一種陽臺欄板式聚光集熱器及安裝構(gòu)件和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種陽臺欄板式聚光集熱器，包括集熱器邊框、全玻璃真空集熱管、銅調(diào)節(jié)器、CPC反光板、導熱片、保溫棉和卡套接頭；本發(fā)明還公開了一種用于安裝陽臺欄板式聚光集熱器的安裝構(gòu)件及安裝方法，本發(fā)明結(jié)合建筑特點，充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的陽臺欄板，利用在建筑設(shè)計、施工過程中預(yù)埋集熱器的安裝配件，后期安裝只需簡單連接和組裝即可，降低了成本，可實現(xiàn)模塊化、規(guī)?；?、標準化生產(chǎn)，并作為建筑的標準構(gòu)配件，適合推廣。本發(fā)明具有集熱效率高、安全、可靠、美觀、便于安裝的優(yōu)點，實現(xiàn)太陽能集熱器與建筑使用功能及建筑美觀相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)與建筑的完美結(jié)合，促進太陽能建筑一體化的發(fā)展，尤其適合裝配式建筑的太陽能應(yīng)用。
【專利說明】
一種陽臺欄板式聚光集熱器及安裝構(gòu)件和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種陽臺欄板式聚光太陽能集熱器結(jié)構(gòu)及安裝構(gòu)件和方法，尤其涉及一種太陽能與建筑一體化設(shè)計安裝的陽臺欄板式聚光太陽能集熱器及安裝構(gòu)件和方法，屬于太陽能設(shè)備與建筑安裝技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近幾年，隨著城市高層住宅的增加，對于高層住宅來說，由于每棟樓戶數(shù)較多，屋頂?shù)拿娣e已無法滿足集中安裝的安裝空間需求，采用集中的屋頂布置方式無法提供足夠的熱量，基本都選擇在陽臺上布置集熱器，以分散的形式提供每戶熱水需求。陽臺壁掛式家用太陽能熱水系統(tǒng)將集熱器安裝在用戶陽臺，可滿足用戶的安裝要求，解決了安裝空間問題，在城市高層建筑得到了大量推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的陽臺壁掛式太陽能集熱器分真空管和平板兩大類，其中真空管集熱器一般采用真空管橫排結(jié)構(gòu)，非聚光，集熱效率低。集熱器與建筑墻體的連接固定都是使用三角支架來固定，只是在建筑上的簡單疊加，與建筑結(jié)合度差，不僅不美觀，并且集熱器是在陽臺外立面懸空安裝，存在很多安全隱患，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高以及安裝費時費力、無法實現(xiàn)與建筑的一體化安裝等弊端。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種安全、可靠、便于安裝的太陽能與建筑一體化的陽臺欄板式聚光集熱器及其安裝構(gòu)件和安裝方法，解決太陽能與建筑結(jié)合安裝帶來的安全、美觀等問題。
[0004]為解決這一技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種陽臺欄板式聚光集熱器，包括集熱器邊框、全玻璃真空集熱管、銅調(diào)節(jié)器、CPC反光板、導熱片、保溫棉和卡套接頭;所述全玻璃真空集熱管采用豎排連接結(jié)構(gòu);所述銅調(diào)節(jié)器采用豎排連接結(jié)構(gòu)，由多組U形銅管與循環(huán)同程管路焊接而成，銅調(diào)節(jié)器設(shè)置在全玻璃真空集熱管內(nèi)，U型銅管外包導熱片，導熱片與全玻璃真空集熱管內(nèi)部接觸、并固定銅調(diào)節(jié)器在全玻璃真空集熱管中的相對位置;所述CPC反光板采用復(fù)合拋物面設(shè)計，設(shè)置在全玻璃真空集熱管后面，嵌入式安裝在集熱器邊框中。
[0005]所述銅調(diào)節(jié)器采用同程設(shè)計，在銅調(diào)節(jié)器上方的一側(cè)設(shè)有U型彎頭，U型彎頭連接循環(huán)同程管路。
