專利名稱：輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于太陽能利用技術領域，特別涉及到一種輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置。
技術背景目前，輕質夾芯板屋面，主要功能是防雨、防曬，沒有脫離傳統(tǒng)屋面的功能模式，功能少、利用率低；另外，目前使用的太陽熱水器及太陽熱水系統(tǒng)，單位集能面積造價高，建筑一體化程度低，不利于推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的克服太陽熱水器及太陽熱水系統(tǒng)造價高、建筑一體化程度低的不足，提供一種屋面利用率高、造價低、適用于大面積收集太陽能、輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置。
技術方案本實用新型主要由集熱屋面、水箱、進出水控制閥組成。其中，集熱屋面由平板玻璃層、輕質夾芯的屋面金屬板層、管徑較小的導熱管組合而成；水箱包括供水箱、保溫水箱。制作高肋輕質夾芯的屋面金屬板時，在上層金屬板流水槽底面縱向軋1-3條凹槽，凹槽底縱向截面為半圓，凹槽內(nèi)嵌有與凹槽底直徑相同的導熱管，導熱管管端設接口，以便于集熱屋面內(nèi)的導熱管之間連接，連接位置設在板端。將上述輕質夾芯的屋面金屬板架空、拼裝成一定坡度的屋面，屋面表面涂吸收太陽能的涂層，并把整個屋面內(nèi)的導熱管通過管端接口及二端帶活節(jié)的圓弧型連接管連通。屋面導熱管連通后，留出首、尾二端，首端作為進水口，尾端作為出水口，進水口與供水箱出水口連通，供水箱進水口接自來水，并設浮球閥，控制箱內(nèi)水位；供水箱底面高出集熱屋面坡頂，使供水箱內(nèi)水順利地流入導熱管。導熱管出水口附近設溫控電磁閥，控制出水口的開與關，該電磁閥分別受二只溫感元件控制，一只溫感元件安裝在集熱屋面的導熱管壁上，其閉合溫度可調(diào)，另一只安裝在集熱屋面四周表面；導熱管出水口水平位置低于集熱屋面坡底，便于導熱管進水或排空；導熱管出水口的下方設置一定容積的保溫水箱。自來水管路中并聯(lián)設置溫控電磁閥和手控支路水閥。在高肋輕質夾芯的屋面金屬板板肋頂面拼裝平板玻璃層，順流水方向的平板玻璃采用上下搭接，用耐老化軟質壓條、螺釘固定；玻璃與板肋頂面之間設隔熱墊層。集熱屋面四周用保溫材料及金屬板條封邊。
上述技術方案中，集熱屋面的形狀可以是“人”型，或者“V”型，或者斜面；集熱屋面面積可以是整個屋面面積，或者是屋面面積的一部分；高肋輕質夾芯的屋面金屬板的夾芯材料可以是聚氨酯發(fā)泡塑料，或者是礦棉、巖棉輕質料，或者是耐熱性不同的保溫材料組合而成；導熱管可以是金屬管，或者是耐高溫耐老化塑料管；集熱屋面內(nèi)的導熱管可設接口，或者在導熱管足夠長，管徑較細時不設接口；整個屋面導熱管可串聯(lián)連接，也可以并聯(lián)連接；導熱管可嵌入高肋輕質夾芯的屋面金屬板的上表面，也可以嵌入上層金屬板與夾芯輕質保溫材料之間；吸收太陽能的涂層，可以是選擇性涂層，或者是非選擇性涂層。
太陽能利用過程太陽光經(jīng)集熱屋面玻璃，照射到太陽能吸收涂層上，使輕質夾芯的屋面金屬板的上層金屬板受熱升溫，并將熱量傳至導熱管，使導熱管內(nèi)的水溫升高，水溫升至設定值時，溫控出水電磁閥打開，熱水流入保溫水箱，同時，導熱管進水口流入低溫自來水，使導熱管水溫降低，當導熱管內(nèi)水溫降至一定值時，溫控出水電磁閥關閉，導熱管內(nèi)水又重新開始吸熱升溫。冰凍季節(jié)，室外氣溫較低，停用自來水路手控支路水閥，啟用自來水路溫控進水電磁閥，當室外氣溫降至1℃時，進水電磁閥關閉，導熱管出水口處溫控電磁閥打開，排空導熱管內(nèi)水，達到防凍目的。
本實用新型的有益效果(1)、屋面功能增加，利用率提高。(2)、輕質夾芯板屋面一體化制造太陽熱水系統(tǒng)，造價大大降低。(3)、集熱屋面面積大，產(chǎn)熱多；集熱屋面工質少，產(chǎn)熱快。(4)、結構簡單，安裝方便，建筑一體化程度高。(5)、導熱管采用小管徑金屬管，太陽熱水系統(tǒng)不易產(chǎn)生滲漏，維護簡單。(6)、集熱屋面出水溫度可調(diào)，可提高太陽能利用率；太陽熱水系統(tǒng)無機械設備，不產(chǎn)生噪音。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型及實施例總體結構示意圖。
