CN111238062A - 应用于倾斜屋顶的太阳能装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置，在本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置中，由于在水箱上贴设有通风调节管，通风调节管一端穿过防护罩与外界连通，另一端通过一第一调节阀与侧支撑管的内腔相连；所述当第一调节阀在温度达到设定温度时打开而使得通风调节管与侧支撑管的内腔连通，通风调节管中的气体受热膨胀从防护罩处的出口处向外界流动，侧支撑管下端的开口由于所处位置低，空气温度低，空气被吸入侧支撑管中，形成烟囱效应，在一定程度上带走水箱产生的过多热量，当水箱温度恢复正常时，第一调节阀关闭，烟囱效应消失，仍起较好的保温作用，以此来实现水箱温度的自动调节，防止水箱中温度过高而出现故障。

Description

应用于倾斜屋顶的太阳能装置
技术领域
本发明涉及一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置。
背景技术
太阳能作为清洁能源越来越被广泛地开发利用，在屋顶上常常安装有太阳能装置，可以利用充分利用屋顶的空间。用于热水的太阳能装置一般包括水箱和集热管，集热管收集太阳能热量而对其中的水进行加热，如果太阳光照强度过大，集热管中的温度过高，会导致水箱温度过高，集热管与水箱连接的一端的密封性能受到影响，还可能会损坏某些零部件，因此，有必要对集热管与水箱连接的一端的温度进行一定的调节，防止水箱中的温度过高。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置，能够防止水箱中温度过高而出现故障。
为实现上述目的，本发明提供一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置，包括框形安装架，框形安装架包括横置于上侧的水箱、两根侧支撑管和下横梁，所述侧支撑管的上端分别连接在水箱的两端，侧支撑管的下端分别连接在下横梁的两端；所述侧支撑管的上端封闭、下端开口设置；
所述水箱上连接有多根集热管，集热管的上端支承在水箱上并与水箱连通，集热管的下端支承在下横梁上；水箱的外侧套有防护罩，水箱与防护罩之间填充有保温材料；在水箱的侧壁上还贴设有通风调节管，所述通风调节管一端穿过防护罩与外界连通，另一端通过一第一调节阀与侧支撑管的内腔相连；
所述当第一调节阀处的温度达到设定温度时，第一调节阀打开而使得通风调节管与侧支撑管的内腔连通；当第一调节阀处的温度低于设定温度时，第一调节阀关闭而将通风调节管与侧支撑管的内腔隔断。
优选地，所述水箱具有进水口和出水口，所述进水口和出水口设置在水箱的上侧。
优选地，包括两根所述通风调节管，其中一根通风调节管分别通过一个第一调节阀与一个侧支撑管的内腔相连；另一根通风调节管分别通过另一个第一调节阀与另一个侧支撑管的内腔相连。
优选地，所述通风调节管包括贴设于水箱底面的第一段管，以及贴设于水箱后侧面的第二段管，第一段管和第二段管连通。
优选地，所述通风调节管的横截面呈半圆形，包括圆弧部和平面部，所述平面部与水箱的表面贴合。
优选地，所述第一调节阀由热缩材料制成。
优选地，还包括挡雨架，挡雨架包括主安装板、连接于主安装板上侧的上连接板和连接于主安装板下侧的下连接板，所述上连接板和下连接板均水平设置；所述框形安装架安装在主安装板的上表面上。
优选地，所述挡雨架由钣金材料弯折而成。
优选地，所述主安装板的左右两侧还设有向上翻着的折边。
如上所述，本发明涉及的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置，具有以下有益效果：在本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置中，由于在水箱上贴设有通风调节管，通风调节管一端穿过防护罩与外界连通，另一端通过一第一调节阀与侧支撑管的内腔相连；所述当第一调节阀在温度达到设定温度时打开而使得通风调节管与侧支撑管的内腔连通，通风调节管中的气体受热膨胀从防护罩处的出口处向外界流动，侧支撑管下端的开口由于所处位置低，空气温度低，空气被吸入侧支撑管中，形成烟囱效应，在一定程度上带走水箱产生的过多热量，当水箱温度恢复正常时，第一调节阀关闭，烟囱效应消失，仍起较好的保温作用，以此来实现水箱温度的自动调节，防止水箱中温度过高而出现故障。