[0006]集熱器進出口的連接管路均設(shè)置在集熱器同一側(cè)，通過連接卡套接頭與系統(tǒng)的連接管路進行連接。
[0007]所述銅調(diào)節(jié)器露出全玻璃真空集熱管的部分包覆有保溫棉、安裝在集熱器邊框中。
[0008]本發(fā)明還提供了一種用于安裝陽臺欄板式聚光集熱器的安裝構(gòu)件，包括上底座和下底座，所述上底座由上底座連接件和卡件構(gòu)成，所述上底座連接件為一端設(shè)有長孔的折彎件，卡件為Z字形結(jié)構(gòu)，一端設(shè)有長孔，上底座連接件和卡件通過預(yù)埋膨脹螺栓一安裝在陽臺窗框下方的建筑外墻上；下底座為L形結(jié)構(gòu)，一端設(shè)有長孔，通過預(yù)埋膨脹螺栓二固定在陽臺欄板上；陽臺欄板式聚光集熱器置于上底座和下底座之間、通過螺栓緊固。
[0009]所述上底座連接件、卡件和下底座均為鈑金折彎件。
[0010]本發(fā)明還提供了一種陽臺欄板式聚光集熱器的安裝方法，包括如下步驟:
[0011]I)根據(jù)陽臺欄板式聚光集熱器的尺寸，在陽臺窗框下方的建筑外墻上預(yù)埋膨脹螺栓一，在陽臺欄板上預(yù)埋膨脹螺栓二 ；
[0012]2)在預(yù)埋膨脹螺栓一上安裝調(diào)整好的上底座連接件;在預(yù)埋膨脹螺栓二上安裝下底座；
[0013]3)將陽臺欄板式聚光集熱器的下方置于下底座上，其上方貼緊在上底座連接件上；
[0014]4)將卡件一端置于陽臺欄板式聚光集熱器上方，調(diào)整卡件使其長孔插入預(yù)埋膨脹螺栓一；
[0015]5)旋緊卡件處的預(yù)埋膨脹螺栓一，將卡件與建筑外墻連接，完成安裝。
[0016]有益效果:本發(fā)明結(jié)合建筑特點和功能，充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的陽臺欄板，利用在建筑設(shè)計、施工過程中預(yù)埋集熱器的安裝配件，后期集熱器安裝只需簡單的連接和組裝即可，成本較常規(guī)集熱器安裝支架降低2/3，解決了傳統(tǒng)集熱器安裝支架的一些弊端，實現(xiàn)模塊化、規(guī)?；?、標準化生產(chǎn)，并作為建筑的標準構(gòu)配件，適合推廣。本發(fā)明具有集熱效率高、安全、可靠、美觀、便于安裝的優(yōu)點，實現(xiàn)太陽能集熱器與建筑使用功能及建筑美觀相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)與建筑的完美結(jié)合，促進太陽能建筑一體化的發(fā)展，尤其適合裝配式建筑的太陽能應(yīng)用。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明陽臺欄板式聚光集熱器及構(gòu)配件的建筑安裝示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明陽臺欄板式聚光集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3a為本發(fā)明銅調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3b為本發(fā)明銅調(diào)節(jié)器的A向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4a為本發(fā)明CPC反光板在太陽光直射情況下的聚光示意圖；
[0022]圖4b為本發(fā)明CPC反光板在太陽光斜射情況下的聚光示意圖；
[0023]圖4c為本發(fā)明CPC反光板在太陽光散射情況下的聚光示意圖；
[0024]圖5為本發(fā)明上底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖5a為本發(fā)明上底座連接件的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖；
[0026]圖5b為本發(fā)明卡件的結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖；
[0027]圖6a為本發(fā)明下底座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6b為本發(fā)明下底座的結(jié)構(gòu)示意俯視圖。
