CN202709495U - 单回路内循环太阳能集热构件及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及单回路内循环太阳能集热构件及装置，单回路内循环太阳能集热构件结构为将底板左右两边设计成两个“城垛”状孔，尾架焊接在一侧“城垛”状孔侧边上，另一侧“城垛”状孔侧边、尾架和热水槽的侧边设若干孔，冷水槽安装在尾架侧“城垛”状孔内并用保温层包裹固定，热水槽安装在另一侧“城垛”状孔内并用保温层包裹固定，太阳能集热管安装在尾架和热水槽之间，且太阳能集热管开口端插入热水槽的孔内，冷水槽、热水槽均设有进出水口。将多个单回路内循环太阳能集热构件串联或先串联再并联成单回路内循环太阳能集热装置，本实用新型既可聚集太阳热能、又可替代建筑屋面瓦、不需要安装循环管道、可大面积的简单搭接，实现预制化、装配化。

Description

单回路内循环太阳能集热构件及装置

技术领域

本实用新型涉及一种预制化、装配化的建筑构件式的单回路内循环太阳能集热构件及装置，该构件既可以聚集太阳热能、又可以替代建筑屋面瓦、不必安装管道、可以大面积简单搭接。属于太阳能与建筑一体化领域。

背景技术

目前在我国的各种太阳能集中热水系统中，主要采用全玻璃真空管太阳能集热器、热管式真空管太阳能集热器、玻璃金属真空管太阳能集热器，其基本结构主要是由联箱、进水管、出水管、集热管和尾架构成，热媒或水从进水管进入，经过太阳能集热管加热，再从出水管流出来，这种结构有这么几个缺点：

1、无法实现建筑构件化、预制化、装配化，不能直接作为建筑材料使用，而是一种附着于建筑物上面的、独立存在的太阳能集热装置，不能实现太阳能与建筑物的一体化。

2、热媒或水的循环系统比较复杂，管道繁多。

3、集中热水系统的外观缺乏整体美感，影响建筑物的审美视觉。

4、集中热水系统安装不方便，安装工艺繁琐。

5、集中热水系统的安装必须要有专门设置的场地，占用了建筑物相对有限的空间。

6、对建筑物的防水、保温等设施有一定的影响。

发明内容

本实用新型的目的为了克服现有的太阳能集热器无法实现建筑构件化、预制化、装配化，管道繁多，施工工艺繁琐，影响美观，占用场地等缺点，而提供一种建筑构件式的单回路内循环太阳能集热构件及装置，既可以聚集太阳热能、又可以替代建筑屋面瓦、不需要安装循环管道、还可以大面积的简单搭接，实现预制化、装配化，很规则的整体结构和可调整的色彩还具有一定的观赏性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

单回路内循环太阳能集热构件，包括若干太阳能集热管、底板、尾架、冷水槽、热水槽、保温层，其特征在于：将底板左右两边设计成两个“城垛”状孔，且将尾架焊接在一侧“城垛”状孔的侧边上，另一侧的“城垛”状孔的侧边上和尾架的侧边上分别对称地设计若干孔，热水槽侧面上设有与太阳能集热管相同数目的孔，冷水槽安装在尾架侧的“城垛”状孔内并用保温层包裹固定，热水槽安装在另一侧的“城垛”状孔内并用保温层包裹固定，若干太阳能集热管安装在尾架和热水槽之间，且太阳能集热管开口端插入热水槽的孔内，冷水槽设有进水口和出水口，热水槽设有进水口和出水口。

所述的太阳能集热管为全玻璃真空集热管、热管式真空管或玻璃金属真空管。

所述的底板在紧靠两个“城垛”状孔两边设计成波浪形状的导流槽。

单回路内循环太阳能集热装置，其特征在于：包括若干单回路内循环太阳能集热构件、一个单回路端点连接件、若干集热构件快速接头、集热构件连接扣件，将若干单回路内循环太阳能集热构件之间通过集热构件快速接头和集热构件连接扣件串联在一起，最后一个单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽的出水口与单回路端点连接件的进水口相连，单回路端点连接件的出水口与最后一个单回路内循环太阳能集热构件的热水槽的进水口相连。

