專利名稱：太陽能采暖及熱水屋頂?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能熱利用中的一種太陽能采暖及熱水屋頂。
目前已有大量的家庭使用太陽熱水器作為熱水供應(yīng)源，但還沒有商業(yè)化的太陽能屋頂，其主要原因是，真空管太陽屋頂造價(jià)昂貴，其性能價(jià)格比使之無法商業(yè)化應(yīng)用，而平板式太陽熱水器無抗凍性，無法在冬天使用、也不能用于采暖。
本發(fā)明的目的，是提供一種既可以作為防雨、防雪、防雹的屋頂使用，又能收集大量的太陽熱能，用于取暖和熱水供應(yīng)的太陽能采暖及熱水屋頂。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，我們采取的技術(shù)方案是用復(fù)合有黑色金屬箔面且中間有多個(gè)連接板的雙層塑料板作集熱芯，集熱器做成長(zhǎng)條狀，集熱器之間安裝有雨水排水槽；水箱安裝在房屋的最高處，水箱內(nèi)安裝有二次換熱器；集熱/換熱系統(tǒng)內(nèi)裝有防凍液。
附圖給出了本發(fā)明的實(shí)施例

圖1是太陽能采暖及熱水屋頂?shù)钠拭鎴D。
圖2是集熱器沿A-A面的局部剖面圖。
圖3是集熱系統(tǒng)與水箱連接的示意圖。
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說明。
水箱外殼1固定在建筑物的墻17、32上；水箱2安裝在內(nèi)支架9上，并通過內(nèi)支架9將重力傳給墻17和32；膨脹水箱4通過管子5與二次換熱器6及管7相連通；管7與閥門22、45相連通，閥22的另一端與閥23、24、管26相連通，閥24通過管道泵25與采暖換熱器27相連通，采暖換熱器為暖氣片或地板采暖管道，采暖換熱器通過管道34、33、47分別與閥門41、20相連通，閥門41的另一端與集熱芯下集水管40相連通，并通過管道泵44與閥45相連通，閥23的另一端通過管道10、11與二次換熱器下端、集水筒內(nèi)管50及閥20相連通，集水筒內(nèi)管50上有連接板將它本身與其外管連在一起。內(nèi)外管之間填充有保溫材料，集水筒的外管固定在墻壁32上，集水筒50通過管子59與集熱芯上集水管48相連通，低水位熱水供應(yīng)管安裝在水箱的底部，高水位熱水供應(yīng)管在水箱內(nèi)的端口稍低于自動(dòng)上水自閉閥的控制水位線；內(nèi)芯板15和42被它們之間的連接板57連在一起，芯板42上面復(fù)合有一層黑色的金屬薄膜，其制造工藝是用塑料擠出機(jī)將塑料集熱芯一體化擠出后再立即復(fù)合上一層黑色的金屬箔，集熱芯上下兩端被其端頭封閉形成集水管40和48，集水管的兩端被封死；43為透光板，它可用塑料、玻璃或鋼化玻璃制作；保溫板14與集熱芯15之間填充有保溫材料；39為集熱芯四周的保溫材料；槽12和38將集熱芯15，保溫板14，保溫材料39，透光板43固定在一起構(gòu)成集熱器；下接水槽13的形狀象波狀瓦一樣，、它安裝在相鄰兩集熱器之間的底部，并與集熱器槽56、58連接在一起，其功能是當(dāng)上接水槽55或集熱芯15萬一出現(xiàn)漏水時(shí)，漏出的水經(jīng)它排向集水槽37。18為建筑物的后坡面板，它與墻壁17、29連在一起構(gòu)成建筑物的后坡面；采暖換熱器27與28并聯(lián)連接；落水管31固定在建筑物的前墻30上；21為建筑物的樓板；36為集水槽上的管子、它將集水槽中的水排到接水斗35內(nèi)；集水槽37與波狀瓦13連在一起；擋水板49上端固定在水箱外殼上，它與外殼之間涂有防水膠，它的下端與集熱器槽12連在一起，其功能是防止雨水進(jìn)入暖房?jī)?nèi)；自來水管51與自動(dòng)上水自閉閥52相連通，連接繩53將閥體與浮子54連在一起；集熱器進(jìn)水管60與進(jìn)水總管61相連通。
