全方位立體面透光太陽能熱水器的製作方法

2023-05-10 22:08:16 2

專利名稱：全方位立體面透光太陽能熱水器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱水器，特別是涉及一種全方位立體面透光太陽能熱水器。
現有的太陽能熱水器，大致可分為三類第一類為平板循環型太陽能熱水器。第二類為悶曬類太陽能熱水器，第三類為淺池類太陽能熱水器。平板循環型和悶曬類太陽能熱水器需要通過一吸熱體(多用金屬材料製作，且表面需塗鍍吸熱塗料)進行光熱轉換後，將熱量傳給水，因這一轉換過程的存在，對吸熱體材料的傳熱耐腐蝕以及工藝性能有較高的要求，導致了生產成本的增高，且當熱水器結構或循環系統設計不合理時集熱器內溫度較高，散熱量大，熱效率低；悶曬類和淺池類太陽能熱水器存在水溫分層現象嚴重，保溫性能差，且清洗困難需，現場施工製作，無法工業化生產的問題再則三種類型的太陽能熱水器均以一個固定方位和傾斜平面接受入射陽光，當太陽輻射能量或環境溫度較低時，所產熱水量少，熱水溫度偏低。
本實用新型的目的在於克服現有太陽能熱水器的不足之處，而提供一種全方位立體面透光的太陽能熱水器。
本實用新型的目的是通過如下的結構方式來實現的由用透光材料製成的具有一定幾何大小外形的透明外罩［1］，透明裝水容器［2］和透明裝水容器蓋［3］，起保溫作用並能反射陽光的底板［4］，透明裝水容器［2］的外部下方對稱開設2個管道接口［5］，外部上方也對稱開設2個管道接口［6］，用於適應各種連接方式，而內部設計製作成一個充滿空氣的透光密閉器［7］，共同組成一個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器。
透明裝水容器［2］的裝水容積與其內部的透光密閉容器［7］的容積之比值，應在0.8～1.6範圍內選擇為佳。
本實用新型可根據熱水需求量將一個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器作為一個獨立系統使用，也可將若干個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器採用並聯或串聯的方式組成一個系統使用。
在透明外罩［1］和透明裝水容器［2］之間還可填充蜂窩狀透光保溫材料［8］，其使用性能將更好。
本實用新型與現有的太陽能熱水器相比較，具有以下顯著特點1.入射陽光可從東、南、西、北任何一個方向照射到佔地面積較小的一透明幾何立體內，將現有熱水器以一個固定方位和傾斜平面接收太陽光的接能方式，變換為全方位立體面受光，較大幅度地增加了熱水器每平方米佔地面積上太陽輻射能量的投入量，既提高了熱水器的產水量，又減少了熱水器佔地面積。
2.本裝置入射陽光通過兩層透明板後，直接被水吸收能量，不存在通過吸熱體進行光熱轉換的過程，因而透明外罩內的溫度並不高，而水被加熱，同時裝水容器內被加熱的水，其水溫分層現象不明顯，上下部水溫差僅1～3℃。
3.本裝置在透明裝水容器內設置了一透明的密閉容器，無論陽光從任何方向入射，將透過兩層透明板，並經過一定厚度的水層，被水吸收能量，未能被吸收完的能量的陽光，或通過含有空氣的密閉容器，或由於具有反射能力的底板作用，經反射或折射後，最終將透過另一側水層而被水再次吸收能量，增加了有用能量，提高了熱效率。同時，該透明密閉容器的設置，減少了蓄水量，而採光面卻未減少，有利於提高水溫。
4.本裝置在透明裝水容器頂部設有一塊活動蓋板，便於清洗容器，並由於兩層透明板，裝水容器內缺乏氧和二氧化碳，水層內的藻類孢子進行光合作用的能力減弱，基本解決了青苔滋生問題。
5.本裝置通過在昆明地區的試驗及觀測後得出在相同氣候及環境條件下，該熱水器每平方米麵積(以透光罩頂面積計算)，春～秋季晴天可日產45～50℃熱水約147kg，冬季晴天可日產42°～46℃熱水約92kg，所產熱水量高於任何一種現已推廣使用的太陽能熱水器，而造價低且加工製作安裝容易，既可工業生產，也可由用戶自己製作安裝，特別適用於農村及經濟不發達地區。


