CN104456982A - 与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器及太阳能热水系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，包括太阳能陶瓷集热板和阳台混凝土模板；以及使用该集热器的热水系统。本发明采用模块化设计，可成为建筑构件，各模块之间的连接方便、简捷，适合与阳台一体化拼装，便于建筑施工时安装。

Description

与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器及太阳能热水系统
技术领域
本发明涉及家装设备技术领域，尤其是一种与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，以及使用该太阳能集热器的太阳能热水系统。
背景技术
现有太阳能集热装置一般是设置在房屋顶上，收集太阳能；需要设置安装架，将太阳能集热器稳固在屋顶上。虽然现有太阳能集热装置安装移动较为方便，能给居民生活带来便利，但需要在屋顶上重新架设安装架，危险性高。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出一种与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，设置在阳台壁上，结构巧妙，使用方便。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，包括太阳能陶瓷集热板和阳台混凝土模板；该太阳能陶瓷集热板包括后背板、保温模板、陶瓷集热器、中空透明盖板、集管、防冻导热介质、集管定位框和边框，后背板一侧与阳台混凝土模板接触，另一侧与保温模板一侧固定连接，保温模板的另一侧与陶瓷集热器一侧固定连接，陶瓷集热器的另一侧与中空透明盖板有间隔地平行设置；集管设有上下两个，分别与陶瓷集热器的上下端连通；所述集管定位框设有上下两个，所述集管埋设在集管定位框内，构成容纳防冻导热介质的流通通道；所述后背板、保温模板、陶瓷集热器和中空透明盖板的两端均分别与上下两个所述集管定位框固定连接；上下两个所述集管定位框与所述阳台混凝土模板固定连接。
进一步地，还包括定位支架，该定位支架固定在陶瓷集热器与集管定位框之间。
进一步地，还包括固定连接件，所述集管定位框经该固定连接件与混凝土模板连接。
进一步地，所述中空透明盖板的两端分别经橡胶密封条与集管定位框密封连接。
进一步地，所述集管与所述陶瓷集热器之间为螺纹密封连接。
进一步地，所述陶瓷集热器由中空复合陶瓷板和钒钛黑瓷阳光吸收层构成，所述钒钛黑瓷阳光吸收层涂覆在所述中空复合陶瓷板的光照面侧。
本发明还提供了一种太阳能热水系统，使用了上述与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，结构简单，使用方便；其技术方案：还包括循环泵、换热器，上下两个所述集管经管道与循环泵和换热器连通，构成循环通道。
进一步地，还包括测温探头和控温仪，上下两个所述集管的出口附近均设置所述测温探头，所述控温仪与所述测温探头和所述循环泵连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）太阳能陶瓷中空集热板，造价低、寿命长、效率高，整体为无机材料，不透水、不渗水、强度高、刚性好，不腐蚀、不老化、不退色、阳光吸收率不会衰减。
（2）防冻导热介质具有储热、传热且防冻功能，全天候四季可以使用。自行开发的抗冻换热介质。
（3）提钒泥浆绒面吸热层是在陶瓷板表面喷涂一层绒性黑色提钒泥浆，用提钒尾渣和普通无机原料磨制的泥浆覆盖在素坯表面，形成高效吸热涂层，吸收率大于0.95；吸收率高、寿命长、附着性好。
（4）与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热建筑模块采用模块化设计，可成为建筑构件，各模块之间的连接方便、简捷。适合与阳台一体化拼装，便于建筑施工时安装。
（5）陶瓷集热器安装有定温自动循环泵，在构成集热循环系统时，当陶瓷集热器内的传热介质达到设定温度，微型泵自动启动，促进介质循环换热，直至水箱中的热水达到设计温度。微型泵的动力采用太阳能电源。具有很好的匹配特性，不外加电源，节能效果明显。
附图说明
图1为本发明太阳能集热器的结构示意图；
图2为图1的A-A向视图；
图3为图2中局部放大图；
图4为本发明太能能热水系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
如图1、2和3所示的一种与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，包括太阳能陶瓷集热板和阳台混凝土模板1，太阳能陶瓷集热板固定在阳台混凝土模板1南侧面上，既是阳台的围栏，也是太阳能集热器，可用于采暖、热水系统。
太阳能陶瓷集热板包括后背板2、保温模板3、陶瓷集热器4、中空透明盖板5、集管7、防冻导热介质、集管定位框8、边框12和23，后背板2一侧与阳台混凝土模板1接触，另一侧与保温模板3一侧固定连接，保温模板3的另一侧与陶瓷集热器4一侧固定连接，陶瓷集热器4的另一侧与中空透明盖板5有间隔地平行设置；集管7设有上下两个，分别与陶瓷集热器4的上下端连通；所述集管定位框8设有上下两个，所述集管7埋设在集管定位框8内，构成容纳防冻导热介质的流通通道；所述后背板2、保温模板3、陶瓷集热器4和中空透明盖板5的两端均分别与上下两个所述集管8定位框固定连接；上下两个所述集管定位框8与所述阳台混凝土模板1固定连接。
