CN105042910A - 搪瓷钢太阳能集热管及平板热水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了搪瓷钢太阳能集热管及平板热水器，包括箱体、进水管和出水管，其特征在于：所述箱体腔内设有搪瓷钢太阳能集热管，箱体的前部固定设有双层钢化镀膜真空平板玻璃，搪瓷钢太阳能集热管的进水接头与进水管连接，搪瓷钢太阳能集热管的出水接头与出水管连接。本发明具有优良的保温性能和集热性能，实现全天候、全地域无限制使用；实现太阳能集热、储热一体化，最大化提高太阳能集热、储热性能，以便于实现与建筑一体化、构件化；实现承压运行，无死水区，能够与常规能源可靠互补，实现太阳能热水器的用水稳定性和舒适性；能够简单、可靠的工业化生产，可实现市场化、产业化、工业化中高温用热推广。

Description

搪瓷钢太阳能集热管及平板热水器

技术领域

本发明涉及太阳能热水器的改进，属于太阳能热利用领域，具体的说是一种搪瓷钢太阳能集热管及平板热水器。

背景技术

上世纪90年代中期以前，太阳能热水器仅仅处于科研阶段，出现了少量的闷晒式的太阳能热水器和平板结构太阳能集热器。但因存在保温差，热损大，导致集热性能差，热效率不高，特别是在冬季，容易冻坏。因此，未形成主流市场。80年代末，清华大学殷志强教授发明了铝氮铝涂层和全玻璃真空太阳集热管，解决了早期闷晒式太阳能热水器和平板集热器存在的热性能差、保温差、冬季冻坏的问题。以此为核心集热原件，开发了全玻璃真空管太阳能热水器，奠定了中国太阳能热利用低温热利用产业快速发展的坚实基础。到2014年底，太阳能低温热利用年销售面积达到6000万平方米。对于全玻璃真空集热管太阳能热水器或集热器，其不足之处在于：1、无法适用于中高层建筑使用；2、集热管之间存在间隙而严重限制了太阳能热水系统轮廓采光面积条件下的热性能；3、真空管爆裂后无法继续使用；4、普通全玻璃真空太阳能集热管无法承压运行，需要单独的水箱，增加了安装和维修的成本。而目前中高层建筑上使用的平板太阳能热水器的不足之处为：1、热效率极低；2、导热介质自然损失严重，造成维修困难；3、水循环的平板集热器，集热管栓塞严重，使用寿命短。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种结构简单、吸热能力强，储热效果好的搪瓷钢太阳能集热管。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该搪瓷钢太阳能集热管，包括管体，其特征在于：所述管体的两端分别设有左封盖和右封盖，管体的上、下侧壁上分别设有出水接头和进水接头。

所述的管体、左封盖和右封盖都由搪瓷钢本体、防腐层和吸热层构成，搪瓷钢本体的内、外壁上分别设有防腐层和吸热层。

所述的出水接头和进水接头的内壁上设有防腐层。

所述的搪瓷钢本体为SPCC、St12、St13、BTC-340R、BTC-245R、RT330或PT360等搪瓷钢材料制成；防腐层采用搪瓷制成；吸热层采用钛靶、铝靶或铜靶磁控溅射镀膜，或电镀黒铬，或炭黑与胶体的混合物制成。

所述的左封盖与管体的左端固定连接成为一个整体，右封盖与管体的右端之间设有密封垫并通过螺栓连接。

本发明的另一个目的在于提供一种采用上述的搪瓷钢太阳能集热管为储水容器，以双层钢化镀膜真空平板玻璃为采光面板，同时用聚胺脂保温材料全密封的，结构简单、吸热能力强，储热效果好，保温效果好的平板热水器。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：该平板热水器，包括箱体、进水管和出水管，其特征在于：所述箱体腔内设有搪瓷钢太阳能集热管，箱体的前部固定设有双层钢化镀膜真空平板玻璃，搪瓷钢太阳能集热管的进水接头与进水管连接，搪瓷钢太阳能集热管的出水接头与出水管连接。

所述的搪瓷钢太阳能集热管设有多根，并平行排列，首根搪瓷钢太阳能集热管的进水接头与进水管连接，末根搪瓷钢太阳能集热管的出水接头与出水管连接，相邻的两根搪瓷钢太阳能集热管的出水接头与进水接头通过连接套密封连接固定。

作为一种改进，所述的搪瓷钢太阳能集热管设有4—10根，首根和末根之间的搪瓷钢太阳能集热管腔内设有电加热棒和镁棒，电加热棒和镁棒不设在同一根搪瓷钢太阳能集热管腔内。

所述的双层钢化镀膜真空平板玻璃由内层玻璃、外层玻璃、真空腔、支撑和低辐射层构成，内层玻璃与外层玻璃之间为真空腔，真空腔内设有支撑，以便支撑住内层玻璃和外层玻璃，在真空腔内的内层玻璃的表面设有低辐射层。