附图说明
图1显示为本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置的立体示意图。
图2显示为框形安装架的立体示意图。
图3显示为水箱、通风调节管及侧支撑管的连接示意图，保温材料未显示。
图4显示为本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置在水箱一侧的结构示意图，防护罩及保温材料去除。
图5显示为沿水箱长度方向剖切的结构示意图。
图6显示为通风调节管的横截面示意图。
图7显示为挡雨架的立体示意图。
图8显示为一种挡雨架的横截面示意图。
图9显示为左右相邻的两个图8中的挡雨架连接的示意图。
元件标号说明
1 框形安装架
2 水箱
3 侧支撑管
4 下横梁
5 集热管
6 出气口
7 防护罩
8 通风调节管
9 第一调节阀
10 进水口
11 出水口
12 第一段管
13 第二段管
14 圆弧部
15 平面部
16 挡雨架
17 主安装板
18 上连接板
19 下连接板
20 折边
21 上连接槽
22 下连接槽
23 保温材料
24 第二调节阀
25 隔热环
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图5所示，本发明提供一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置，包括框形安装架1，框形安装架1包括横置于上侧的水箱2、两根侧支撑管3和下横梁4，所述侧支撑管3的上端分别连接在水箱2的两端，侧支撑管3的下端分别连接在下横梁4的两端；所述侧支撑管3的上端封闭、下端开口设置；
所述水箱2上连接有多根集热管5，集热管5的上端支承在水箱2上并与水箱2连通，集热管5的下端支承在下横梁4上；水箱2的外侧套有防护罩7，水箱2与防护罩7之间填充有保温材料23(见图5)；在水箱2的侧壁上还贴设有通风调节管8，所述通风调节管8一端穿过防护罩7与外界连通，另一端通过一第一调节阀9与侧支撑管3的内腔相连；
所述当第一调节阀9处的温度达到设定温度时，第一调节阀9打开而使得通风调节管8与侧支撑管3的内腔连通；当第一调节阀9处的温度低于设定温度时，第一调节阀9关闭而将通风调节管8与侧支撑管3的内腔隔断。
在本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置中，由于在水箱2上贴设有通风调节管8，通风调节管8一端穿过防护罩7与外界连通，另一端通过一第一调节阀9与侧支撑管3的内腔相连；所述当第一调节阀9在温度达到设定温度时打开而使得通风调节管8与侧支撑管3的内腔连通，通风调节管8中的气体受热膨胀从防护罩7处的出口处向外界流动，侧支撑管3下端的开口由于所处位置低，空气温度低，空气被吸入侧支撑管3中，形成烟囱效应，在一定程度上带走水箱2产生的过多热量，当水箱2温度恢复正常时，第一调节阀9关闭，烟囱效应消失，仍起较好的保温作用，以此来实现水箱2温度的自动调节，防止水箱2中温度过高而出现故障。
在本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置中，所述第一调节阀9能够根据温度的变化而打开或者关闭，从而使得通风调节管8与侧支撑管3连通或者隔断；当通风调节管8与侧支撑管3连通时，通风调节管8中的空气温度较高，而靠近侧支撑管3下端位置处的空气温度较低，气流从侧支撑管3的下端的开口处进入侧支撑管3并向上流动至通风调节管8中，最终从通风调节管8的出气口6见图1或图4流出，气流的流动能够带走水箱2中的部分热量，从而防止水箱2中的温度过高。当通风调节管8与侧支撑管3隔断时，通风调节管8与侧支撑管3中的气流不能与外界空气形成流动的回路，所以通风调节管8就不会使得水箱2中的温度降低。作为一种优选的实施方式，如图5所示，所述通风第一调节阀9为连接在通风调节管8与侧支撑管3连接处的弹性膜片，弹性膜片的直径与通风调节管8的直径相等，在温度低于设定温度时，弹性膜片的边缘与通风调节管8的内径相配合而封堵住通风调节管8；当温度高于设定温度时，弹性膜片收缩而使得通风调节管8与弹性膜片的边缘之间出现缝隙，从而使得通风调节管8与侧支撑管3连通。优选地，所述第一调节阀9，即所述弹性膜片由热缩材料制成，热缩材料热缩材料又称高分子形状记忆材料，是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。普通高分子材料如聚乙烯、聚氯乙烯等通常是线形结构，经过电子加速器等放射源的辐射作用变成网状结构后，这些材料就会具备独特的“记忆效应”，扩张、冷却定型的材料在受热后可以重新收缩恢复原来的形状。热缩材料的记忆性能可用于制作热收缩管材、膜材和异形材，主要特性是加热收缩包覆在物体外表面，能够起到绝缘、防潮、密封、保护和接续等作用，收缩材料的径向收缩率可达50％-80％。