圖2是
圖1的A-A剖面示意圖。
圖3是實施例高肋輕質夾芯的屋面金屬板結構立體示意圖。
圖4是集熱屋面內(nèi)的導熱管并聯(lián)方式連接示意圖。
圖5是本實用新型及實施例溫控電磁閥電路原理圖。
圖中1.自來水總管，2.總水閥，3.支路水閥，4.進水電磁閥，5.供水箱，6.供水箱進水口，7.浮球閥，8.供水箱出水口，9.導熱管進水口，10.保溫封邊，11.上層金屬板，12.玻璃層，13.導熱管，14.管溫開關，15.導熱管出水口，16.出水電磁閥，17.保溫水箱，18.溢水口，19.熱水出口，20.集熱屋面，21.氣溫開關，22.壓條，23.流水槽，24.螺釘，25.板肋，26.隔熱墊層，27.輕質保溫材料，28.下層金屬板，29.凹槽，30.搭接口，31.連接管，32.開關，33.34.35.繼電器觸點，36.繼電器具體實施方式
。
在附
圖1中，本實用新型及實施例由坡度為5％的集熱屋面20、供水箱5、保溫水箱17、進出水控制閥組成。其中，集熱屋面20的四周設有保溫封邊10；集熱屋面20的上表層是拼裝而成的平板玻璃層12，平板玻璃層12下面是上層金屬板11，上層金屬板11表面涂有吸收太陽能的涂層，并嵌有直徑10毫米、管端有接口的銅質導熱管13，接口的位置設在上層金屬板11板端，集熱屋面20內(nèi)的導熱管13通過二端帶活節(jié)的園弧型連接管連通，整個屋面導熱管連通后，留有導熱管進水口9，導熱管出水口15；導熱管進水口9與供水箱出水口8連通，供水箱進水口6設有控制箱內(nèi)水位的浮球閥7，浮球閥7接自來水；自來水總管1設總水閥2，總水閥2與浮球閥7之間設并聯(lián)的支路水閥3和進水電磁閥4。非冰凍季節(jié)，進水電磁閥4停用，支路水閥3打開，冰凍季節(jié)啟用進水電磁閥4，關閉支路水閥3。供水控制箱5用不銹鋼制成，容積為36升，外表可設保溫層，其底面比集熱屋面坡頂高500毫米左右。導熱管出水口15比集熱屋面20坡底低500毫米；導熱管出水口15附近接出水電磁閥16；導熱管出水口15下方設置保溫水箱17，保溫水箱17設溢水口18和熱水出口19。因導熱需要時間，管溫開關14安裝在離出水電磁閥16一定距離的導熱管壁上；管溫開關14閉合所需溫度可調(diào)，便于滿足收集不同溫度熱水的需要，一般設定閉合溫度大于30℃。在集熱屋面20四周表面安裝氣溫開關21，氣溫開關21設定閉合溫度小于1℃。
在附圖2中，集熱屋面由平板玻璃層12，高肋輕質夾芯的屋面金屬板層組成。其中，高肋輕質夾芯的屋面金屬板層由上層金屬板11、下層金屬板28、輕質保溫材料27組合而成。上層金屬板11設有板助25，板肋25頂面拼裝3毫米厚的平板玻璃層12，平板玻璃層12拼裝時，順流水方向采用上下搭接，其他兩邊采用拼接，拼縫位置設在板肋頂中心線，拼縫大小不少于螺釘24的外徑，并用玻璃膠密封；平板玻璃12與板肋25之間設有隔熱墊層26，并用耐老化軟質壓條22、螺釘24固定；流水槽23底面的凹槽內(nèi)嵌有直徑10毫米、銅質導熱管13；集熱屋面四周設有保溫封邊10。
在附圖3中，拼裝集熱屋面用的高肋輕質夾芯的屋面金屬板，板寬1米、板長根據(jù)需要確定，它由0.5毫米厚、彩色、鋼質的上層金屬板11，0.5毫米厚、彩色、鋼質的下層鋼板28，夾芯層聚氨酯泡沫輕質保溫材料27組成；輕質保溫材料27厚度大于50毫米，為提高聚氨酯泡沫耐熱性，可在它與上層金屬板11之間設置一薄層巖棉或礦棉；上層金屬板11設有高出流水槽23底面40毫米、頂寬40毫米、底寬80毫米的板肋25，槽底寬為250毫米的流水槽23，底面縱向截面為半圓并與導熱管外徑相同的凹槽29，板與板之間拼裝搭接口30。
附圖4是導熱管并聯(lián)連接方式示意圖，圖中導熱管13嵌在上層金屬板11的凹槽內(nèi)，導熱管與導熱管之間用二端帶活節(jié)的圓弧型連接管31連接，9.導熱管進水口，10.保溫封邊，15.導熱管出水口。
