CN106556164A - 上悬窗式太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上悬窗式太阳能集热器，包括窗框、太阳能集热窗扇、上悬窗合页，太阳能集热窗扇的上端和窗框的上端采用轴连接，太阳能集热窗扇的下端和窗框的下端分别与上悬窗合页连接；太阳能集热窗扇内设有多根套有吸热板的橫管，吸热板的角度可手动调节。该装置可在不影响采集太阳能热量的情况下进行采光，可调节集热器内采光板的角度，也可调节太阳能集热窗扇的倾角以便于通风，操作方便、结构简单、外形美观。

Description

上悬窗式太阳能集热器

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热器装置，特别是一种上悬窗式太阳能集热器，属于太阳能集热技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为是世界能源战略的重要组成部分。太阳能热水器已经成功的商业化，如何更有效的利用太阳能，成为了各国科学家致力研究的内容。

随着城市住宅的高层化发展、建筑美观性要求的提升，传统的太阳能集热器已难以满足城市里对太阳能应用的要求，故出现了阳台式太阳能集热器，可以用在高层建筑上，但由于阳台式太阳能集热器外挂在阳台上，存在安全性、美观性等方面的问题，影响了阳台式太阳能集热器在城市的推广应用。

为了更好的实现太阳能建筑一体化，出现了一些太阳能集热器与建筑围护结构结合的产品，但目前的此类产品无法实现在不影响采集太阳能热量的情况下进行采光，更无法实现对太阳能集热板进行角度调节以达到更好的采光和集热的效果，此外，目前的太阳能集热围护结构不具有通风功能，所以现有的太阳能集热器产品未能很好的实现太阳能建筑一体化。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有相关太阳能集热装置的缺陷，提供了一种具有较好的调光和通风功能、太阳能利用率高、外形美观、操作方便、结构简单的太阳能集热装置。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下，采用一种上悬窗式太阳能集热器，包括窗框、太阳能集热窗扇、上悬窗合页；窗框为长方形框架，太阳能集热窗扇的上端和窗框的上端采用轴连接，太阳能集热窗扇的下端和窗框的下端分别与上悬窗合页连接；通过推拉太阳能集热窗扇，可以实现太阳能集热窗扇竖直并进入窗框内，或者倾斜并起到通风的作用。

太阳能集热窗扇包括前玻璃板、后玻璃板、左挡板、右挡板、上挡板、下挡板、进水管、出水管、橫管、吸热板、管道支撑架；太阳能集热窗扇为长方体结构，前玻璃板、后玻璃板、左挡板、右挡板、上挡板、下挡板分别位于太阳能集热窗扇的正面、背面、左面、右面、上面、下面，前玻璃板、后玻璃板、左挡板、右挡板均为长方体板状结构，上挡板、下挡板是截面为 的槽型结构；左挡板的右边及右挡板的左边分别设有纵向布置的进水管和出水管，进水管和出水管之间通过多根橫管连接，每根橫管套有吸热板，吸热板的截面为形状，吸热板一般情况下为朝南倾斜状态，进水管和出水管通过管道支撑架固定在下挡板上。

上挡板设有与进水管连接的进水口及与出水管连接的出水口。吸热板上覆有太阳能选择性吸收涂层，用来提高太阳能的吸收率。太阳光透过前玻璃板照射到吸热板上，吸收板上的太阳能选择性吸收涂层将太阳能转化为热能，并热传导到橫管上，加热橫管内流动的水，冷水从进水口进入到进水管，然后进入橫管被加热，再从出水管达到出水口，出水口和进水口可以通过管道与水箱连接。

上悬窗合页包括上支撑板和下支撑板，上支撑板和下支撑板为形状，上支撑板的一端和下支撑板的一端采用轴连接，上支撑板另外一端与太阳能集热窗扇采用轴连接，下支撑板另外一端与窗框采用轴连接，下支撑板的侧面固定连接有楔形的限位块。

下挡板的侧面固设有把手，下挡板的侧面设有手拉线预留孔供手拉线穿过。下挡板的上方设有旋转轴、旋转轴上缠绕有牵引线和手拉线；所述的吸热板上设有轴对称的牵引线孔，牵引线从下至上，再从上至下依次穿过每个吸热板上对称的牵引线孔；牵引线每穿过一个牵引线孔后，从吸热板边缘绕回再次穿过牵引线孔，以实现牵引线可带动吸热板旋转，旋转轴的两端与管道支撑架连接。通过拉动手拉线可以带动旋转轴旋转，旋转轴带动牵引线运动，进而带动吸热板围绕横管旋转。

通常情况下，吸热板朝南倾斜接收直射太阳光，非直射太阳光可以通过吸热板的间隙进入到室内；通过旋转吸热板，可以随不同季节太阳的位置进行调节；在室内需要直射光时，可以通过旋转吸热板实现；在室内需要遮挡全部室外光时，也可以通过旋转吸热板实现。