单回路内循环太阳能集热装置，其特征在于：包括若干单回路内循环太阳能集热构件、n个单回路端点连接件、若干集热构件快速接头、集热构件连接扣件，n为大于1的自然数，将若干单回路内循环太阳能集热构件分成n组，每组的单回路内循环太阳能集热构件之间通过集热构件快速接头和集热构件连接扣件串联在一起，最后一个单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽的出水口与一个单回路端点连接件的进水口相连，单回路端点连接件的出水口与最后一个单回路内循环太阳能集热构件的热水槽进水口相连； n组串联的单回路内循环太阳能集热构件并联组成单回路内循环太阳能集热装置，左右相邻的单回路内循环太阳能集热构件通过两侧边的波浪形状的导流槽紧密地扣合在一起。

所述的单回路端点连接件，由壳体、水槽、保温层构成，水槽安装在壳体内并用保温层包裹，水槽上设有进水口和出水口，水槽上的进水口与单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽相连，水槽上的出水口与单回路内循环太阳能集热构件的热水槽相连。

本实用新型的集热构件快速接头和集热构件连接扣件可以通过市场购买得到。

本实用新型与现有技术相比具有如下的有益效果：

1、将太阳能集热装置与屋面瓦有机结合成一体，作为一个建筑构件成为建筑整体的一部分；

2、将热水槽和尾架作为循环管道的一部分，不必另外安装管道；

3、不必另外安装屋面瓦、循环管道，节约了屋面瓦、循环管道及管道保温等材料；

4、制造比较简单，可以在车间预制，进行流水线生产；

5、单回路内循环太阳能集热构件在屋面上下左右搭接装配后形成比较规则、比较美观的整体外形；

6、可以制作成白色、黑色或蓝色等各种不同的色彩，实现与建筑物的整体色调相协调；

7、安装简便，将模块简单装配搭接即可完成施工安装，降低了屋顶安装的难度和危险性；

8、单回路内循环太阳能集热构件不需要专门的安装场所。

附图说明

图1a是本实用新型的单回路内循环太阳能集热构件构造图；

图1b是本实用新型的单回路内循环太阳能集热构件的俯视图；

图1a、图1b中⒈太阳能集热管，⒉导流槽，⒋尾架，⒌进水口，⒍出水口，⒎底板，⒏保温层，⒐冷水槽，⒑热水槽。

图2是本实用新型的单回路端点连接件构造图，该构造用于“单回路内循环太阳能集热构件”搭接时，连通最底端的冷水口和热水口，从而形成一个封闭的水循环回路。

图2中11.壳体，12.出水口，13.水槽，14.保温层，15.进水口。

图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11分别为单回路内循环太阳能集热构件的制作步骤示意图。

图12是串联而成的单回路内循环太阳能集热装置示意图，反映冷水从冷水进水口K进入，依次通过搭接的太阳能集热构件的冷水槽9、单回路端点连接件、热水槽10，从热水出水口L出来，通过一个单程回路实现加热。

