[发明专利]一种太阳能热水系统的管道

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水系统的管道、结构和组成，涉及太阳能装置的管道，特别涉及陶瓷太阳能房顶的上下汇集管、上下循环管。

背景技术

通常太阳能热水器提供用于洗澡、洗涤的生活热水，常用的管道材料是：PPR、PEX塑料管、XPAP铝塑管、镀锌管、镀锌衬塑管等。

近几年出现的黑瓷复合陶瓷太阳板简称陶瓷太阳板由普通陶瓷基体和表面立体网状黑瓷层组成，立体网状黑瓷层是一种多孔结构，形成阳光陷阱，具有很高的阳光吸收率、优良的高温性能和高温效率，根据原理，阳光吸收率不会衰减，可以实现与建筑一体化、与建筑同寿命；没有白度要求的普通陶瓷是目前已知的成本最低、寿命最长、性能最稳定的工程材料之一，以提钒尾渣为主要原料的钒钛黑瓷是目前已知的成本最低、寿命最长、性能最稳定的太阳能吸收材料；制造一平方米陶瓷太阳板的成本是制造同面积常规太阳能集热体的几分之一到十分之一，能耗是几分之一到几十分之一，使用寿命是几倍到十几倍；经国家太阳能热水器质量监督检验中心检验，陶瓷太阳板的阳光吸收比是0.93，陶瓷太阳能房顶的日得热量是8.6MJ，远高于国家标准规定的7.0MJ。

现在，太阳能热水系统已经发展到与建筑一体化的阶段，这是太阳能发展、建筑发展的必然结果，是两者发展必然的汇合点。现有太阳能热水系统由于材料、结构、成本等原因，难以实现与建筑一体化、与建筑同寿命。

陶瓷太阳能热水系统适合建造陶瓷太阳能房顶，陶瓷太阳能房顶尤其是锚桩结构陶瓷太阳能房顶成本低、寿命长、效率高、结构合理，与普通房顶共用结构层、保温层、防水层，可以符合与建筑一体化的要求，可以实现与建筑同寿命，隔热、保温效果明显好于普通房顶，建造成本十分低廉，其造价正在逐步接近普通常规房顶的造价，同时产出大量热能，可以提供热水、取暖、空调，为使其造价尽快接近普通常规房顶的造价，正在进行不断改进，采用各种新材料、新结构。

陶瓷太阳能房顶以陶瓷太阳板为太阳能集热体，冬天提供暖气、夏天提供空调、四季提供热水，当陶瓷太阳能房顶夏天提供空调时，是以其产出的高温热水开动溴化锂吸收式制冷机，其产出的高温热水经常接近或达到100℃，陶瓷太阳能房顶热水管道比较长、数量多，是陶瓷太阳能房顶的主要组成部分之一，为了使陶瓷太阳能房顶适用于普通民用建筑，必须尽量采用符合高温热水使用要求，成本又很低廉、安装快捷、方便、省工、省钱的管道和连接件。

通常太阳能热水器常用的管道材料PPR、PEX塑料管、XPAP铝塑管、镀锌管、镀锌衬塑管等难以承受高温，传统用于接近100℃开水的铜管、不锈钢管、薄壁不锈钢管价格太高，通常需要掏丝连接安装，效率低，薄壁不锈钢管不但价格高、连接还需要专用工具，采用焊接方法成本更高。

发明目的：

本发明的目的是根据陶瓷太阳能房顶的实际使用要求，经过调研、了解、分析、判断、试验，采用尽可能廉价的管道和连接件材料，改进连接方法，提高施工效率，减轻劳动强度，降低陶瓷太阳能房顶或太阳能热水系统的成本。

本发明是这样实现的：

陶瓷太阳能房顶是这样设计和运行的，保温水箱在房顶的下面，保温水箱可以容纳全系统的水量，没有阳光时全部水在保温水箱中，陶瓷太阳板和高于满水箱水面的管道中没有水；控制器是这样设计的：房顶陶瓷太阳板温度高于水箱水温8℃时，水泵启动上水循环进行加热，当水箱水温接近陶瓷太阳板温度或达到100℃时，水泵停止运行，全部水回落到水箱中；由于任何原因陶瓷太阳板温度高于水箱水温30℃以上时，水泵不会启动，陶瓷太阳板中没有水。即在24小时中只有阳光对水进行加热的几个小时中管道中有水运行，其他时间陶瓷太阳板和管道中没有水，为了进出空气，管道最高点安装进出气管，管道和水箱都与大气相通，管道内压力很小，由于电动、电磁阀门容易产生故障和手动阀门容易忘记开关，主循环管道中不安装阀门。

城市楼房上的陶瓷太阳能房顶主要用于城市居民生活热水。农村、城镇、城乡结合部的独立住宅即农户、独户住宅、别墅的陶瓷太阳能房顶主要用于冬天取暖、夏天空调、四季生活热水。根据当地日照情况采用不同水量，一般来说，用于冬天取暖、冬天生活热水或者夏天空调，每平方米房顶水量25-30升；用于春夏秋生活热水，每平方米房顶水量60升；城市楼房春夏秋注满水箱，冬天水量减半。独立住宅应该采用每平方米房顶水量25-30升以免浪费水箱容量加倍的投资。工业用途比照上述水量。