管道支撑架包括横杆和竖杆，竖杆垂直连接到横杆的中部，横杆的顶端设有水管固定孔，横杆的侧面设有旋转轴连接孔。

相对于现有技术，本发明的优点如下：1）该装置将太阳能集热器与窗体结合，美观性好，更好的实现了高层建筑的太阳能建筑一体化；2）该装置采用的倾斜的条状集热单元，可以在不影响采集太阳能热量的条件下满足采光的需求；3）该装置采用了可调节采光板角度的设计，可以根据不同季节和时刻调节采光板的倾角，以实现更好的采光效果，同时可以在不需要采集太阳能热量时，可将该装置设置成太阳光全部照射到室内；4）该装置可以起到窗帘的作用，可以根据对光线的需求，将太阳光部分遮挡或完全遮挡；5）该装置可以将窗式集热器推至一定的角度，以实现室内的通风需求，同时也可以调整太阳能集热器的倾斜角度；6）该装置通过拉动手拉线，即可调节集热器内采光板的角度，操作方便，结构简单；7）该装置太阳能利用率高，同时具有较好的调光和通风功能，外形美观，操作方便，结构简单，推广潜力大。

附图说明

图1是上悬窗式太阳能集热器的结构示意图；

图2是太阳能集热窗扇的结构示意图；

图3是上悬窗合页的结构示意图；

图4是管道支撑架的结构示意图。

其中：1是窗框、2是太阳能集热窗扇、3是上悬窗合页、4是前玻璃板、5是后玻璃板、6是左挡板、7是右挡板、8是上挡板、9是下挡板、10是进水管、11是出水管、12是橫管、13是吸热板、14是进水口、15是出水口、16是管道支撑架、17是旋转轴、18是牵引线、19是手拉线、20是手拉线预留孔、21是把手、22是上支撑板、23是下支撑板、24是限位块、25是横杆、26是竖杆、27是水管固定孔、28是旋转轴连接孔。

具体实施方式

为了加深对本发明认识和理解，下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明和介绍。

实施例1：

参见图1-图4，采用一种上悬窗式太阳能集热器，包括窗框1、太阳能集热窗扇2、上悬窗合页3；窗框1为长方形框架，太阳能集热窗扇2的上端和窗框1的上端采用轴连接，太阳能集热窗扇2的下端和窗框1的下端分别与上悬窗合页3连接；通过推拉太阳能集热窗扇2，可以实现太阳能集热窗扇2竖直并进入窗框1内，或者倾斜并起到通风的作用。

太阳能集热窗扇2包括前玻璃板4、后玻璃板5、左挡板6、右挡板7、上挡板8、下挡板9、进水管10、出水管11、橫管12、吸热板13、管道支撑架16；太阳能集热窗扇2为长方体结构，前玻璃板4、后玻璃板5、左挡板6、右挡板7、上挡板8、下挡板9分别位于太阳能集热窗扇的正面、背面、左面、右面、上面、下面，前玻璃板4、后玻璃板5、左挡板6、右挡板7均为长方体板状结构，上挡板8、下挡板9是截面为的槽型结构；左挡板6的右边及右挡板7的左边分别设有纵向布置的进水管10和出水管11，进水管10和出水管11之间通过10根橫管12连接，每根橫管12套有吸热板13，吸热板13的截面为形状，进水管10和出水管11通过管道支撑架16固定在下挡板9上。

上挡板8设有与进水管10连接的进水口14及与出水管11连接的出水口15。吸热板13上覆有太阳能选择性吸收涂层，用来提高太阳能的吸收率。下挡板9的侧面固设有把手21，下挡板9的侧面设有手拉线预留孔20供手拉线19穿过。下挡板9的上方设有旋转轴17、旋转轴17上缠绕有牵引线18和手拉线19；牵引线18可带动吸热板13旋转，旋转轴17的两端与管道支撑架16连接。通过拉动手拉线19可以带动旋转轴17旋转，旋转轴17带动牵引线18运动，进而带动吸热板13围绕横管12旋转。

实施例2：

参见图1-图4，采用一种上悬窗式太阳能集热器，包括窗框1、太阳能集热窗扇2、上悬窗合页3；窗框1为长方形框架，太阳能集热窗扇2的上端和窗框1的上端采用轴连接，太阳能集热窗扇2的下端和窗框1的下端分别与上悬窗合页3连接；通过推拉太阳能集热窗扇2，可以实现太阳能集热窗扇2竖直并进入窗框1内，或者倾斜并起到通风的作用。

太阳能集热窗扇2包括前玻璃板4、后玻璃板5、左挡板6、右挡板7、上挡板8、下挡板9、进水管10、出水管11、橫管12、吸热板13、管道支撑架16；调式透光窗式集热器为长方体结构，前玻璃板4、后玻璃板5、左挡板6、右挡板7、上挡板8、下挡板9分别位于太阳能集热窗扇2的正面、背面、左面、右面、上面、下面，前玻璃板4、后玻璃板5、左挡板6、右挡板7均为长方体板状结构，上挡板8、下挡板9是截面为的槽型结构；左挡板6的右边及右挡板7的左边分别设有纵向布置的进水管10和出水管11，进水管10和出水管11之间通过14根橫管12连接，每根橫管12套有吸热板13，吸热板13的截面为形状，吸热板13一般情况下为朝南倾斜状态，进水管10和出水管11通过管道支撑架16固定在下挡板9上。