所述的低辐射层为单银低辐射层。

所述的箱体腔内设有保温层，保温层充填在搪瓷钢太阳能集热管底部和箱体腔内的四周。

所述的搪瓷钢太阳能集热管水平设置。

本发明的有益效果在于：具有优良的保温性能和集热性能，实现全天候、全地域无限制使用；实现太阳能集热、储热一体化，最大化提高太阳能集热、储热性能，以便于实现与建筑一体化、构件化；实现承压运行，无死水区，能够与常规能源可靠互补，实现太阳能热水器的用水稳定性和舒适性；能够简单、可靠的工业化生产，可实现市场化、产业化、工业化中高温用热推广。

附图说明

图1为本发明的搪瓷钢太阳能集热管的结构剖视示意图。

图2为图1中A部的结构放大示意图。

图3为本发明的平板热水器的结构主视示意图。

图4为沿图3C-C的结构剖视示意图。

图5为图4中的B部的结构放大示意图。

图中：1、管体；101、搪瓷钢本体；102、防腐层；103、吸热层；2、左封盖；3、右封盖；4、进水接头；5、出水接头；6、螺栓；7、搪瓷钢太阳能集热管；8、进水管；9、出水管；10、箱体；11、连接套；12、电加热棒；13、镁棒；14、保温层；15、双层钢化镀膜真空平板玻璃；151、内层玻璃；152、外层玻璃；153、真空腔；154、支撑；155、低辐射层。

具体实施方式

参照图1、图2制作搪瓷钢太阳能集热管。该搪瓷钢太阳能集热管7，包括管体1，其特征在于：所述管体1的两端分别设有左封盖2和右封盖3，管体1的上、下侧壁上分别设有出水接头5和进水接头4。

所述的管体1、左封盖2和右封盖3都由搪瓷钢本体101、防腐层102和吸热层103构成，搪瓷钢本体101的内、外壁上分别设有防腐层102和吸热层103。

所述的出水接头5和进水接头4的内壁上设有防腐层102。

所述的搪瓷钢本体101为SPCC、St12、St13、BTC-340R、BTC-245R、RT330或PT360等搪瓷钢材料制成；防腐层102采用搪瓷制成；吸热层103采用钛靶、铝靶或铜靶磁控溅射镀膜，或电镀黒铬，或炭黑与胶体的混合物制成。

所述的左封盖2与管体1的左端固定连接成为一个整体，可采用焊接或拉伸成型的方式制作，右封盖3与管体1的右端之间设有密封垫并通过螺栓6连接。

在生产时，将左封盖2、出水接头5和进水接头4都固定在管体1上，再加工防腐层102和吸热层103，从而保证左封盖2、出水接头5、进水接头4和管体1的内壁上能均匀布设有防腐层102，右封盖3的内外壁上单独制作防腐层102和吸热层103，管体1与右封盖3通过密封垫和螺栓6连接，从而保证了左封盖2、出水接头5、进水接头4、右封盖3和管体1内侧壁上的防腐层102是一个完整的腔体，提高了整体的防腐性能，延长了使用寿命。该搪瓷钢太阳能集热管7，也可用于电热水器、燃气热水器内胆。

参照图3、图4、图5制作采用上述搪瓷钢太阳能集热管7的平板热水器。该平板热水器，包括箱体10、进水管8和出水管9，其特征在于：所述箱体10腔内设有搪瓷钢太阳能集热管7，箱体10的前部固定设有双层钢化镀膜真空平板玻璃15，搪瓷钢太阳能集热管7的进水接头4与进水管8连接，搪瓷钢太阳能集热管7的出水接头5与出水管9连接。

所述的搪瓷钢太阳能集热管7设有多根，并平行排列，首根搪瓷钢太阳能集热管7的进水接头4与进水管8连接，末根搪瓷钢太阳能集热管7的出水接头5与出水管9连接，相邻的两根搪瓷钢太阳能集热管7的出水接头5与进水接头4通过连接套11密封连接固定。这样，凉水从进水管8进入首根搪瓷钢太阳能集热管7的进水接头4，再流入首根搪瓷钢太阳能集热管7内腔，再从出水接头5流向下一根搪瓷钢太阳能集热管7内腔，直到从末根搪瓷钢太阳能集热管7的出水接头5流到出水管9，太阳光穿过双层钢化镀膜真空平板玻璃15晒在所有的搪瓷钢太阳能集热管7上，搪瓷钢太阳能集热管7的吸热层103吸收热量，并传递给搪瓷钢太阳能集热管7腔内的水，水升温变成热水供外界使用。

作为一种改进，所述的搪瓷钢太阳能集热管7设有4—10根，首根和末根之间的搪瓷钢太阳能集热管7腔内设有电加热棒12和镁棒13，电加热棒12和镁棒13不设在同一根搪瓷钢太阳能集热管7腔内，电加热棒的用途是在连续阴雨雪天时作为辅助热源使用，镁棒的作用是对搪瓷钢的双重防腐保护作用。

