CN110806025B - 模块化太阳能供热装置及其组装方法 - Google Patents

模块化太阳能供热装置及其组装方法 Download PDF

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Abstract

模块化太阳能供热装置及其组装方法，包括导轨；所述导轨的底面连接有多个支撑座；每条所述导轨的顶部均滑动连接多个供热模块；每个所述供热模块的底部均滑动连接有两条所述导轨；所述供热模块包括太阳能集热管、下箱体以及上箱体；所述太阳能集热管的底端连通所述下箱体、顶端连通所述上箱体，所述下箱体的底面滑动嵌入于一条所述导轨的内部，所述上箱体的底面滑动嵌入于另一条所述导轨的内部；相邻所述上箱体之间装配连通，相邻所述下箱体之间装配连通；本发明支撑座和导轨的布设能够使得各个供热模块快速滑动至指定位置，无需工人再逐一安装；支撑座采用L型设置，能够同时对两组供热模块进行支撑，从而减少支撑座的用量。

Description

模块化太阳能供热装置及其组装方法
技术领域
本发明属于太阳能集热设备技术领域，特别涉及模块化太阳能供热装置。
背景技术
太阳能供热的方式可分为直接利用和间接利用，直接利用主要是主动式太阳能供热与被动式太阳能供热；间接利用可包括太阳能蓄热—热泵联合供热等；
目前太阳能供热系统在安装时，需要逐个对太阳能供热模块进行固定，并且每个太阳能模块底部还需要修筑四个水泥柱将太阳能热水器固定，在各个太阳能供热模块安装定位完毕后，还需要使用管路将不同的供热模块连通起来，整个工序耗时很长，并且太阳能集热系统很多安装在屋顶上，屋顶的操作空间狭窄，目前的安装方法存在很大的安全隐患。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，提供了模块化太阳能供热装置及其组装方法，具体技术方案如下：
模块化太阳能供热装置，包括导轨；所述导轨的底面连接有多个支撑座；每条所述导轨的顶部均滑动连接多个供热模块；每个所述供热模块的底部均滑动连接有两条所述导轨；所述供热模块包括太阳能集热管、下箱体以及上箱体；所述太阳能集热管的底端连通所述下箱体、顶端连通所述上箱体，所述下箱体的底面滑动嵌入于一条所述导轨的内部，所述上箱体的底面滑动嵌入于另一条所述导轨的内部；相邻所述上箱体之间装配连通，相邻所述下箱体之间装配连通。
进一步地，所述支撑座为空腔壳体结构，所述支撑座的表面包括第一支撑面和第二支撑面，所述第一支撑面、所述第二支撑面呈阶梯状分布，所述第一支撑面用以支撑所述上箱体，所述第二支撑面用以支撑所述下箱体，所述第一支撑面、所述第二支撑面的表面均螺纹安装有所述导轨；所述第一支撑面上开设有灌注口，所述灌注口用以灌入混凝土；所述支撑座的内部底部设有加强条。
进一步地，所述上箱体的两侧面对称连通有公接头和母接头，所述下箱体的两侧面对称连通有所述公接头和所述母接头，所述公接头与所述母接头之间装配连通。
进一步地，所述公接头与所述母接头之间卡合连接，所述公接头为中空圆柱结构，所述公接头外壁为网孔结构，所述母接头中心处开有装配槽，所述装配槽的内部安装有弹簧和密封柱，所述弹簧的外端固定连接所述密封柱，所述密封柱与所述装配槽滑动连接，所述密封柱包括圆柱段的半球段，所述公接头卡合嵌入于所述装配槽内，所述装配槽的外部开设有输水通道，所述输水通道的出口位于所述圆柱段的外部，所述圆柱段用以封堵所述输水通道的出口，所述公接头用以挤压所述圆柱段离开所述输水通道的出口。
进一步地，多个所述供热模块的外部并联有热水管和冷水管，所述热水管与各个所述上箱体连通，所述冷水管与各个所述下箱体连通，所述热水管连通至主箱体，所述主箱体的出口并联有辅助箱，所述辅助箱内部安装有加热元件。
模块化太阳能供热装置的组装方法，所述组装方法包括：
