專利名稱：夾層薄型中空聚碳酸酯平板太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于平板太陽能熱水器，是一種適用，方便，廉價(jià)，高效的太陽能熱水器。
背景技術(shù)：
在光熱轉(zhuǎn)換中利用最普遍的當(dāng)數(shù)生活用熱，包括熱水、采暖、空調(diào)等等，生活用熱可占到總能耗的25%以 上。在我國，約有4億個(gè)家庭，按每日每戶供應(yīng)60攝氏度熱水100升計(jì)算，則全國年需求7650億千瓦時(shí) 的能量，同時(shí)，我國太陽能資源豐富，全國90%以上的地區(qū)年輻照總量大于4500兆焦耳/平方米，特別是 西部、北部和中南部，具有良好的開發(fā)條件和應(yīng)用價(jià)值。因此，光熱轉(zhuǎn)換不但應(yīng)用市場廣闊，而且還是解 決我國家庭生活熱水最有希望、最可行的途徑。
歷史上早期出現(xiàn)的太陽能裝置，主要為太陽能動力裝置，大部分采用聚光集熱器，只有少數(shù)采用平板集熱 器。平板集熱器是在17世紀(jì)后期發(fā)明的，但直至1960年以后才真正進(jìn)行深入研究和規(guī)?；瘧?yīng)用。在太陽 能低溫利用領(lǐng)域，平板集熱器的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能遠(yuǎn)比聚光集熱器好。在許多種平板集熱器中主要有空氣集熱 器和液體集熱器，目前大量使用的是液體集熱器；按吸熱板芯材料劃分有鋼板鐵管、全銅、全鋁、銅鋁 復(fù)合、不銹鋼、塑料及其它非金屬集熱器等，透明隔熱材料集熱器等。目前，國內(nèi)外使用比較普遍的是全 銅集熱器和銅鋁復(fù)合集熱器。為了減少集熱器的熱損失，可以采用中空玻璃、聚碳酸酯陽光板以及透明蜂 窩等方法等技術(shù)。
太陽能熱水器在我國的興起并不是最近的事，上世紀(jì)80年代初，我國就開始了太陽能利用的研究， 但發(fā)展緩慢。至90年代初，全國生產(chǎn)太陽能熱水器的廠家也只有兩三家。目前絕大多數(shù)太陽能熱水器企 業(yè)(5000余家)，均采用這類玻璃這真空類太陽能熱水器。然而這類太陽能熱水器成本高，真空漏氣效率 下降，玻璃會出現(xiàn)破碎，例如(皇明太陽能熱水器用了一年半管子爆裂一 http:〃 info.ebdoor.com/ProductR印orts/31710.aspx),而且形狀面積固定，對家庭使用受到一定的限制。而塑 料管已經(jīng)可以代替玻璃管做集熱管，例如深圳市華宇經(jīng)貿(mào)發(fā)展科技有限公司生產(chǎn)銷售的塑管式太陽能熱水 器，(http:〃413806773. cn. busytrade. com/detail, php tb—id二l 13231),塑管式太陽能熱水器選用52008 新型塑膠和專用高強(qiáng)吸熱材料精工制造，與真空管太陽能熱水器相比較，具有其優(yōu)越特點(diǎn)沒有易損件， 正常使用壽命8-10年，安全可靠。然而其產(chǎn)品共同的弊病是集熱管中加熱的水體積大，重量重，真空管 的不安全因素，給家庭安裝和使用帶來很大不便，而且價(jià)格在1500元/平方米以上。
另外一類就是非真空平板太陽能熱水器，采用聚光，反射，增加光吸收，釆用多層減少熱損失 (CN1632412A, CN1560533A, CN1521472)。然而最大的問題就是由于空氣散熱，集熱器正面接受光照同時(shí)有 大量的熱損失(熱損可達(dá)46%),如增加正面絕熱層(如增加透明無機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃、透明塑料層數(shù))， 則成本上升，體積重量上升，透光率下降等弊病。
然而如何提高集熱效益，減少散熱，降低成本呢，本發(fā)明采用薄型集熱水器，3層夾心裝置改進(jìn)平板 太陽能熱水器。 實(shí)用新型發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為改進(jìn)太陽能熱水器中集熱水器部分使其提高集熱效益，減少散熱，降低成本，而分體式保溫 水箱和溫度傳感控制部分基本成熟，不在本發(fā)明范圍。
本發(fā)明采用薄型中空聚碳酸酯陽光板，3層夾心裝置改進(jìn)平板太陽能熱水器中集熱水器。具體方案如
下
1，提高集熱效益采用活性炭、炭黑與高分子(聚乙烯、橡膠、塑膠等)混合擠出的凹型吸光低反射塑 料帶做集熱帶。
2,降低成本采用目前市場上已有的中空聚碳酸酯陽光板(透明，茶色，綠色等，6mm-12mm厚)做集熱 水板，將集熱帶插入集熱水板就構(gòu)成了集熱水器。也可以直接在壓制中空聚碳酸酯陽光板時(shí)直接添加 10% — 30%活性炭、炭黑而直接制備集熱水器(成本價(jià)格僅僅30—100元/平方米)或黑色涂料直接涂敷聚碳酸酯陽光板中或背面。