所述的双层钢化镀膜真空平板玻璃15由内层玻璃151、外层玻璃152、真空腔153、支撑154和低辐射层155构成，内层玻璃151与外层玻璃152之间为真空腔153，真空腔153内设有支撑154，以便支撑住内层玻璃151和外层玻璃152，在真空腔153内的内层玻璃151的表面设有低辐射层155。太阳光依次穿过外层玻璃152、真空腔153、低辐射层155和内层玻璃151后，照射在搪瓷钢太阳能集热管7上。

所述的低辐射层155为单银低辐射层。低辐射层155具有减少热水器内部热量向外部发射的作用。

所述的箱体10腔内设有保温层14，保温层10充填在搪瓷钢太阳能集热管7底部和箱体10腔内的四周，保温层10采用聚胺脂保温材料，既能保温，又可以对箱体10和双层钢化镀膜真空平板玻璃15之间的腔体起到全密封的作用。

所述的搪瓷钢太阳能集热管7水平设置。相邻搪瓷钢太阳能集热管7之间的连接可根据电辅的需要改变串、并联方式。

使用本发明时，如果采用悬挂于墙壁上的方式，通过安装架固定在建筑物的阳台墙壁上。如果采用内置入阳台墙内的方式，是半埋入状态，箱体不用安装架固定，阳台墙壁做成原来一半厚度，再将箱体嵌入形成一个整体，如果要模块化组装，箱体都做成1米长度的，便于安装。满足了与建筑结合时具有一体化、构件化的技术需求。

Claims (10)

1.搪瓷钢太阳能集热管，包括管体（1），其特征在于：所述管体（1）的两端分别设有左封盖（2）和右封盖（3），管体（1）的上、下侧壁上分别设有出水接头（5）和进水接头（4）。

2.根据权利要求1所述的搪瓷钢太阳能集热管，其特征在于：所述的管体（1）、左封盖（2）和右封盖（3）都由搪瓷钢本体（101）、防腐层（102）和吸热层（103）构成，搪瓷钢本体（101）的内、外壁上分别设有防腐层（102）和吸热层（103）。

3.根据权利要求1所述的搪瓷钢太阳能集热管，其特征在于：所述的出水接头（5）和进水接头（4）的内壁上设有防腐层（102）。

4.根据权利要求2所述的搪瓷钢太阳能集热管，其特征在于：所述的搪瓷钢本体（101）为SPCC、St12、St13、BTC-340R、BTC-245R、RT330或PT360搪瓷钢材料制成；防腐层（102）采用搪瓷制成；吸热层（103）采用钛靶、铝靶或铜靶磁控溅射镀膜，或电镀黒铬，或炭黑与胶体的混合物制成。

5.根据权利要求1所述的搪瓷钢太阳能集热管，其特征在于：所述的左封盖（2）与管体（1）的左端固定连接成为一个整体，右封盖（3）与管体（1）的右端之间设有密封垫并通过螺栓（6）连接。

6.平板热水器，包括箱体（10）、进水管（8）和出水管（9），其特征在于：所述箱体（10）腔内设有搪瓷钢太阳能集热管（7），箱体（10）的前部固定设有双层钢化镀膜真空平板玻璃（15），搪瓷钢太阳能集热管（7）的进水接头（4）与进水管（8）连接，搪瓷钢太阳能集热管（7）的出水接头（5）与出水管（9）连接。

7.根据权利要求6所述的平板热水器，其特征在于：所述的搪瓷钢太阳能集热管（7）设有多根，并平行排列，首根搪瓷钢太阳能集热管（7）的进水接头（4）与进水管（8）连接，末根搪瓷钢太阳能集热管（7）的出水接头（5）与出水管（9）连接，相邻的两根搪瓷钢太阳能集热管（7）的出水接头（5）与进水接头（4）通过连接套（11）密封连接固定。

8.根据权利要求7所述的平板热水器，其特征在于：所述的搪瓷钢太阳能集热管（7）设有4—10根，首根和末根之间的搪瓷钢太阳能集热管（7）腔内设有电加热棒（12）和镁棒（13），电加热棒（12）和镁棒（13）不设在同一根搪瓷钢太阳能集热管（7）腔内。

9.根据权利要求6所述的平板热水器，其特征在于：所述的双层钢化镀膜真空平板玻璃（15）由内层玻璃（151）、外层玻璃（152）、真空腔（153）、支撑（154）和低辐射层（155）构成，内层玻璃（151）与外层玻璃（152）之间为真空腔（153），真空腔（153）内设有支撑（154），在真空腔（153）内的内层玻璃（151）的表面设有低辐射层（155）。

10.根据权利要求6所述的平板热水器，其特征在于：所述的箱体（10）腔内设有保温层（14），保温层（10）充填在搪瓷钢太阳能集热管（7）底部和箱体（10）腔内的四周；所述的搪瓷钢太阳能集热管（7）水平设置。