在附圖5中，普通開關32、出水電磁閥16、繼電器36一端與220V電源連接，管溫開關14、氣溫開關21與220V電源另一端連接，管溫溫感開關14的另一端與繼電器觸點33和進水電磁閥4連接，進水電磁閥4的另一端與普通開關32的另一端連接，出水電磁閥16的另一端與繼電器觸點34連接，氣溫開關21的另一端和繼電器36的另一端與繼電器觸點35連接。繼電器36不通電時，繼電器觸點33、34閉合，繼電器觸點34、35斷開。非冰凍季節(jié)，普通開關32斷開，進水電磁閥4不啟用，支路水閥打開；冰凍季節(jié)，支路水閥關閉，普通開關32閉合，進水電磁閥4啟用。當天氣氣溫降至1℃時，氣溫開關21閉合，繼電器通電，繼電器觸點33與繼電器觸點34分開，進水電磁閥4斷電、自來水路關斷，同時，繼電器觸點34與繼電器觸點35閉合，出水電磁閥16通電，導熱管出水口打開，排空導熱管內(nèi)水，起到防凍目的；有太陽時，氣溫升高，氣溫開關21斷開，繼電器36斷電，繼電器觸點33、34閉合，繼電器觸點34、35斷開，當集熱屋面溫度升至使管溫開關14閉合時，進水電磁閥4及出水電磁閥16同時打開，導熱管進自來水，導熱管管溫降低，當管溫降至管溫開關14斷開時，進水電磁閥4及出水電磁閥16同時關閉，導熱管內(nèi)水加熱，加熱至熱水設定溫度時，管溫開關14閉合，進水電磁閥4及出水電磁閥16同時打開，導熱管一端進自來水，另一端將熱水流入保溫水箱內(nèi)；當天氣溫降至1℃時，重復上述過程。
權利要求1.輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置，由集熱屋面、水箱、進出水控制閥組成；集熱屋面內(nèi)的導熱管進水口與供水箱連通，導熱管出水口下方設置保溫水箱，進出水管路中設進出水控制閥，其特征在于集熱屋面由高肋輕質夾芯的屋面金屬板層及拼裝在板肋頂面的平板玻璃層和嵌在流水槽底面凹槽內(nèi)的導熱管組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置，其特征在于集熱屋面的形狀可以是“人”型，或者“V”型，或者斜面；集熱屋面面積可以是整個屋面面積，或者是屋面面積的一部分。
3.根據(jù)權利要求1所述的輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置，其特征在于高肋輕質夾芯的屋面金屬板的夾芯材料可以是聚氨酯發(fā)泡塑料，或者是礦棉、巖棉輕質料，或者是耐熱性不同的保溫材料組合而成。
4.根據(jù)權利要求1所述的輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置，其特征在于導熱管可以是金屬管，或者是耐高溫耐老化塑料管；屋面內(nèi)的導熱管可設接口，或者在導熱管足夠長，管徑較細時不設接口；整個屋面導熱管可串聯(lián)連接，也可以并聯(lián)連接；導熱管可嵌入高肋輕質夾芯的屋面金屬板的上表面，也可以嵌入上層金屬板與夾芯輕質保溫材料之間。
5.根據(jù)權利要求1所述的輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置，其特征在于供水箱底面高于集熱屋面坡頂，箱內(nèi)設浮球閥，浮球閥接自來水。
6.根據(jù)權利要求1所述的輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置，其特征在于吸收太陽能的涂層，可以是選擇性涂層，或者是非選擇性涂層。
7.根據(jù)權利要求1所述的輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置，其特征在于進出水控制閥的支路水閥和進水電磁閥并聯(lián)接在自來水管路中，出水電磁閥接在導熱管出水口附近；控制出水電磁閥的管溫開關，閉合溫度可調(diào)。
專利摘要一種輕質夾芯板屋面一體化的太陽能收集裝置。它由集熱屋面、水箱、進出水控制閥組成。其中，集熱屋面由架在板肋頂面的平板玻璃層、輕質夾芯的屋面金屬板層、嵌在流水槽底面凹槽內(nèi)的導熱管組成；導熱管進水口與供水箱連通，供水箱進水口接自來水，導熱管出水口下方設置保溫水箱，進出水管路中設控制閥。有益效果是屋面功能增加，利用率提高；大大降低了平板太陽熱水系統(tǒng)的造價；集熱面積大、產(chǎn)熱多，集熱屋面工質少、產(chǎn)熱快；結構簡單，安裝方便，建筑一體化程度高；系統(tǒng)不易產(chǎn)生滲漏，維護簡單。
文檔編號E04D13/18GK2835900SQ200520122809
公開日2006年11月8日 申請日期2005年10月1日 優(yōu)先權日2005年10月1日
發(fā)明者金浩心 申請人:金浩心