3,減少散熱背面采用白色聚苯乙烯泡沫塑料作為光反射板和保溫板，正面采用懸空l一5mm覆蓋透光率 95%以上，厚度l一3mm的聚碳酸酯耐力板，由于采用的是薄型中空聚碳酸酯陽光板熱水器，因此對于 6mra-10mm厚的板中水的重量僅僅6—10公斤/平方米，因此在同樣陽光輻照下比其他種熱水器能更快 加熱到需要的溫度(例如50—60度)而進(jìn)入分體式水箱進(jìn)行保溫，而不必長時(shí)間呆在集熱水器中散熱 而損耗熱能。這樣薄型集熱水器除了體積小重量輕外，還能大量減少散熱，這也是本發(fā)明的一個(gè)重要 部分，反射泡沫塑料板和透光保溫聚碳酸酯耐力板成本價(jià)格也在30—100元/平方米之間。
有益結(jié)果
1，使用本發(fā)明的中空聚碳酸酯陽光板集熱水板的太陽能熱水器，成本比真空玻璃管集熱器降低300
元/平方米左右，而總體集熱效果差不多。 2，使用本發(fā)明的中空聚碳酸酯陽光板集熱水板的太陽能熱水器比真空玻璃管集熱器輕便，容易安裝使用。


附圖1為本發(fā)明的整體集熱器結(jié)構(gòu)示意正面圖
圖中l(wèi)一白色泡沫保溫反射板，2 —中空聚碳酸酯薄型(6-lOmm厚)陽光板，3 —保溫透明聚碳酸酯薄型 (l-5mm厚)耐力板，4一活性炭、炭黑與高分子(聚乙烯、橡膠、塑膠等)混合擠出的凹型吸光低反射塑料 帶做集熱帶或直接在壓制在中空聚碳酸酯陽光中的活性炭、炭黑集熱吸收層，5—進(jìn)水口， 6—出水口。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一，家庭外墻薄型懸掛式太陽能熱水器
在圖1中采用1厘米白色泡沫保溫反射板，8mm厚透明陽光板，上層用3mm保溫透明聚碳酸酯薄型耐力板 (陽光板4周凸出lmm使耐力板和陽光板有l(wèi)mm縫隙)，總面積為1平米，總厚度小于30nun,無水總重量約 4公斤，加滿水總重量約12公斤，四周用鋁合金固定在朝陽墻面，通過硅橡膠管連接附圖1中水進(jìn)出口 (5， 6),這樣就能通過自來水壓，或微型水泵進(jìn)行水循環(huán)，在儲水桶中方便的獲得太陽能產(chǎn)生的熱水。 本熱水器集熱效率很高，可達(dá)30% — 50%，在深圳7月份上午10—11點(diǎn)太陽輻照1小時(shí)上述集熱器，使 水溫從27nC上升到6(fC。如果按照最高的太陽能輻照功率lkW/ffl2，則總效率為k=E */E細(xì)，而E水= 4.2kJ/kg.°CX8kgX33°C=1109kJ, E j =lkwX3600s=3600kJ,總效率為k=E水/E細(xì)=31%，因此每平方米該 熱水器能使8kg水上升33°C,而總成本低于200元/平方米。這無疑可以滿足大部分家庭冬天洗澡的熱水 問題。
實(shí)施例二，多功能太陽能熱水器。
將上述薄型熱水器作為雨篷固定在窗上方，通過硅橡膠管連接附圖1中水進(jìn)出口 (5， 6),這樣就能通過 自來水壓，或微型水泵進(jìn)行水循環(huán)，在儲水桶中方便的獲得太陽能產(chǎn)生的熱水的同時(shí)，中空聚碳酸酯陽光 板集熱水板既能遮陽避雨，又能獲得熱水，而且不失美觀，代替窗簾，又能提供熱水'調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度'因 此具有廣泛的推廣價(jià)值。
權(quán)利要求一種夾層薄型中空聚碳酸酯平板太陽能熱水器，主要特征是采用用各色中空聚碳酸酯陽光板做集熱水板，包括集熱帶插入中空聚碳酸酯陽光板集熱水板或黑色涂料直接涂敷聚碳酸酯陽光板中或背面，構(gòu)成集熱水器；以及在薄型中空聚碳酸酯陽光板集熱水器的背面采用白色聚苯乙烯泡沫塑料作為光反射板和保溫板，正面采用透光薄型聚碳酸酯耐力板的3層夾心裝置。
專利摘要本實(shí)用新型為改進(jìn)太陽能熱水器中集熱水器部分使其提高集熱效益，減少散熱，降低成本，屬于平板太陽能熱水器。本實(shí)用新型采用薄型中空聚碳酸酯陽光板，3層夾心裝置。具體采用1，采用活性炭、炭黑與高分子混合擠出的凹型吸光低反射塑料帶做集熱帶或黑色涂料直接涂敷聚碳酸酯陽光板中或背面以提高集熱效益。2，采用目前市場上已有的各色中空聚碳酸酯陽光板做集熱水板，將集熱帶插入集熱水板就構(gòu)成了集熱水器。也可以直接添加炭壓制中空聚碳酸酯陽光板成型。3，在薄型中空聚碳酸酯陽光板集熱水器的背面采用白色聚苯乙烯泡沫塑料作為光反射板和保溫板，正面采用透光薄型聚碳酸酯耐力板。薄型集熱器能快速加熱到需要的溫度而進(jìn)入保溫器，大量減少散熱，而且成本低，輕便可靠。
文檔編號F24J2/04GK201348393SQ200820147148
公開日2009年11月18日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者童永彭 申請人:童永彭