專利名稱：定補(bǔ)雙循環(huán)太陽熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能熱利用領(lǐng)域。是一種可實(shí)現(xiàn)建筑一體化鑲嵌于斜屋頂上；或者安裝在回歸帶平屋頂上，可根據(jù)日照變化相應(yīng)調(diào)整入射角和方位角的自然循環(huán)定溫補(bǔ)水太陽熱水器。由于對系統(tǒng)定溫補(bǔ)水電路進(jìn)行了必要的智能化升級改進(jìn)，因而系統(tǒng)具備將低位保溫蓄熱水箱中的水，根據(jù)日照情況進(jìn)行二次增溫循環(huán)的功能。
背景技術(shù)：
自然循環(huán)定溫補(bǔ)水(放水)，不時被用于某些特定的大型太陽熱水系統(tǒng)；在傳統(tǒng)的此類系統(tǒng)中，除太陽集熱器外還需配置兩個水箱(保溫循環(huán)水箱、保溫蓄熱水箱)，與一般自然循環(huán)系統(tǒng)相比，系統(tǒng)復(fù)雜成本較高。盡管保溫蓄熱水箱可放置在屋面以下，但屋頂系統(tǒng)仍不可能輕易搬動調(diào)整入射角和方位角，更不可能方便的安裝在斜屋頂上，實(shí)現(xiàn)建筑一體化。當(dāng)然，也沒有將低位保溫蓄熱水箱中的水提升到高位循環(huán)水箱中，進(jìn)行二次循環(huán)升溫的功能。由于上述不足之處長期未得到有效克服，致使實(shí)用型產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的家用自然循環(huán)定溫補(bǔ)水(放水)太陽熱水器長期空白，未能得到有效的開發(fā)利用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種用耐腐蝕金屬薄板一次壓制成型，縫焊后構(gòu)成可實(shí)現(xiàn)內(nèi)部自然導(dǎo)流循環(huán)換熱的平板集熱-循環(huán)水箱集成系統(tǒng)。在實(shí)現(xiàn)整體超薄結(jié)構(gòu)的同時，將保溫循環(huán)水箱與集熱器“合二而一”；上、下循環(huán)管道和集熱器排管“合三而一”。再加上可在10°至50°之間隨意調(diào)整安裝角的情況下，能有效發(fā)揮補(bǔ)水、放水、排氣、溢流功能的內(nèi)置固定管道系統(tǒng)，使整個超薄、超輕型結(jié)構(gòu)的平板集熱—循環(huán)水箱集成塊可方便地鑲嵌在斜屋頂上，成為斜屋頂結(jié)構(gòu)的有機(jī)組成部分。系統(tǒng)的保溫蓄熱水箱則分體壁掛在用戶室內(nèi)斜屋頂下的空間內(nèi)，或者進(jìn)家入戶直接吊掛在衛(wèi)生間的墻角上，全面實(shí)現(xiàn)建筑一體化。
本實(shí)用新型超薄、超輕型結(jié)構(gòu)設(shè)計，使處于平板集熱—循環(huán)水箱集成塊中的總存水量減至最少(平均每平方米集熱器不足10公升左右)。所以，只要有太陽，幾分鐘后就能生產(chǎn)出(45℃)合格的生活熱水來。智控系統(tǒng)在測定到合格溫度后，立即起動電磁閥將冷水直接補(bǔ)入集熱器中，由下而上地將熱水?dāng)D進(jìn)熱水放水管，直接流入保溫蓄熱水箱中儲存?zhèn)溆?。在低位保溫蓄熱水箱盛滿定溫?zé)崴?，智控系統(tǒng)會在關(guān)閉冷水電磁閥的同時，接通熱水循環(huán)電磁閥和微型增壓泵電路。此時，如果處于集熱器中的水繼續(xù)升溫，說明還有日照，在水溫升高到上限溫度(55℃)時，熱水循環(huán)電磁閥打開，增壓泵同時被起動，將處于低位保溫蓄熱水箱中的水，直接壓送至集熱器中進(jìn)行二次循環(huán)加熱。如果蓄熱水箱存有隔日的“低溫水”，可起動手動程序強(qiáng)制將水箱中的存水送到集熱器中升溫以免浪費(fèi)水資源。當(dāng)集熱器中的水繼續(xù)下降到下限溫度(40℃)時，說明今天的太陽已經(jīng)過去，系統(tǒng)自動切斷電源回到起始狀態(tài)，等待新一天的到來。增壓泵的另一種功能是在淋浴時，當(dāng)人為打開熱水龍頭后，增壓泵會自動啟動以提高熱水的噴灑壓力。