S1、布设支撑基础；
依照施工图纸放置好各个支撑座；
向所述支撑座内灌入混凝土，使得加强条浸没于所述混凝土内；
待所述混凝土凝固后，各个所述支撑座便可与屋顶牢固的粘连在一起；
S2、布设导轨系统；
在每个所述支撑座的第一支撑面和第二支撑面上均安装上导轨；
S3、布设供热模块；
将供热模块的下箱体置于一个所述支撑座的第二支撑面上、上箱体置于另一个所述支撑座的第一支撑面上；
将所述上箱体、所述下箱体嵌入到对应的所述导轨内，并由所述导轨的开口端向所述导轨的封闭端推动所述供热模块；
刚就位的所述供热模块的公接头与上个所述供热模块的母接头卡合连通，完成相邻所述供热模块的自动固定和连通；
S3、布设热水供给系统。
进一步地，
本发明的有益效果是：
1、支撑座和导轨的布设能够使得各个供热模块快速滑动至指定位置，无需工人再逐一安装；支撑座采用L型设置，能够同时对两组供热模块进行支撑，从而减少支撑座的用量，降低操作时间，施工安全性也大大提高；
2、通过公接头和母接头能够实现不同供热模块之间装配连通，实现不同的供热模块在组装时即可完成箱体之间的连通，更为简单、快捷，并且当安装人员将供热模块沿着导轨推动至指定位置时，两个供热模块也在惯性作用下装配在一起，无需人工再单独操作。
附图说明
图1示出了本发明的模块化太阳能供热装置结构示意图；
图2示出了本发明的供热模块与支撑座结构示意图；
图3示出了本发明的支撑座整体结构示意图；
图4示出了本发明的支撑座与导轨连接结构示意图；
图5示出了图1所示的A处放大结构示意图；
图6示出了本发明的母接头与公接头初始状态结构示意图；
图7示出了本发明的母接头与公接头装配结构示意图；
图中所示：1、供热模块，11、太阳能集热管，12、下箱体，13、上箱体，14、母接头，141、输水通道，142、装配槽，143、弹簧，144、密封柱，15、公接头，151、顶柱，2、支撑座，21、第一支撑面，211、灌注口， 22、第二支撑面，23、加强条，3、热水管，4、主箱体，5、辅助箱，6、冷水管，7、导轨。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
模块化太阳能供热装置，包括导轨7；所述导轨7的底面连接有多个支撑座2；每条所述导轨7的顶部均滑动连接多个供热模块1；每个所述供热模块1的底部均滑动连接有两条所述导轨7；导轨7一方面作为供热模块1 的支撑定位结构，另一方面作为各个供热模块1装配导向结构，使得供热模块1能够精准、快速的完成组装；
所述供热模块1包括太阳能集热管11、下箱体12以及上箱体13；太阳集热管11用以吸收太阳能加热水；下箱体12为冷水传输通道，上箱体 13为热水传输通道；
所述太阳能集热管11的底端连通所述下箱体12、顶端连通所述上箱体 13，所述下箱体12的底面滑动嵌入于一条所述导轨7的内部，所述上箱体 13的底面滑动嵌入于另一条所述导轨7的内部；上箱体13和下箱体12均有对应的导轨7，使得供热模块1在安装时，能够在两个位置均受到支撑导向力，更为稳定可靠；
相邻所述上箱体13之间装配连通，相邻所述下箱体12之间装配连通；装配连通用以保证不同的供热模块1在组装时即可完成箱体之间的连通，更为简单、快捷，并且当安装人员将供热模块1沿着导轨7推动至指定位置时，两个供热模块1也在惯性作用下装配在一起，无需人工再单独操作。
作为上述技术方案的改进，所述支撑座2为空腔壳体结构，所述支撑座2的表面包括第一支撑面21和第二支撑面22，所述第一支撑面21、所述第二支撑面22呈阶梯状分布，所述第一支撑面21用以支撑所述上箱体 13，所述第二支撑面22用以支撑所述下箱体12；利用第一支撑面21、第二支撑面22可实现一个支撑座2能够同时对两个供热模块1进行支撑；从而减少支撑座2的安装数量，降低劳动强度，减少安装时间；