为了使得本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置能够紧密地排布在屋顶上，作为一种优选的实施方式，如图1所示，所述水箱2具有进水口10和出水口11，所述进水口10和出水口11设置在水箱2的上侧。这样，进水口10和出水口11不会占用水箱2侧面的空间，可以使得相邻的两个太阳能装置紧密地靠近在一起，增加太阳能装置的排列密度，提高太阳能的利用效率。
在本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置中，所述框形安装架1具有两根侧支撑管3，作为一种优选的实施方式，如图4所示，本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置包括两根所述通风调节管8，其中一根通风调节管8分别通过一个第一调节阀9与一个侧支撑管3的内腔相连；另一根通风调节管8分别通过另一个第一调节阀9与另一个侧支撑管3的内腔相连。这样，两根通风调节管8分别能够通过两根侧支撑管3与外界大气连通而起到通风作用。如图4所示，所述通风调节管8贴在水箱2的表面，通风调节管8要与水箱2表面尽可能多地接触，从而使得通风调节管8与水箱2之间的热传导作用更好。如图4所示，所述通风调节管8包括贴设于水箱2底面的第一段管12，以及贴设于水箱2后侧面的第二段管13，第一段管12和第二段管13连通。为了防止侧支撑管3在低温时从通风调节管8中吸收过多热量而导致水箱2中的温度降低，优选地，如图4所示，可以在通风调节管8与侧支撑管3连接处设置隔热环25，隔热环25套在通风调节管8的端部，隔热环25由保温材料或者隔热材料制成，能够减少通风调节管8与侧支撑管3之间的热量传递。如图6所示，为了使得通风调节管8与水箱2表面的接触面接较大，优选地，所述通风调节管8的横截面呈半圆形，包括圆弧部14和平面部15，所述平面部15与水箱2的表面贴合。可以采用铜质圆管或者铝质圆管等导热性好的管材制作所述通风调节管8，将圆管压扁而使得圆管具有一部分为平面的侧壁。为了能够便于调节通风调节管8中的气流，如图4所示，还可以在通风调节管8上设置第二调节阀24，第二调节阀24在温度达到设定值时打开，低于温度设定值时关闭，与第一调节阀9相同，第二调节阀24也可以采用热缩材料制成。
为了便于将本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置安装到倾斜的屋顶上，如图1和图7所示，本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置还包括挡雨架16，挡雨架16整体呈Z字形，挡雨架16包括主安装板17、连接于主安装板17上侧的上连接板18和连接于主安装板17下侧的下连接板19，所述上连接板18和下连接板19均水平设置；所述框形安装架1安装在主安装板17的上表面上。将本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置密排地安装到倾斜的屋顶上，所述挡雨架16能够遮雨，可代替瓦片使用。主连接板与屋顶斜面之间具有一定角度，可以通过调整上连接板18和下连接板19相对于主安装板17的折弯角度来调节整个太阳能装置的安装倾角，上连接板18和下连接板19沿水平方向延伸，上下相邻的两个太阳能装置中，位于上侧的太阳能装置的下连接板19与位于下侧的太阳能装置的上连接板18叠连在一起，上连接板18和下连接板19上可供检修人员行走。作为一种优选的实施方式，如图7所示，所述主安装板17的左右两侧还设有向上翻着的折边20，这样可以使得雨水集中在主安装板17的上表面上。也可以如图8所示，在主安装板17的左右两侧分别设置一个开口朝下的下连接槽22和一个开口朝上的上连接槽21，左右相邻的两个太阳能装置的主安装板17上的上连接槽21和下连接槽22扣接在一起，这样可以使得左右相邻的两个太阳能装置连接紧密。优选地，所述挡雨架由钣金材料弯折而成。