本實(shí)用新型除斜屋頂安裝支架外，還備有可調(diào)安裝角的平頂支架供用戶選用。由于整個平板集熱—循環(huán)水箱集成塊空重不足30余公斤，因此兩個人可輕易搬動調(diào)整方位角和陽光入射角。這一功能之所以必要，是因?yàn)樵谀稀⒈被貧w線之間的陽光地帶，一年四季太陽入射角和方位角，會有很大的變化。如果在這個地帶安裝使用的太陽熱水器，不具備可調(diào)方位角和入射角的基本功能，就不可能在全年都能有效地采集到太陽光熱。這也就是傳統(tǒng)的家用平板式或真空管式太陽熱水器，難以在低緯度陽光地帶推廣應(yīng)用的原因所在。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
圖1是本實(shí)用新型平板集熱-保溫循環(huán)水箱集成塊總成結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型安裝在平屋頂上配置的可調(diào)安裝角專用支架，以及調(diào)整入射角套管鎖定裝置熱水放水—放氣—溢流共用管口零件示意圖。
圖3是本實(shí)用新型安裝在斜屋頂上系統(tǒng)配置圖的示意圖以及定溫補(bǔ)水和二次強(qiáng)制循環(huán)增溫智控系統(tǒng)邏輯電路圖。
圖中，1、平板集熱-保溫循環(huán)水箱集成塊構(gòu)件；(10)、集熱器透明蓋板；(11)、下循環(huán)管；(12)、集熱器排管-上循環(huán)管；(13)、保溫循環(huán)水箱；(14)、(冷水)補(bǔ)水-二次循環(huán)進(jìn)水管；(15)、熱水放水-放氣-溢流共用管口；(16)、集熱器邊框；(17)、集熱器保溫層；(18)、冷水補(bǔ)水電磁閥；(19)、二次循環(huán)電磁閥；2、保溫蓄熱水箱總成構(gòu)件；(20)、保溫蓄熱水箱閥門座；(21)、保溫蓄熱水箱進(jìn)水管；(22)、保溫蓄熱水箱出水管；(23)、保溫蓄熱水箱水位-水溫傳感器和水箱放氣共用導(dǎo)管；(24)、保溫循環(huán)水箱水溫傳感器；(25)、增壓泵；(26)、保溫蓄熱水箱輔助加熱備用接口；(27)、蓄熱水箱保溫層；(28)、集熱器冷水進(jìn)水口；(29)、二次循環(huán)進(jìn)水口；3、平屋頂專用支架總成結(jié)構(gòu)；(30)、夏季安裝角斜支撐套管；(31)、冬季安裝角斜支撐套管；(32)、冬夏安裝角雙支架鎖定套管。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不僅限于附圖所示。
具體實(shí)施方式
將圖1中的平板集熱-循環(huán)水箱集成塊總成部件，按圖2或者圖3方式安裝好之后，再在斜屋頂下或衛(wèi)生間中，如圖3所示配置好保溫蓄熱水箱(2)，并聯(lián)結(jié)所有進(jìn)出口的水管(21)、(22)，(28)、(29)；與傳感器(23)、(24)；電磁閥(18)、(19)；增壓泵(25)；智控系統(tǒng)之間的電路和電源。然后在平板集熱器-循環(huán)水箱總成(1)中，強(qiáng)制起動電磁閥(18)注入冷水，直至熱水出水管(21)中開始有水流出時為止。此時本實(shí)用新型開始進(jìn)入工作狀態(tài)。
當(dāng)陽光透過蓋板(10)，照射到涂鍍有選擇性涂層的平板集熱-循環(huán)水箱總成(1)上以后，平板集熱器迅速將陽光轉(zhuǎn)換為熱能，并傳遞給處于集熱器排管-上循環(huán)管(12)中的水。冷水升溫之后比重變輕，沿上循環(huán)管一直進(jìn)入循環(huán)水箱(13)上部，同時擠壓大比重的低溫冷水順下循環(huán)管(11)，流入集熱器排管-上循環(huán)管(12)中吸收熱量。由于本實(shí)用新型平板集熱器排管-上循環(huán)管采用超薄型抗凍結(jié)構(gòu)設(shè)計，集熱器排管中水容量很少，因而升溫很快。排管在進(jìn)入循環(huán)水箱之后，以更大角度向上將熱水直接導(dǎo)入水箱頂部，能有效防止冷熱水滲混，確保水溫分層的格局不被打破，這對保證水溫質(zhì)量和提高系統(tǒng)熱交換效率非常重要。安裝在保溫循環(huán)水箱側(cè)壁上的電接點(diǎn)溫度計，在測量到下限起始溫度(T1.)之后，即接通電源使智控系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)；在測量到定溫補(bǔ)水溫度(T2.)