圖1為一個獨立單位全方位立體面透光太陽能熱水器的基本結構剖面示圖。
圖2為一個獨立單位全方位立體面透光太陽能熱水器的基本結構俯示圖。
圖3為多個獨立單位全方位立體面透光太陽能熱水器並聯俯示圖。
圖4為多個獨立單位全方位立體面透光太陽能熱水器串聯俯示圖。
下面將結合附圖給出三個本實用新型的實施例實施例一見
圖1和圖2為一個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器，由起保溫作用並能反射陽光的底板［4］，放於底板［4］上的具有一定幾何外形的透明外罩［1］，在透明外罩［1］內的透明裝水容器［2］和透明裝水容器蓋［3］共同組成，其中透明裝水容器［2］在其外部下方對稱開設2個管道接［5］，外部上方也對稱開設2個管道接口［6］，內部設一充滿空氣的透光密閉容器［7］(密閉容器與裝水容器設計製作為一個整體)，透明外罩［1］、透明裝水容器［2］的設計及製作，可根據使用地區氣候情況，對日產熱水量及熱水溫度的需求，以及所選用透光材料的性能，製作工藝，確定其幾何形狀及尺寸，但透明裝水容器［2］的裝水容積與內部的透光密閉容器［7］的容積之比值，應在0.8～1.6的範圍內選擇為佳。本圖可按一定比例放大各部尺寸(或參照本圖加大各部件尺寸)，當裝水容器的裝水量大於30kg時，可自成一個獨立系統使用。當太陽輻射較差或環境溫度較低時，可適當減少實際裝水量，仍可獲得有使用價值的熱水。
實施例二見圖3.將如圖2所示的4個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器通過一根既是放熱水管，又是加冷水管的管子並聯成一個系統使用，可日立熱水64kg，若需增加日產熱水量可適當增加所連接裝置的數量。該系統可由室內水錶控制加水量，也可由室外浮球補水裝置自動補水。
實施例三見圖4根據供水要求，將圖2中的5個透明裝水容器［2］(含容器蓋)及底板［4］串聯組合在一起，共同一個透明外罩［1］(用玻璃鋼等材料製作)，組成一個較大系統使用。此種結構，適合於批量生產形成產品。
以上無論採用何種方式使用的熱水器，若在透明外罩［1］和透明裝水容器［2］之間適當填充蜂窩狀透光保溫材料［8］，在較差氣候條件下，本裝置的作用性能將進一步提高。
權利要求1.一種全方位立體面透光太陽能熱水器，其特徵是由用透光材料製成的既有一定幾何大小外形的透明外罩[1]，透明裝水容器[2]和透明裝水容器蓋[3]，起保溫作用並能反射陽光的底板[4]組成一個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器，其透明裝水容器[2]的外部下方對稱開2個管道接口[5]，外部上方也對稱開設2個管道接口[6]，用於適應用各種連接方式，而內部設計製作成一個充滿空氣的透光密閉容器[7]。
2.根據權利要求1所述的太陽能熱水器，其特徵在於透明裝水容器［2］的裝水容積與其內部的透光密閉容器［7］的容積之比值，應在0.8～1.6範圍內選擇為佳。
3.根據權利要求1所述的太陽能熱水器，其特徵在於可根據熱水需求量將一個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器作為一個獨立系統使用，也可將若干個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器採用並聯或串聯的方式組成一個系統使用。
4.根據權利要求1所述的太陽能熱水器，其特片是在透明外罩［1］和透明裝水容器［2］之間，還可填充蜂窩狀透光保溫材料［8］，其使用性能將更好。
專利摘要一種能全方位呈立體面接收太陽入射光的太陽能熱水器，由透明外罩，透明裝水容器，透明裝水容器蓋及底板組成一個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器，與現有技術相比較，日產熱水量高，年使用時間長，造價低，能工業化生產，安裝簡便，既可由一個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器自成一個系統使用，也可由若干個獨立單元全方位立體面透光太陽能熱水器採用並、串聯等方式組成一個系統使用。
文檔編號F24J2/50GK2172437SQ9321219
公開日1994年7月20日 申請日期1993年5月10日 優先權日1993年5月10日
發明者劉群生, 王廷漢 申請人:劉群生, 王廷漢