[0029]圖中:I集熱器邊框、2保溫棉、3卡套接頭、4銅調(diào)節(jié)器、5導熱片、6全玻璃真空集熱管、7CPC反光板、8U型銅管、9U型彎頭、10上底座、101上底座連接件、102卡件、11下底座、12預(yù)埋膨脹螺栓一、13預(yù)埋膨脹螺栓二、14陽臺欄板式聚光集熱器、15循環(huán)同程管路、Al建筑外墻、A2陽臺欄板。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做具體描述。
[0031]圖1所示為本發(fā)明陽臺欄板式聚光集熱器及安裝構(gòu)件的建筑安裝示意圖。
[0032]本發(fā)明結(jié)合建筑的特點和功能要求，現(xiàn)有建筑在建筑規(guī)劃設(shè)計之初，要求高層建筑陽臺外立面必須有寬度不小于400mm的陽臺欄板(圖1中A2所示)。
[0033]本發(fā)明包括陽臺欄板式聚光集熱器和安裝構(gòu)件，陽臺欄板式聚光集熱器通過安裝構(gòu)件和預(yù)埋膨脹螺栓安裝固定，實現(xiàn)太陽能與建筑一體化。
[0034]圖2所示為本發(fā)明陽臺欄板式聚光集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]本發(fā)明提供了一種陽臺欄板式聚光集熱器，包括集熱器邊框1、全玻璃真空集熱管
6、銅調(diào)節(jié)器4、CPC反光板7、導熱片5、保溫棉2和卡套接頭3。
[0036]所述全玻璃真空集熱管6和銅調(diào)節(jié)器4采用豎排連接結(jié)構(gòu)，銅調(diào)節(jié)器4設(shè)置在全玻璃真空集熱管6內(nèi)，根據(jù)熱虹吸原理，換熱效果更好。
[0037]所述全玻璃真空管6的長度根據(jù)建筑外立面陽臺高度確定。
[0038]所述CPC反光板7采用復(fù)合拋物面設(shè)計，設(shè)置在全玻璃真空集熱管6后面，嵌入式安裝在集熱器邊框I中。
[0039]圖3a所示為本發(fā)明銅調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖3b所示為本發(fā)明銅調(diào)節(jié)器的A向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]所述銅調(diào)節(jié)器4由多組U形銅管8與循環(huán)同程管路15焊接而成。
[0042]所述銅調(diào)節(jié)器4采用同程設(shè)計，在銅調(diào)節(jié)器4上方的一側(cè)設(shè)有U型彎頭9，U型彎頭9連接循環(huán)同程管路15，使各循環(huán)管路阻力一致，進而保證各個循環(huán)管路等程，流量均衡，使熱效率達到最大利用率。
[0043]所述銅調(diào)節(jié)器4露出全玻璃真空集熱管6的部分包覆有保溫棉2進行保溫，銅調(diào)節(jié)器4露出全玻璃真空集熱管6的部分安裝在集熱器邊框I中。
[0044]所述U型銅管8外包導熱片5，導熱片5與全玻璃真空集熱管6內(nèi)部接觸，導熱片5將全玻璃真空管6吸收熱量傳遞至銅調(diào)節(jié)器4，并固定銅調(diào)節(jié)器4在全玻璃真空集熱管6中的相對位置。
[0045]本發(fā)明集熱器進出口的連接管路均設(shè)置在集熱器同一側(cè)，通過連接卡套接頭3與系統(tǒng)的連接管路進行連接，便于裝配。
[0046]圖4a所示為本發(fā)明CPC反光板在太陽光直射情況下的聚光示意圖。
[0047]圖4b所示為本發(fā)明CPC反光板在太陽光斜射情況下的聚光示意圖。
[0048]圖4c所示為本發(fā)明CPC反光板在太陽光散射情況下的聚光示意圖。
[0049]所述CPC反光板7采用復(fù)合拋物面設(shè)計，放置在全玻璃真空集熱管6后面，嵌入式安裝在集熱器邊框I中，保證了不同入射角度太陽光或漫散射太陽光均能反射聚光至全玻璃真空管6的吸收體上，提高了陽臺欄板式聚光集熱器14的集熱效率。
[0050]本發(fā)明還提供了一種用于安裝陽臺欄板式聚光集熱器的安裝構(gòu)件，包括上底座10和下底座11，所述上底座10和下底座11與建筑外墻之間通過預(yù)埋膨脹螺栓連接。