之后，即打開電磁閥(18)的電門，讓冷水管(28)中的自來水通過補(bǔ)水管(14)直接注入到集熱器下循環(huán)管(11)中，同時擠壓上循環(huán)管(12)中的高溫水向循環(huán)水箱聚集；迫使達(dá)標(biāo)的溫水通過熱水出水口(15)和熱水進(jìn)水管(21)直接流入低位保溫蓄熱水箱(2)中保存。本實(shí)用新型能做到有一個小時的太陽，就有一定數(shù)量的合格熱水供用戶使用。在保溫蓄熱水箱中的水溫-水位傳感器發(fā)出水滿信號之后，冷水補(bǔ)水電磁閥(18)電路被關(guān)閉，而二次循環(huán)電磁閥(19)電源同時被接通；如果還有日照，集熱器中的水溫就會向上攀升，在水溫達(dá)到上限溫度(T3.)時電磁閥(19)被打開，同時增壓泵(25)進(jìn)入工作狀態(tài)，保溫蓄熱水箱中的水通過電磁閥(19)進(jìn)入平板集熱器，進(jìn)行二次強(qiáng)制循環(huán)增溫。日落西山水溫回落到(T1.)之后，系統(tǒng)自動切斷電源進(jìn)入休眠狀態(tài)。至于連續(xù)陰雨天，要保證熱水供應(yīng)就必須配備輔助供熱裝置，本實(shí)用新型在保溫蓄熱水箱閥門座上預(yù)留了今后配置對水箱存水輔助加熱裝置的相關(guān)接口。
本實(shí)用新型由于解決了平板集熱器-保溫循環(huán)水箱的一體化集成和超薄、超輕型結(jié)構(gòu)設(shè)計，使平板集熱-循環(huán)水箱總成可以方便地鑲嵌在斜屋頂上；而系統(tǒng)的主水箱(保溫蓄熱水箱)則進(jìn)家入戶壁掛在室內(nèi)方便的地方；同時將長期以來難以處置的低位保溫蓄熱水箱余水二次增溫循環(huán)問題，納入系統(tǒng)智能化自動化管理，從而使整個系統(tǒng)技術(shù)含量得到新的提升。本實(shí)用新型為平板型太陽熱水器建筑一體化在硬件和軟件上都進(jìn)行了必要的技術(shù)創(chuàng)新。
權(quán)利要求1.一種定溫補(bǔ)水雙循環(huán)太陽熱水器，包括平板集熱-循環(huán)水箱集成塊總成、保溫蓄熱水箱系統(tǒng)、專用支架和智控裝置，其特征在于上循環(huán)管、集熱器排管、下循環(huán)管、下集管被有機(jī)組合在一次壓制成型的抗腐蝕金屬薄板上，而上集管被膨脹為連體的自然循環(huán)保溫循環(huán)水箱，水箱兩側(cè)及內(nèi)部裝有冷水補(bǔ)水和二次循環(huán)電磁閥管路及熱水放水-放氣-溢流共用出口管道系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定溫補(bǔ)水雙循環(huán)太陽熱水器，其特征在于整個平板集熱器-保溫循環(huán)水箱集成塊總成可鑲嵌在斜屋頂上，或安裝在帶有調(diào)整入射角套管與鎖定裝置的輕便腳架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定溫補(bǔ)水雙循環(huán)太陽熱水器，其特征在于在保溫蓄熱水箱底部的專用閥門座上，裝有水位、水溫傳感器與放氣共用導(dǎo)管，以及水箱進(jìn)、出口管道和備用的輔助加熱裝置接口；水箱出水管上接有增壓泵。
專利摘要一種定溫補(bǔ)水雙循環(huán)太陽熱水器，因?qū)崿F(xiàn)了平板集熱器－保溫循環(huán)水箱的一體化超薄、超輕型結(jié)構(gòu)設(shè)計，使整個平板集熱－循環(huán)水箱系統(tǒng)集成塊總成能方便地鑲嵌在斜屋頂上；或者置于專用輕便支架上，實(shí)現(xiàn)方位角和安裝角的簡易調(diào)整，為開發(fā)南、北回歸帶家用太陽能市場創(chuàng)造了條件。由于對定溫補(bǔ)水控制系統(tǒng)進(jìn)行了必要的智能化升級改進(jìn)，使存儲在低位保溫蓄熱水箱中的余水能根據(jù)日照情況和水滿信號自動進(jìn)行二次循環(huán)增溫，提高了熱水質(zhì)量和隔日余水的利用率，本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)平板太陽能建筑一體化進(jìn)行了必要的技術(shù)創(chuàng)新。
文檔編號F24J2/04GK2709867SQ20032010477
公開日2005年7月13日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月31日
發(fā)明者涂濟(jì)民 申請人:涂濟(jì)民