所述第一支撑面21、所述第二支撑面22的表面均螺纹安装有所述导轨 7；螺纹连接可使得各个导轨7快速安装在支撑座2上，同时也方便后期拆卸；
所述第一支撑面21上开设有灌注口211，所述灌注口211用以灌入混凝土；灌注口211用以方便混凝土灌入到空腔内，便于施工，可实现先放置后定位；
所述支撑座2的内部底部设有加强条23；加强条23用以增加混凝土与支撑座2的连接面，提高支撑座2的稳定性。
作为上述技术方案的改进，所述上箱体13的两侧面对称连通有公接头 15和母接头14，所述下箱体12的两侧面对称连通有所述公接头15和所述母接头14，所述公接头15与所述母接头14之间装配连通；通过公接头15 与母接头14的配合能够实现两个上箱体13、两个下箱体12的快速装配连通。
作为上述技术方案的改进，所述公接头15与所述母接头14之间卡合连接，所述公接头15为中空圆柱结构，所述公接头15外壁为网孔结构；网孔结构用以使得液体能够进入到箱体内，实现过滤和水的流通；卡合连接用以实现公接头15与母接头14的固定装配；
所述母接头14中心处开有装配槽142，所述装配槽142的内部安装有弹簧143和密封柱144，所述弹簧143的外端固定连接所述密封柱144，所述密封柱144与所述装配槽142滑动连接，所述密封柱144包括圆柱段的半球段，所述公接头15卡合嵌入于所述装配槽142内，所述装配槽142的外部开设有输水通道141，所述输水通道141的出口位于所述圆柱段的外部，所述圆柱段用以封堵所述输水通道141的出口，所述公接头15用以挤压所述圆柱段离开所述输水通道141的出口；弹簧143用以带动密封柱144复位再次封堵输水通道141；半球段的体积小于圆柱段，当半球段进入到输水通道141底部时，半球段无法封堵输水通道141，从而使得液体能够排出至母接头14。
作为上述技术方案的改进，多个所述供热模块1的外部并联有热水管3 和冷水管6，所述热水管3与各个所述上箱体13连通，所述冷水管6与各个所述下箱体12连通，所述热水管3连通至主箱体4，所述主箱体4的出口并联有辅助箱5，所述辅助箱5内部安装有加热元件；通过加热元件能够对辅助箱5内的水进行加热，使得水温能够达到较高的温度，从而满足用户对于高温热水的需要，并且由于太阳能集热管已经对水进行了预热，所以加热元件所需电能会大大降低；主箱体4内储存有太阳能加热的热水，温度可满足洗澡和部分热水需要。
如图1和图2所示，图1示出了本发明的模块化太阳能供热装置结构示意图；图2示出了本发明的供热模块与支撑座结构示意图；
示例性的，支撑座2分布有三排，每排设有4个支撑座2，第一排支撑座上只有较低的第二支撑面22上安装有一条导轨7，导轨7横跨于一排的各个支撑座2，第二排的支撑座2上第一支撑面和第二支撑面均安装有导轨，第三排的支撑座2的第一支撑面上安装有导轨；支撑座2的侧截面呈L型；导轨与支撑座之间通过螺钉固定；
如图6所示，图6示出了本发明的母接头与公接头初始状态结构示意图；
初始状态时，弹簧143处于初始伸长状态，密封柱144的圆柱段与输水通道141的出口贴合，圆柱段对输水通道进行密封，半球段置于最外侧；
输水通道141置于装配槽142的外部，两者同轴设置；
如图7所示，图7示出了本发明的母接头与公接头装配结构示意图；
当公接头插入时，圆柱段向内运动压缩弹簧143，半球段进入到输水通道141出口，水便可流出。
模块化太阳能供热装置的组装方法，所述组装方法包括：
S1、布设支撑基础；
依照施工图纸放置好各个支撑座2；支撑座2在放置时应注意，各个支撑座2排列方向一致，支撑座2的第二支撑面22位于内测、第一支撑面21位于外侧，后面的支撑座2朝向与第一排相同；
向所述支撑座2内灌入混凝土，使得加强条23浸没于所述混凝土内；此步骤用以灌入混凝土，混凝土用以作为粘合剂；具体的为：通过灌注口211灌入定量的混凝土，并且保证加强条23浸没在混凝土中；如此重复操作，将各个支撑座2内的均填充好混凝土；