其中：陶瓷集热器4采用普通无机原料（提钒尾渣、高岭土、黑泥、白土、长石、大青土、苏州土），用注浆成型方法成型为中空黑瓷直通道薄壁扁盒式结构的复合太阳板素坯；用提钒尾渣和普通无机原料磨制的泥浆覆盖在素坯表面，提钒泥浆绒面吸热层是在陶瓷板表面喷涂一层绒性黑色提钒泥浆，形成高效吸热涂层41，吸收率大于0.95；再经干燥、烧制成为中空黑瓷复合太阳板。陶瓷集热器4的造价低、寿命长、效率高，整体为无机材料，不透水、不渗水、强度高、刚性好，不腐蚀、不老化、不退色、阳光吸收率不会衰减，是一种理想的建筑集热材料。
防冻导热介质主要用于陶瓷集热板空腔内，用于储热、传热且具有防冻作用。
如图2和3所示，上方的集管定位框8采用铝合金拉制成型，与陶瓷集热器4上方密封插接，与上方的集管7构成热介质流道，传递陶瓷集热器4吸收的热量，经出口71排出通过热交换器将热量传递给水；同时对陶瓷集热器4具有定位紧固的作用；下方的集管定位框8也采用铝合金拉制成型，与陶瓷集热器4下方密封插接，与下方的集管7构成冷凝介质的流道，经入口72将已冷凝的介质回流进入陶瓷集热器4再加热，同时对陶瓷集热器4具有定位紧固的作用。
左锁位边框12和右锁位边框13均采用铝合金拉制成型，与上下集管定位框8扣合锁定，构成陶瓷集热板板芯。
保温模板3采用发泡成型，边框和底板的厚度为5cm。
混泥土模板1按照阳台建筑摸数，分为三块混凝土预制成型，便于安装。
中空透明盖板5采用塑框安装中空玻璃，由硅胶密封，覆盖在陶瓷集热器表面。
太阳能陶瓷集热板外型尺寸2843×863×100mm，可以拼装在阳台或南墙上，成为建筑的组成部分，是一种理想的建筑集热材料，按照建筑模数制成太阳能陶瓷集热器，可以安装在阳台、南墙壁或屋顶。既是建筑构件，也是太阳能集热器。
如图4所示的一种太阳能热水系统，包括上述的陶瓷板太阳能集热器、循环泵14、换热器18、测温探头15和16、控温仪20，上方的集管7经出口71将高温介质送入换热器18，在承压式保温水箱19中与注入的自来水21进行热交换，散热后的介质经循环泵14、入口72进入下方的集管7，再次加热，这样构成循环通道；在该循环通道中还设有膨胀罐17。
在上方集管7的出口71附近设有上温探头15，在承压式保温水箱19中换热器18出口处设有下温探头16，控温仪20分别与上温探头15、下温探头16和循环泵14电连接，当介质达到给定温度时自动启动，加快介质循环，促进热量传递，提高系统集热效率。
陶瓷集热器4和上下集管7内灌一种防冻传热储热介质，将集热器4获得的热能在交换器18内换热，用于加热生活热水。集热器4安装在阳台或南墙上，在冬季不会被冻裂，循环水管同样抗冻，可全天候使用。
本发明太阳能热水系统采用定温循环方式，当陶瓷集热器内的传热介质达到设定温度，微型泵14自动启动，促进介质循环换热，直至水箱中的热水达到设计温度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，其特征在于：包括太阳能陶瓷集热板和阳台混凝土模板；该太阳能陶瓷集热板包括后背板、保温模板、陶瓷集热器、中空透明盖板、集管、防冻导热介质、集管定位框和边框，后背板一侧与阳台混凝土模板接触，另一侧与保温模板一侧固定连接，保温模板的另一侧与陶瓷集热器一侧固定连接，陶瓷集热器的另一侧与中空透明盖板有间隔地平行设置；集管设有上下两个，分别与陶瓷集热器的上下端连通；所述集管定位框设有上下两个，所述集管埋设在集管定位框内，构成容纳防冻导热介质的流通通道；所述后背板、保温模板、陶瓷集热器和中空透明盖板的两端均分别与上下两个所述集管定位框固定连接；上下两个所述集管定位框与所述阳台混凝土模板固定连接。
2.如权利要求1所述与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，其特征在于：还包括定位支架，该定位支架固定在陶瓷集热器与集管定位框之间。
3.如权利要求1或2所述与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，其特征在于：还包括固定连接件，所述集管定位框经该固定连接件与混凝土模板连接。
4.如权利要求1所述与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，其特征在于：所述中空透明盖板的两端分别经橡胶密封条与集管定位框密封连接。
5.如权利要求1所述与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，其特征在于：所述集管与所述陶瓷集热器之间为螺纹密封连接。
6.如权利要求1所述与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，其特征在于：所述陶瓷集热器由中空复合陶瓷板和钒钛黑瓷阳光吸收层构成，所述钒钛黑瓷阳光吸收层涂覆在所述中空复合陶瓷板的光照面侧。
7.一种太阳能热水系统，包括如权利要求1所述与阳台一体化的装配式陶瓷板太阳能集热器，其特征在于：还包括循环泵、换热器，上下两个所述集管经管道与循环泵和换热器连通，构成循环通道。
8.如权利要求7所述太阳能热水系统，其特征在于：还包括测温探头和控温仪，上下两个所述集管的出口附近均设置所述测温探头，所述控温仪与所述测温探头和所述循环泵连接。
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