基于上述技术方案，本发明的一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置能够对水箱2中的温度起到一定的调节作用，防止水箱2中温度过高而出现故障。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征是，包括框形安装架(1)，框形安装架(1)包括横置于上侧的长条形水箱(2)、两根侧支撑管(3)和下横梁(4)，所述侧支撑管(3)的上端分别连接在水箱(2)的两端，侧支撑管(3)的下端分别连接在下横梁(4)的两端；所述侧支撑管(3)的上端封闭、下端开口设置；
所述水箱(2)上连接有多根集热管(5)，集热管(5)的上端支承在水箱(2)上并与水箱(2)连通，集热管(5)的下端支承在下横梁(4)上；水箱(2)的外侧套有防护罩(7)，水箱(2)与防护罩(7)之间填充有保温材料(23)；在水箱(2)的侧壁上还贴设有通风调节管(8)，所述通风调节管(8)一端穿过防护罩(7)与外界连通，另一端通过一第一调节阀(9)与侧支撑管(3)的内腔相连；
所述当第一调节阀(9)处的温度达到设定温度时，第一调节阀(9)打开而使得通风调节管(8)与侧支撑管(3)的内腔连通；当第一调节阀(9)处的温度低于设定温度时，第一调节阀(9)关闭而将通风调节管(8)与侧支撑管(3)的内腔隔断。
2.根据权利要求1所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：所述水箱(2)具有进水口(10)和出水口(11)，所述进水口(10)和出水口(11)设置在水箱(2)的上侧。
3.根据权利要求1所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：包括两根所述通风调节管(8)，其中一根通风调节管(8)分别通过一个第一调节阀(9)与一个侧支撑管(3)的内腔相连；另一根通风调节管(8)分别通过另一个第一调节阀(9)与另一个侧支撑管(3)的内腔相连。
4.根据权利要求1所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：所述通风调节管(8)包括贴设于水箱(2)底面的第一段管(12)，以及贴设于水箱(2)后侧面的第二段管(13)，第一段管(12)和第二段管(13)连通。
5.根据权利要求1所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：所述通风调节管(8)的横截面呈半圆形，包括圆弧部(14)和平面部(15)，所述平面部(15)与水箱(2)的表面贴合。
6.根据权利要求1所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：所述第一调节阀(9)由热缩材料制成。
7.根据权利要求1所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：还包括挡雨架(16)，挡雨架(16)包括主安装板(17)、连接于主安装板(17)上侧的上连接板(18)和连接于主安装板(17)下侧的下连接板(19)，所述上连接板(18)和下连接板(19)均水平设置；所述框形安装架(1)安装在主安装板(17)的上表面上。
8.根据权利要求7所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：所述挡雨架(16)由钣金材料弯折而成。
9.根据权利要求7所述的应用于倾斜屋顶的太阳能装置，其特征在于：所述主安装板(17)的左右两侧还设有向上翻着的折边(20)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117005964A (zh) * 2023-08-04 2023-11-07 南昌航空大学 一种基于弹性膜缩放的粉末流量调节装置

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