图13是单回路内循环太阳能集热构件串联后并联而成的单回路内循环太阳能集热装置示意图，左右搭接剖面图，反映单回路内循环太阳能集热构件左右搭接后的效果示意图。

具体实施方式

结合附图对本实用新型作进一步的描述。

如图1a、图1b所示，本实用新型的单回路内循环太阳能集热构件，包括9根太阳能集热管1、底板7、尾架4、冷水槽9、热水槽10、保温层8，将底板7左右两边设计成两个“城垛”状孔，且将尾架4焊接在一侧“城垛”状孔的侧边上，另一侧的“城垛”状孔的侧边上和尾架4的侧边上分别对称地设计9个孔，冷水槽9安装在尾架4侧的“城垛”状孔内并用保温层8包裹固定，热水槽10侧面上设有与太阳能集热管相同数目的孔，热水槽10安装在另一侧的“城垛”状孔内并用保温层8包裹固定，9根太阳能集热管1安装在尾架4和热水槽10之间，且太阳能集热管1开口端插入热水槽10的孔内，冷水槽9设有进水口5和出水口，热水槽10设有进水口和出水口6。底板7在紧靠两个“城垛”状孔两边设计成波浪形状的导流槽2。所述的太阳能集热管1可选用全玻璃真空集热管、热管式真空管或玻璃金属真空管。

如图12所示，单回路内循环太阳能集热装置，包括5个单回路内循环太阳能集热构件、一个单回路端点连接件、8个集热构件快速接头、8个集热构件连接扣件，将5个单回路内循环太阳能集热构件之间通过集热构件快速接头和集热构件连接扣件串联在一起，最后一个单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽的出水口与单回路端点连接件的进水口相连，单回路端点连接件的出水口与最后一个单回路内循环太阳能集热构件的热水槽的进水口相连。

如图13所示，单回路内循环太阳能集热装置，包括若干单回路内循环太阳能集热构件、3个单回路端点连接件、若干集热构件快速接头、集热构件连接扣件，将若干单回路内循环太阳能集热构件分成3组，每组的单回路内循环太阳能集热构件之间通过集热构件快速接头和集热构件连接扣件串联在一起，最后一个单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽的出水口与一个单回路端点连接件的进水口相连，单回路端点连接件的出水口与最后一个单回路内循环太阳能集热构件的热水槽进水口相连；3组串联的单回路内循环太阳能集热构件并联组成单回路内循环太阳能集热装置，左右相邻的单回路内循环太阳能集热构件通过两侧边的波浪形状的导流槽紧密地扣合在一起。

所述的单回路端点连接件，如图2图示，由壳体11、水槽13、保温层14构成，水槽13安装在壳体11内并用保温层14包裹，水槽13上设有进水口15和出水口12，水槽13上的进水口15与单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽9相连，水槽13上的出水口12与单回路内循环太阳能集热构件的热水槽10相连。本实用新型的集热构件快速接头和集热构件连接扣件可以通过市场购买得到。

本实用新型的单回路内循环太阳能集热构件制作步骤如下：

①将一块金属板切割成符合要求的很规则的矩形板，将矩形板的左右两边按一定的要求压弯成型构成波浪形状的导流槽，在紧靠导流槽的地方按一定的要求压弯成型构成“AB”、“GH”两个“城垛”状的孔，如图3所示；②再取一块质地相同的金属板折弯成“7”字形，使之较短的一边的宽度等于BE，较长的一边的宽度等于EF，在宽度为EF的一面上按一定的要求开孔，如图5所示；③将开好孔的“7”字形板材焊接在B点和F点，如图4所示；④切一块宽度等于IJ的板材，焊接在I点J点；⑤在宽度为GI的一面上按一定的要求开孔，并使之与EF面上的开孔一一对应，如图6所示；⑥将一块金属板折弯并焊接成方形管，在方形管的两端焊接端头盖，并在端头盖的中间位置焊接一个进水口5，制作成冷水槽9，如图7所示。用同样的方法制作成热水槽，并在方形热水槽的一个面上开孔，并使开孔与GI面上的开孔一一对应，如图8所示。⑦在左边ABCD点围成的垛孔内放入冷水槽9，并使冷水槽9处于垛孔的中间位置；在右边GHIJ点围成的的垛孔内放入热水槽10，并使热水槽10处于垛孔的中间位置，而且热水槽上的开孔与GI面上的开孔一一对齐，如图9所示；⑧在ABCD垛孔的内壁与冷水槽的外壁之间填充发泡保温层并固定，在GHIJ垛孔的内壁与热水槽的外壁之间填充发泡保温层并固定，如图10所示；⑨将太阳能集热管的开口端插入GI面的开孔处，并进入热水槽10的开孔内，将太阳能集热管封闭的圆顶形状尾部插入EF面的开孔处，如图11所示，“单回路内循环太阳能集热构件”即制作完成；⑩为了搭接安装时形成循环回路：通过运用单回路端点连接件、集热构件快速接头、集热构件连接扣件连接成一个整体的屋面结构，既可以聚集太阳热能，又代替了屋面瓦的作用，如图12所示。