[0051]圖5所示為本發(fā)明上底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0052]所述上底座10由上底座連接件101和卡件102構(gòu)成。
[0053]所述上底座連接件101為一端設(shè)有長孔的折彎件(如圖5a所示)。
[0054]所述卡件102為Z字形結(jié)構(gòu)，一端設(shè)有長孔(如圖5b所示)。
[0055]圖6a所示為本發(fā)明下底座的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]所述下底座11為L形結(jié)構(gòu)，一端設(shè)有長孔(如圖6b所示)。
[0057]所述上底座連接件101、卡件102和下底座11均為鈑金折彎件。
[0058]所述上底座連接件101和卡件102通過安裝長孔和預(yù)埋膨脹螺栓一12安裝在陽臺窗框下方的建筑外墻Al上，當施工定位不準確時，可通過長孔進行位置的上下前后調(diào)整。
[0059]所述下底座11通過安裝長孔和預(yù)埋膨脹螺栓二13固定在建筑外墻延伸的陽臺欄板A2上。
[0060]所述上底座連接件101和下底座11與建筑外墻Al之間通過預(yù)埋膨脹螺栓連接，能夠在不改變安裝構(gòu)件結(jié)構(gòu)的情況下，滿足不同尺寸陽臺欄板以及不同尺寸集熱器的安裝要求，實現(xiàn)構(gòu)配件的標準化設(shè)計和模塊化生產(chǎn)。
[0061]所述陽臺欄板式聚光集熱器14置于上底座10和下底座11之間、通過螺栓緊固，可防止集熱器的側(cè)滑。
[0062]所述的安裝構(gòu)件僅起固定、支撐作用，陽臺欄板式聚光集熱器14經(jīng)受的作用力主要在建筑外墻Al延伸的陽臺欄板A2上，成為建筑的一個功能部件，實現(xiàn)了與建筑的一體化。
[0063]本發(fā)明還提供了一種陽臺欄板式聚光集熱器的安裝方法，包括如下步驟:
[0064]I)根據(jù)陽臺欄板式聚光集熱器14的尺寸，在陽臺窗框下方的建筑外墻Al上預(yù)埋膨脹螺栓一 12，在陽臺欄板A2上預(yù)埋膨脹螺栓二 13;
[0065]2)在預(yù)埋膨脹螺栓一 12上安裝調(diào)整好的上底座連接件101;在預(yù)埋膨脹螺栓二 13上安裝下底座11;
[0066]3)將陽臺欄板式聚光集熱器14的下方置于下底座11上，其上方貼緊在上底座連接件101上；
[0067]4)將卡件102—端置于陽臺欄板式聚光集熱器14上方，調(diào)整卡件102使其長孔插入預(yù)埋膨脹螺栓一 12;
[0068]5)旋緊卡件102處的預(yù)埋膨脹螺栓一 12，將卡件102與建筑外墻Al連接，完成安裝。
[0069]本發(fā)明的創(chuàng)新點在于:
[0070](I)陽臺欄板式聚光集熱器采用豎排和同程的結(jié)構(gòu)設(shè)計，根據(jù)熱虹吸原理，換熱效果更好；
[0071](2)CPC反光板采用復(fù)合拋物面設(shè)計，保證了不同入射角度太陽光或漫散射太陽光均能反射聚光至全玻璃真空管吸收體上，提高了集熱器集熱效率；
[0072](3)設(shè)計的安裝構(gòu)配件分上下兩部分，集熱器固定在上底座和下底座之間，能夠在不改變構(gòu)配件結(jié)構(gòu)的情況下，滿足不同尺寸陽臺欄板以及不同尺寸集熱器的安裝要求，實現(xiàn)構(gòu)配件的標準化設(shè)計和模塊化生產(chǎn)。
[0073]本發(fā)明結(jié)合建筑特點和功能，充分利用建筑結(jié)構(gòu)上的陽臺欄板，利用在建筑設(shè)計、施工過程中預(yù)埋集熱器的安裝配件，后期集熱器安裝只需簡單的連接和組裝即可，成本較常規(guī)集熱器安裝支架降低2/3，解決了傳統(tǒng)集熱器安裝支架的一些弊端，實現(xiàn)模塊化、規(guī)?；?、標準化生產(chǎn)，并作為建筑的標準構(gòu)配件，適合推廣。本發(fā)明具有集熱效率高、安全、可靠、美觀、便于安裝的優(yōu)點，實現(xiàn)太陽能集熱器與建筑使用功能及建筑美觀相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)與建筑的完美結(jié)合，促進太陽能建筑一體化的發(fā)展，尤其適合裝配式建筑的太陽能應(yīng)用。