上挡板8设有与进水管10连接的进水口14及与出水管11连接的出水口15。吸热板13上覆有太阳能选择性吸收涂层。太阳光透过前玻璃板4照射到吸热板13上，吸收板上的太阳能选择性吸收涂层将太阳能转化为热能，并热传导到橫管12上，冷水从进水口14进入到进水管10，然后进入橫管12被加热，再从出水管11达到出水口15，出水口15和进水口14可以通过管道与水箱连接。

上悬窗合页3包括上支撑板22和下支撑板23，上支撑板22和下支撑板23为形状，上支撑板22的一端和下支撑板23的一端采用轴连接，上支撑板22另外一端与太阳能集热窗扇2采用轴连接，下支撑板23另外一端与窗框1采用轴连接，下支撑板23的侧面固定连接有楔形的限位块24。

下挡板9的侧面固设有把手21，下挡板9的侧面设有手拉线预留孔20供手拉线19穿过。下挡板9的上方设有旋转轴17、旋转轴17上缠绕有牵引线18和手拉线19；所述的吸热板13上设有轴对称的牵引线孔，牵引线18从下至上，再从上至下依次穿过每个吸热板13上对称的牵引线孔；牵引线18每穿过一个牵引线孔后，从吸热板13边缘绕回再次穿过牵引线孔，以实现牵引线18可带动吸热板13旋转，旋转轴17的两端与管道支撑架16连接。通过拉动手拉线19可以带动旋转轴17旋转，旋转轴17带动牵引线18运动，进而带动吸热板13围绕横管12旋转。

管道支撑架16包括横杆25和竖杆26，竖杆26垂直连接到横杆25的中部，横杆25的顶端设有水管固定孔27，横杆25的侧面设有旋转轴连接孔28。

本专利还可以有其它实施方式，凡依据本专利的技术实质所采用的任何细微修改、等效变换、替代所形成的技术方案，均落在本专利要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种上悬窗式太阳能集热器，其特征在于所述的太阳能集热器包括窗框、太阳能集热窗扇、上悬窗合页；所述窗框为竖直放置的长方形框架；所述太阳能集热窗扇的上端和窗框的上端采用轴连接，太阳能集热窗扇的下端和窗框的下端分别与上悬窗合页连接。

2.根据权利要求1所述的上悬窗式太阳能集热器，其特征在于所述的太阳能集热窗扇包括前玻璃板、后玻璃板、左挡板、右挡板、上挡板、下挡板、进水管、出水管、橫管、吸热板、管道支撑架；所述太阳能集热窗扇为长方体结构，前玻璃板、后玻璃板、左挡板、右挡板、上挡板、下挡板分别位于太阳能集热窗扇的正面、背面、左面、右面、上面、下面，前玻璃板、后玻璃板、左挡板、右挡板均为长方体板状结构，上挡板、下挡板是截面为 的槽型结构；左挡板的右边及右挡板的左边分别设有纵向布置的进水管和出水管，进水管和出水管之间通过多根橫管连接，橫管上套有吸热板，吸热板的截面为形状，进水管和出水管通过管道支撑架固定在下挡板上。

3.根据权利要求1所述的上悬窗式太阳能集热器，其特征在于所述的上悬窗合页包括上支撑板和下支撑板，上支撑板和下支撑板为形状，上支撑板的一端和下支撑板的一端采用轴连接，上支撑板另外一端与太阳能集热窗扇采用轴连接，下支撑板另外一端与窗框采用轴连接，下支撑板的侧面固定连接有楔形的限位块。

4.根据权利要求2所述的太阳能集热窗扇，其特征在于所述的下挡板的上方设有旋转轴、旋转轴上缠绕有牵引线和手拉线；所述的吸热板上设有轴对称的牵引线孔，牵引线从下至上，再从上至下依次穿过每个吸热板上对称的牵引线孔；牵引线每穿过一个牵引线孔后，从吸热板边缘绕回再次穿过牵引线孔，以实现牵引线可带动吸热板旋转，旋转轴的两端与管道支撑架连接。

5.根据权利要求2所述的太阳能集热窗扇，其特征在于所述的上挡板设有与进水管连接的进水口及与出水管连接的出水口。

6.根据权利要求2所述的太阳能集热窗扇，其特征在于所述的下挡板的侧面固设有把手，下挡板的侧面设有手拉线预留孔。

7.根据权利要求2所述的太阳能集热窗扇，其特征在于所述的管道支撑架包括横杆和竖杆，竖杆与横杆的中部连接，竖杆垂直于横杆，横杆的顶端设有水管固定孔，横杆的侧面设有旋转轴连接孔。

8.根据权利要求2所述的太阳能集热窗扇，其特征在于所述的吸热板上覆有太阳能选择性吸收涂层。