单回路内循环太阳能集热构件左右搭接的效果如图13所示，水系统的运行如图12所示：冷水从冷水槽的进水口K进入，通过单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽、单回路端点连接件，进入单回路内循环太阳能集热构件的热水槽，并从热水出水口L出来，从而完成冷水通过太阳能集热构件被加热的整个过程。不必安装屋面瓦，也不必安装冷水循环管和热水循环管。

单回路内循环太阳能集热构件的色彩可以根据建筑物的色彩进行配置，使之与建筑物的整体色彩相协调。

Claims (6)

1.单回路内循环太阳能集热构件，包括若干太阳能集热管、底板、尾架、冷水槽、热水槽、保温层，其特征在于：将底板左右两边设计成两个“城垛”状孔，且将尾架焊接在一侧“城垛”状孔的侧边上，另一侧的“城垛”状孔的侧边上和尾架的侧边上分别对称地设计若干孔，热水槽侧面上设有与太阳能集热管相同数目的孔，冷水槽安装在尾架侧的“城垛”状孔内并用保温层包裹固定，热水槽安装在另一侧的“城垛”状孔内并用保温层包裹固定，若干太阳能集热管安装在尾架和热水槽之间，且太阳能集热管开口端插入热水槽的孔内，冷水槽设有进水口和出水口，热水槽设有进水口和出水口。

2.根据权利要求1所述的单回路内循环太阳能集热构件，其特征在于：所述的底板在紧靠两个“城垛”状孔的两边设计成波浪形状的导流槽。

3.根据权利要求1或2所述的单回路内循环太阳能集热构件，其特征在于：所述的太阳能集热管为全玻璃真空集热管、热管式真空管或玻璃金属真空管。

4.根据权利要求3所述的单回路内循环太阳能集热构件构成的单回路内循环太阳能集热装置，其特征在于：包括若干单回路内循环太阳能集热构件、一个单回路端点连接件、若干集热构件快速接头、集热构件连接扣件，将若干单回路内循环太阳能集热构件之间通过集热构件快速接头和集热构件连接扣件串联在一起，最后一个单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽的出水口与单回路端点连接件的进水口相连，单回路端点连接件的出水口与最后一个单回路内循环太阳能集热构件的热水槽的进水口相连。

5.根据权利要求3所述的单回路内循环太阳能集热构件构成的单回路内循环太阳能集热装置，其特征在于：包括若干单回路内循环太阳能集热构件、n个单回路端点连接件、若干集热构件快速接头、集热构件连接扣件，n为大于1的自然数，将若干单回路内循环太阳能集热构件分成n组，每组的单回路内循环太阳能集热构件之间通过集热构件快速接头和集热构件连接扣件串联在一起，最后一个单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽的出水口与一个单回路端点连接件的进水口相连，单回路端点连接件的出水口与最后一个单回路内循环太阳能集热构件的热水槽进水口相连； n组串联的单回路内循环太阳能集热构件并联组成单回路内循环太阳能集热装置。

6.根据权利要求4或5所述的单回路内循环太阳能集热装置，所述的单回路端点连接件，由壳体、水槽、保温层构成，水槽安装在壳体内并用保温层包裹，水槽上设有进水口和出水口，水槽上的进水口与单回路内循环太阳能集热构件的冷水槽相连，水槽上的出水口与单回路内循环太阳能集热构件的热水槽相连。

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