待所述混凝土凝固后，各个所述支撑座2便可与屋顶牢固的粘连在一起；
上述步骤能够精准、快速完成各个支撑座2的安装以及定位，混凝土直接灌入到支撑座2内，能够保证成型效果和牢固性，操作简便，无需再现场修筑混凝土基础；
S2、布设导轨系统；
在每个所述支撑座2的第一支撑面21和第二支撑面22上均安装上导轨7；导轨系统能够保证后续的供热模块1能够快速装配；导轨分别安装，可实现一个支撑座2能够支撑不同的供热模块；
S3、布设供热模块；
将供热模块1的下箱体12置于一个所述支撑座2的第二支撑面22 上、上箱体13置于另一个所述支撑座2的第一支撑面21上；
将所述上箱体13、所述下箱体12嵌入到对应的所述导轨7内，并由所述导轨7的开口端向所述导轨7的封闭端推动所述供热模块1；
此步骤用以安装供热模块；具体的为：将上箱体13底部的滑块嵌入到第一支撑面21上方的导轨7内，将下箱体12底部的滑块嵌入到第二支撑面22上方的导轨7内；然后再由开口端向封闭端推动供热模块1，供热模块1便可滑动进入到指定位置；
刚就位的所述供热模块1的公接头15与上个所述供热模块1的母接头14卡合连通，完成相邻所述供热模块1的自动固定和连通；此步骤用以实现供热模块1之间的快速装配；当两个供热模块1组装在一起时，公接头15插入到母接头14内，在进入的过程中，公接头15会向内挤压母接头14，母接头14受压沿着装配槽142向内运动并压缩弹簧143，随后母接头14的圆柱段离开输水通道141出口、半球段进入到输水通道141的出口，与此同时，公接头15外壁的卡头会与上一个供热模块1中的母接头14卡合在一起，实现不同供热模块1之间稳定固定；在上述卡合连通的过程中，是上箱体、下箱体侧面接头的同步卡合，能够同时实现上下箱体的卡合连通，并且也可使得两个供热模块1的上下两个位置能够同时固定连接，提高供热模块之间的连接强度；当两者卡合连通后，箱体内的水便可通过输水通道141排出至装配槽142内，然后再通过公接头15的网孔进入到另一个供热模块中，从而实现水的流动；
S3、布设热水供给系统；
重复S2完成各个供热模块1的安装，实现位于一排的供热模块1之间互联且一排供热模块1稳定的置于导轨7上；每一排会有一个没有连通的接头，然后再使用导管将不同排的空余接头并联起来，上箱体13的接头连接热水管，下箱体12的接头连接冷水管6，然后再将冷水管6与自来水供水管路连通，热水管3并联至主箱体4和辅助箱5；主箱体4与室内的厨房、淋浴、洗手台等需要中温需求端连通，辅助箱5与室内的地暖管、热水片等高温需求端连通；
在使用时，自来水通过冷水管6进入到各个下箱体12，然后下箱体12 的水经过太阳能集热管11，太阳能集热管11将水进行加热，最后热水进入到上箱体13内，上箱体13中的热水最后通过热水管3汇流至辅助箱5和主箱体4内，主箱体4、辅助箱5可对热水进行保温储存，主箱体4可提供日常洗澡、生活所需的热水，当有地暖或其他高温热水需要时，启动辅助箱5中加热元件，加热元件对太阳能加热的水进行二次加热，使其温度达到高温需要，然后再排出。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.模块化太阳能供热装置，其特征在于：包括导轨(7)；所述导轨(7)的底面连接有多个支撑座(2)；每条所述导轨(7)的顶部均滑动连接多个供热模块(1)；每个所述供热模块(1)的底部均滑动连接有两条所述导轨(7)；所述供热模块(1)包括太阳能集热管(11)、下箱体(12)以及上箱体(13)；所述太阳能集热管(11)的底端连通所述下箱体(12)、顶端连通所述上箱体(13)，所述下箱体(12)的底面滑动嵌入于一条所述导轨(7)的内部，所述上箱体(13)的底面滑动嵌入于另一条所述导轨(7)的内部；相邻所述上箱体(13)之间装配连通，相邻所述下箱体(12)之间装配连通；
