[实用新型]平板型系统集成整体式家用太阳热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用领域，是一种能广泛适用于平屋面安装使用的，建筑一体化平板型系统集成整体式家用太阳热水系统。

背景技术

现在安装在平屋面上的整体式家用自然循环太阳热水器，无论是平板型、真空管型还是热管型，都毫无例外地由一个高位圆卧保温循环水箱、一组以固定角度安装的集热器、若干组成回路的管道和非锚固在建筑屋面上的支撑脚架组合而成。这种最早出现在上个世纪七十年代的整体式自然循环太阳能热水系统，30余年来几乎没有什么大的技术进步和功能上的根本改进；这一方面说明其结构存在一定的合理性；另一方面也从一个侧面反映出要对该系统做任何实质性的改进，都存在一定的技术难度。但事实上，这种系统并不是完美无缺的：首先，从系统结构上来看，保温循环水箱被高高置于系统最上方，这样不仅造成系统重心过高，降低了系统的稳定性、安全性和抗风能力，而且严重破坏建筑景观，造成对建筑物的视觉污染和安全隐患；其次，出厂时一定终身的(脚架)安装角，再加上(为防止系统日落后发生逆向循环散热)必须大大低于水箱底部的集热器安装方式，不仅使有限面积的集热器不能根据不同安装地的环境条件，不同使用季节的日照情况，由用户按需做出必要的调整以提高采集太阳光热的效率，而且还进一步把系统重心位置抬高，再加上长年裸露在风雨中的高位保温循环水箱及与其相连接的上、下循环、输水管道，更造成新的热损因素，使系统的可得热产量进一步降低。第三，由于热水管道不能自动延时排空，每用一次热水(特别低楼层用户)都会造成大量管道散热洁净余水资源的排弃浪费；第四，系统不具备防止高温结垢，低温抗冻能力的技术措施；以及冷热水混装水箱又采用“顶水法”取热水，使当日系统所产热水不能全部，甚至大部分被有效提取利用；系统可用得热水产量低下，等等弊端。中国平屋面自然循环整体式太阳热水器，30余年技术上的踏步不前，致使我国太阳能热利用产品性能远远落后于国外同类产品。再不与时俱进的改进上述功能性缺陷，中国太阳能将面临被淘汰出局的危机。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，在“管板式系统集成太阳热水器”(专利申请号：200710066264.7)发明专利的基础上，再配合上“多功能平板集热器边框型材”(专利号：ZL200420104531.7)，“放气止水阀”(专利号：ZL200420104530.2)等相关新型专利技术产品；提供一种能广泛适用于在建筑物平屋面上安装使用的，建筑一体化平板型系统集成整体式家用太阳热水器。该系统由于采用了自然循环系统集成的发明专利创新技术制造板芯，再采用“多功能平板集热器边框型材”做壳体主要结构件，实现了一块集热板就是一套超薄、超轻型结构，高效运行的自然循环集-热水器系统；不再需要设置高位水箱参与系统的宏观换热循环过程。在实现了集贮分离的前提下，高位保温水箱因而可移置到系统脚架的最低部隐蔽安装，这样不仅有效地降低了系统的重心，而且使按需简易无级调整集-热水器安装角和方位角成为可能。本实用新型不只是解决了降低水箱高度，增加了系统的稳定性、安全性和抗风性能，从而可将系统结构高度严格控制在建筑物平屋面女儿墙避雷线高度范围之内，不再造成对建筑景观的任何视觉污染的，这样一些问题。而且，在对整个系统进行集成创新，优化设计后，还在克服整体式传统太阳热水器若干功能性缺陷上，取得一系列技术进步。例如：可在10°～50°之间简易无级调整集-热水器正对太阳的安装角，180°调整方位角，以提高系统采集太阳辐照的效率；具备按需定温产水，以提高可用得热水产量和防止高温结垢；热水管道自动延时排空以节约水资源；板芯、冷水进水管逆向自洁排污、排空防冻；保温水箱底层低温水无源自动二次循环增温，以确保当日所产水温质量；等方面的功能。在系统结构上，除平板集-热水器、保温水箱两大部件外，组合式脚架被分解成：左、右两组几何尺寸相同，外形完全对称的斜撑支架；水箱前、后两侧可按需互换安装的圆筒形横拉杆式功能控制舱；以及与集-热水器上“T”型横梁接口对接的脚架上横梁；等五个基础部件。这种优化组合设计的结果，不仅使系统的结构更为紧凑，而且达到防风、避雷，满足平屋面建筑一体化锚固安装的基本要求；同时，还使系统总成部件的生产、检验，运输、安装、维修、互换使用更趋于简单化、标准化、系列化和合理化；也更便于降低成本，大规模定型生产和普及推广利用。