本發(fā)明的集熱器朝陽安裝，實(shí)用時(shí)，先往水箱內(nèi)上滿水，經(jīng)膨脹水箱向換熱器內(nèi)及集熱器內(nèi)加滿防凍液。有光照時(shí)，陽光透過透光板，集熱芯上的黑色金屬箔吸光產(chǎn)熱，集熱芯中的液體被加熱。當(dāng)本系統(tǒng)用于水箱內(nèi)的水加熱時(shí)，先關(guān)閉閥41、20、22、23，再打開閥45，接通管道泵電源，管道泵工作，集熱芯中的液體在泵壓作用下經(jīng)過集水筒內(nèi)管50，管11、10進(jìn)入二次換熱器，通過二次換熱器將熱量傳給水箱中的水后，再經(jīng)管7、管46、閥45進(jìn)入管道泵。如此反復(fù)循環(huán)，水箱中的水即被加熱。當(dāng)本系統(tǒng)用于室內(nèi)采暖時(shí)，關(guān)閉閥45、閥20和閥22，打開閥23、24、41，接通管道泵25電源，采暖換熱器27中的液體在泵壓下經(jīng)管34、33、閥41，通過集熱芯后經(jīng)集水筒內(nèi)管50，管11、管10、閥23、閥24進(jìn)入管道泵25，這樣，集熱芯中的液體吸收的熱量即可通過采暖換熱器將熱量釋放到室內(nèi)。如果想用水箱2中的熱水采暖，則關(guān)閉閥45、41、23，打開閥20、22、24，起動(dòng)管道泵25，采暖散熱器27中的水經(jīng)管34、33、47、經(jīng)閥20、管10進(jìn)入二次換熱器6后再經(jīng)管7、閥22、閥24進(jìn)入泵25。這樣水箱中熱水的熱能即可經(jīng)采暖換熱器釋放到室內(nèi)。通過熱水管8，系統(tǒng)可對(duì)外輸出熱水，當(dāng)自來水停水時(shí)，可打開閥19，低水位熱水通過管16、閥19對(duì)外輸出熱水。
本發(fā)明的雙層塑料集熱芯上面復(fù)合一層黑色的金屬箔，能避免紫外線直接照射芯板，從而提高集熱芯的抗老化性能，延長(zhǎng)集熱芯的使用壽命，集熱芯的朝保溫板面復(fù)合一層金屬箔能提高集熱芯的強(qiáng)度和保溫性。
本發(fā)明采用二次換熱系統(tǒng)，各部分之間的能量傳遞完全靠防凍液完成，這就能保證系統(tǒng)在嚴(yán)寒冬天的安全使用，由于熱水箱中的水與加熱系統(tǒng)完全隔離、所以加熱系統(tǒng)內(nèi)可永不結(jié)垢。
本發(fā)明的水箱外殼、擋水板、集熱器、后坡面板、墻壁、門窗、樓板圍成一個(gè)封閉的空間為太陽能溫室，提高了設(shè)備利用率。
本發(fā)明在夏天可用來產(chǎn)生大量熱水，供給人們洗浴，冬季既可用于產(chǎn)生大量熱水，亦可用于建筑物的房間采暖，系統(tǒng)利用率達(dá)100％。
本發(fā)明的集熱器之間安裝有雨水接水槽，這樣，接水槽和集熱器就構(gòu)成屋頂而具備有瓦的功能。
權(quán)利要求
