧带的半圆形条状反光板，反光板背面镀有铝箔，而作为支撑圆弧形中介水槽和位于其内圈中的直立式水箱、以及连接圆环形托管架的金属构架，它由上面3圈八角圈及“米”字形横向连接杆，和连接3圈八角圈中外二圈立杆及中心位置的“十”字形横向连接杆，和连接3圈八角圈中外两圈的直立杆及中心位置的“十”字形横向连接杆，3圈八角圈外两圈各用8根直立杆相支撑，2×8＝16根直立杆，再各用8根横向连接杆与直立杆相连，2×8＝16根横向连接杆，最外侧大圈外另有8根斜向立杆，与8根斜向立杆和最外侧大圈的直立杆相连的是8根短横向连接杆，朝上用螺丝连接圆环形托管架，朝下用膨胀螺丝与承接太阳能热水器的安装平面相连接所组成。

2.本三百一十五度圆弧布管的分体式太阳能热水器，它还涉及到输热水管的制作方法，即由紫铜内管以及与管体共生的4道纵向隔板条，其外壁均镀有铝膜，并镶嵌在有4道纵向凹槽的PPR塑料外管的内壁之上，PPR塑料外管外壁也镀有铝膜，输热水管单管长度有4种型号：12米；9米；6米；3米，当两支输热水管两相连接时，先将作为连接件的PPR塑料外管套装进一头的输热水管，再将两输热水管里的紫铜内管推出两相焊接或攻丝后再用金属套管加缠防漏胶带后旋接，然后用热融器将PPR塑料外管与作为连接件的PPR塑料外管进行热融性连接，输热水管外套装保温海绵管并再缠上一层铝箔带与之配套的有相同结构的直二通、三通、弯头的输热水管配件。