所述上箱体(13)的两侧面对称连通有公接头(15)和母接头(14)，所述下箱体(12)的两侧面对称连通有所述公接头(15)和所述母接头(14)，所述公接头(15)与所述母接头(14)之间装配连通；
所述公接头(15)与所述母接头(14)之间卡合连接，所述公接头(15)为中空圆柱结构，所述公接头(15)外壁为网孔结构，所述母接头(14)中心处开有装配槽(142)，所述装配槽(142)的内部安装有弹簧(143)和密封柱(144)，所述弹簧(143)的外端固定连接所述密封柱(144)，所述密封柱(144)与所述装配槽(142)滑动连接，所述密封柱(144)包括圆柱段的半球段，所述公接头(15)卡合嵌入于所述装配槽(142)内，所述装配槽(142)的外部开设有输水通道(141)，所述输水通道(141)的出口位于所述圆柱段的外部，所述圆柱段用以封堵所述输水通道(141)的出口，所述公接头(15)用以挤压所述圆柱段离开所述输水通道(141)的出口。
2.根据权利要求1所述的模块化太阳能供热装置，其特征在于：所述支撑座(2)为空腔壳体结构，所述支撑座(2)的表面包括第一支撑面(21)和第二支撑面(22)，所述第一支撑面(21)、所述第二支撑面(22)呈阶梯状分布，所述第一支撑面(21)用以支撑所述上箱体(13)，所述第二支撑面(22)用以支撑所述下箱体(12)，所述第一支撑面(21)、所述第二支撑面(22)的表面均螺纹安装有所述导轨(7)；所述第一支撑面(21)上开设有灌注口(211)，所述灌注口(211)用以灌入混凝土；所述支撑座(2)的内部底部设有加强条(23)。
3.根据权利要求1所述的模块化太阳能供热装置，其特征在于：多个所述供热模块(1)的外部并联有热水管(3)和冷水管(6)，所述热水管(3)与各个所述上箱体(13)连通，所述冷水管(6)与各个所述下箱体(12)连通，所述热水管(3)连通至主箱体(4)，所述主箱体(4)的出口并联有辅助箱(5)，所述辅助箱(5)内部安装有加热元件。
4.模块化太阳能供热装置的组装方法，其特征在于：应用上述权利要求1所述的模块化太阳能供热装置，所述组装方法包括：
S1、布设支撑基础；
依照施工图纸放置好各个支撑座(2)；
向所述支撑座(2)内灌入混凝土，使得加强条(23)浸没于所述混凝土内；
待所述混凝土凝固后，各个所述支撑座(2)便可与屋顶牢固的粘连在一起；
S2、布设导轨系统；
在每个所述支撑座(2)的第一支撑面(21)和第二支撑面(22)上均安装上导轨(7)；
S3、布设供热模块；
将供热模块(1)的下箱体(12)置于一个所述支撑座(2)的第二支撑面(22)上、上箱体(13)置于另一个所述支撑座(2)的第一支撑面(21)上；
将所述上箱体(13)、所述下箱体(12)嵌入到对应的所述导轨(7)内，并由所述导轨(7)的开口端向所述导轨(7)的封闭端推动所述供热模块(1)；
刚就位的所述供热模块(1)的公接头(15)与上个所述供热模块(1)的母接头(14)卡合连通，完成相邻所述供热模块(1)的自动固定和连通；
S3、布设热水供给系统。
5.根据权利要求4所述的模块化太阳能供热装置的组装方法，其特征在于：所述布设热水供给系统具体的为：重复S2完成各个所述供热模块(1)的安装；使用导管将不同排的接头并联起来，所述上箱体(13)的接头连接热水管(3)，下箱体(12)的接头连接冷水管(6)，然后再将冷水管(6)与冷水供水连通，热水管(3)并联至主箱体(4)和辅助箱(5)；主箱体(4)与中温需求端连通，辅助箱(5)与高温需求端连通。
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