1.太陽能采暖及熱水屋頂，由熱水箱、集熱器、換熱器、自動(dòng)上水自閉閥、膨脹水箱、循環(huán)泵、雨水集排系統(tǒng)組成，其特征是a、水箱外殼、擋水板、集熱器、后坡面板、墻壁、門窗、樓板圍成一個(gè)封閉的空間為太陽能溫室。b、集熱芯的雙層塑料板靠它們中間的多個(gè)連接板連接在一起，就象多個(gè)四邊形聯(lián)結(jié)在一體構(gòu)成一個(gè)平面的情形一樣，集熱芯朝陽面和保溫板面均復(fù)合有一層金屬箔，其制造工藝是用塑料擠出機(jī)，將塑料集熱芯一體化擠出后立即在朝陽面復(fù)合上一層黑色的金屬箔，在朝保溫板面復(fù)合一層普通金屬箔；集熱芯上下兩端被其端頭封閉后形成集水管，集水管的兩端被封死。集熱芯與保溫板之間填充有保溫材料。集熱芯、集熱芯周圍的保溫材料、保溫板、透光板被它們四周的槽固定在一起構(gòu)成集熱器。c、水箱內(nèi)安裝有二次換熱器，加熱循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)裝有防凍液，水箱與其外殼之間安裝有水箱內(nèi)支架，水箱與外殼之間填充有保溫材料。d、集熱芯的上集熱管通過管道與集水筒內(nèi)管相連通，集水筒內(nèi)管一方面與二次換熱器相連通，另一方面又與閥20、23的一端相連通；二次換熱器的另一端一方面和膨脹水箱相連通，另一方面與閥22和閥45的一端相連通；閥45的另一端通過管道泵44與閥41和集熱芯下集水管相連通；閥41的另一端與閥20的一端相連通，還與采暖換熱器的循環(huán)管子33、34相連通；采暖換熱器27的另一端通過管道泵25與閥24相連通，閥24的另一端與閥22、23的另一端相連通。e、集熱器與水箱之間安裝有雨水擋水板，集熱器之間安裝有雙層接水槽，雙層接水槽的下端直接進(jìn)入集水槽，集水槽上有向接水斗開口的管子，接水斗與落水管相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能采暖及熱水屋頂，其特征是水箱上安裝有自動(dòng)上水自閉閥；高水位熱水供應(yīng)管在水箱內(nèi)的端口稍低于自動(dòng)上水自閉閥的控制水位線；水箱底部安裝有低水位熱水供應(yīng)管，低水位熱水供應(yīng)管通過閥門與高水位熱水供應(yīng)管相連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能采暖及熱水屋頂，其特征是雙層接水槽的上層槽為一獨(dú)立的大槽，下層槽為一波紋狀小槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能采暖及熱水屋頂，其特征是集水筒為雙層管結(jié)構(gòu)，兩管之間有連接板將它們連在一起，其制造工藝是用塑料擠出機(jī)一體化共擠成型，雙層管之間填充有保溫材料。
全文摘要
太陽能采暖及熱水屋頂，由熱水箱、集熱器、換熱器、管道泵組成。本發(fā)明采用二次循環(huán)系統(tǒng)，各部分之間的能量傳遞靠防凍液完成，該系統(tǒng)內(nèi)永不結(jié)垢，且能保證在嚴(yán)寒的冬天也能安全使用。本發(fā)明在春、夏、秋可產(chǎn)生大量生活熱水，冬季既可用于產(chǎn)生大量熱水，亦可用于建筑物的房間采暖。既能提供一個(gè)大面積的太陽能溫室，還能將能量貯存在熱水箱內(nèi)十?dāng)?shù)天之久，供夜間及陰天使用。本發(fā)明具有很高的性能價(jià)格比，使用壽命可長(zhǎng)達(dá)50年，是現(xiàn)代建筑之必備。
文檔編號(hào)F24J2/24GK1482421SQ0214300
公開日2004年3月17日 申請(qǐng)日期2002年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月10日
發(fā)明者高翔, 王平, 翔 高 申請(qǐng)人:高翔, 翔 高