[0074]本發(fā)明上述實施方案，只是舉例說明，不是僅有的，所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包圍。
【主權(quán)項】
1.一種陽臺欄板式聚光集熱器，其特征在于:包括集熱器邊框(I)、全玻璃真空集熱管(6)、銅調(diào)節(jié)器(4)、CPC反光板(7)、導熱片(5)、保溫棉(2)和卡套接頭(3)，所述全玻璃真空集熱管(6)采用豎排連接結(jié)構(gòu);所述銅調(diào)節(jié)器(4)采用豎排連接結(jié)構(gòu)，由多組U形銅管(8)與循環(huán)同程管路(15)焊接而成，銅調(diào)節(jié)器(4)設(shè)置在全玻璃真空集熱管(6)內(nèi)，U型銅管(8)夕卜包導熱片(5)，導熱片(5)與全玻璃真空集熱管(6)內(nèi)部接觸、并固定銅調(diào)節(jié)器(4)在全玻璃真空集熱管(6)中的相對位置;所述CPC反光板(7)采用復(fù)合拋物面設(shè)計，設(shè)置在全玻璃真空集熱管(6)后面，嵌入式安裝在集熱器邊框(I)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽臺欄板式聚光集熱器，其特征在于:所述銅調(diào)節(jié)器(4)采用同程設(shè)計，在銅調(diào)節(jié)器(4)上方的一側(cè)設(shè)有U型彎頭(9)，U型彎頭(9)連接循環(huán)同程管路(15)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽臺欄板式聚光集熱器，其特征在于:集熱器進出口的連接管路均設(shè)置在集熱器同一側(cè)，通過連接卡套接頭(3)與系統(tǒng)的連接管路進行連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陽臺欄板式聚光集熱器，其特征在于:所述銅調(diào)節(jié)器(4)露出全玻璃真空集熱管(6)的部分包覆有保溫棉(2)、安裝在集熱器邊框(I)中。5.一種用于安裝權(quán)利要求1-4任一項所述的陽臺欄板式聚光集熱器的安裝構(gòu)件，其特征在于:包括上底座(10)和下底座(11)，所述上底座(10)由上底座連接件(101)和卡件(102)構(gòu)成，所述上底座連接件(101)為一端設(shè)有長孔的折彎件，卡件(102)為Z字形結(jié)構(gòu)，一端設(shè)有長孔，上底座連接件(101)和卡件(102)通過預(yù)埋膨脹螺栓一(12)安裝在陽臺窗框下方的建筑外墻(Al)上;下底座(11)為L形結(jié)構(gòu)，一端設(shè)有長孔，通過預(yù)埋膨脹螺栓二(13)固定在陽臺欄板(A2)上；陽臺欄板式聚光集熱器(14)置于上底座(10)和下底座(11)之間、通過螺栓緊固。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的陽臺欄板式聚光集熱器的安裝構(gòu)件，其特征在于:所述上底座連接件(101)、卡件(102)和下底座(11)均為鈑金折彎件。7.一種陽臺欄板式聚光集熱器的安裝方法，其特征在于:包括如下步驟: 1)根據(jù)陽臺欄板式聚光集熱器(14)的尺寸，在陽臺窗框下方的建筑外墻(Al)上預(yù)埋膨脹螺栓一 (12)，在陽臺欄板(A2)上預(yù)埋膨脹螺栓二 (13); 2)在預(yù)埋膨脹螺栓一(12)上安裝調(diào)整好的上底座連接件(101);在預(yù)埋膨脹螺栓二(13)上安裝下底座(11); 3)將陽臺欄板式聚光集熱器(14)的下方置于下底座(11)上，其上方貼緊在上底座連接件(101)上； 4)將卡件(102)—端置于陽臺欄板式聚光集熱器(14)上方，調(diào)整卡件(102)使其長孔插入預(yù)埋膨脹螺栓一(12); 5)旋緊卡件(102)處的預(yù)埋膨脹螺栓一(12)，將卡件(102)與建筑外墻(Al)連接，完成安裝。
【文檔編號】F24J2/52GK105841362SQ201610330326
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】閆芳, 馮紅旭, 王磊
【申請人】山東力諾瑞特新能源有限公司