專利名稱：分體安裝式絨面柔性集熱體太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用金屬材料加工制成絨面鋸齒結構的集熱體吸收太陽能并轉化為熱能再將集熱體與熱水箱分體在室內外安裝的絨面柔性集熱體太陽能熱水器。
太陽能熱水器是利用太陽光輻射能轉換成熱能使水增溫的裝置。現有太陽能熱水器主要有兩大類，一類是陽光直接輻照容器中的水面使水升溫而利用，這類結構的太陽能熱水器結構簡便，原理直觀，但由于其吸熱效率低和熱轉化率低等原因，已逐漸被淘汰；另一類是目前普遍使用的，采用集熱體加保溫貯水箱結構，一般采用集熱效果較好的雙層玻璃管腔集熱體(或稱加熱體)，在雙層管間抽真空，實現絕熱效果，且在內管壁上涂敷高吸收率墨體，以充分吸收太陽能，而在貯水箱外層填充保溫材料，以防熱能散失，這類太陽能熱水器有較高的熱效率，應用也比較廣泛。但由于這類熱水器采用玻璃管結構，其連接的可靠性差，管間存在一定距離而造成熱能損失，而且由于玻璃管的耐壓性能低，致使熱水器系統難以直接與自來水系統相通，一般采用在貯水箱頂端加放水孔或水位接觸開關，而且是將集熱體與熱水箱一體安裝在室外，這種結構使用戶難以在戶內了解水箱水溫水位情況，且調節使用熱水極為不便，更不方便的是有時由于放水不及時或控制不利容易出現溢水等情況。另外，玻璃管的易碎也是現有熱水器的缺點之一。歸結起來，現有的太陽能熱水器普遍存在結構復雜，熱效率低，系統成本高，采用一體室外安裝使用和調節不便等突出缺點。
本實用新型的目的在于克服現有太陽能熱水器存在的熱效率低，連接強度差及不能與自來水管道直接連通和難以控制調節熱水量等缺點，尋求設計一種采用絨面柔性金屬材料制作集熱體，熱水器系統直接與自來水系統連接，且將集熱體和熱水箱分體在室內外安裝的太陽能熱水器。
為了實現上述發明目的，本實用新型構成的太陽能熱水器主要有絨面柔性金屬集熱體(或稱加熱體)、貯熱水箱及管件等連接組成利用太陽能加溫的熱水循環系統。貯熱水箱和各管件的保溫及連接方式采用常規措施即可實現；集熱體采用具有延展性和相當強度的金屬板經機械加工制成，其結構為箱式，接受太陽光的頂面制成鋸齒狀或復合鋸齒狀，每隔數個鋸齒制有大深度鋸齒槽，鋸齒和鋸齒槽的頂角均為銳角，其形成的每個齒面均采用噴砂或腐蝕等方式制成絨面結構并加以黑化處理，鋸齒結構和絨面處理均在于最大可能的減少反射光線，使集熱體吸收最多的太陽能；集熱體其他側面采用常規技術制備并加有保溫層，集熱體頂面外覆蓋絕熱透光板，以避免熱量散失。將集熱體受光面斜裝于室外墻上，經保溫水管與安裝于室內的貯熱水箱形成熱水循環系統，集熱體與墻壁之間的夾角可通過支撐螺桿調節。
本實用新型與現有的玻璃管式一體安裝的太陽能熱水器相比，具有結構新穎，加工制備簡便，抗沖擊性強，耐壓力高，可以直接與自來水管道相連通等突出優點，由于采用絨面鋸齒結構的吸光表面，提高了吸光率，使光熱轉換效率增加，從而可以使太陽能熱水器的水溫有較大幅度地提高；采用集熱體和貯熱水箱分別在室內外分體安裝的結構，可使使用熱水和調節極為方便，并增加了冬季的保溫效果。
圖1為本實用新型的集熱體剖面結構示意圖。
圖2為本實用新型之安裝結構示意圖。
本實用新型實施時，其集熱體7可采用有色鋁合金或黑色金屬材料壓制成箱式結構的臺形體，頂面1經沖壓制成鋸齒狀結構，每間隔3-6個小鋸齒制有大鋸齒槽2，所有齒的角度均為銳角，每個齒面均采用噴砂打毛技術或電解腐蝕技術將表面處理成絨面狀結構并黑化處理，以滿足最大限度地吸收太陽光，減少反射，集熱體7的側面5和底面3均加制絕熱保溫層，可采用常規技術和材料，集熱體頂面外覆蓋透光保溫板層，以實現透光和保持集熱體內水溫的功效。絨面柔性集熱體，承擔著高效吸收太陽能并將其轉化成箱內循環水4的熱能的作用，由于采用一定角度的鋸齒結構表面，使太陽光的反射形成在表面之間進行，可以使表面吸光率達到95％以上。將集熱體7的受光絨面斜向安裝于室外墻上，其頂部通過螺釘6連掛在室外墻體13的適當位置，底部經支撐螺桿8和可調螺絲9與墻體13形成一定的距離，使集熱體7與墻體13形成有利于采集陽光的夾角，集熱體7頂部連接的熱水管12與貯熱水箱11構成熱水回路，貯熱水箱11經固定螺絲10懸掛于室內墻體13上，貯熱水箱可以高于集熱體，也可以低于集熱體，由于集熱體7內的水源采用與自來水管直接連通的方式，使系統內的水壓與自來水管內的水壓相同，保證了熱水的噴出壓力。
當把集熱體7、貯熱水箱11經熱水管12連通構成太陽能熱水器整體時，系統內的循環熱水和自來水管中的水壓相同，可以使熱水噴出時有相當的壓力。當不用熱水時，其系統內的水不與自來水管中的水回流，形成自循環的加熱系統，最終使貯熱水箱中的水溫達到最高，一般可達80℃以上。安裝時，貯熱水箱也可以根據方便需要安裝在戶外形成外墻壁掛式集熱器。
權利要求1．一種分體安裝式絨面柔性集熱體太陽能熱水器，由集熱體、貯熱水箱及熱水管和固定螺絲等組裝而成的利用太陽能加溫的熱水循環系統，其特征在于集熱體由金屬板經機械加工而成的箱式結構，接收太陽光的頂面制成鋸齒狀或復合鋸齒狀，頂面采用噴砂或腐蝕等方式制成絨面結構，并經黑化處理。
2．根據權利要求1所述的分體安裝式絨面柔性集熱體太陽能熱水器，其特征在于將集熱體頂部通過螺釘連掛在室外墻體上，其底部經支撐螺桿和可調螺絲與墻體形成有利于采集陽光的夾角，集熱體頂部連接的熱水管與貯熱水箱構成熱水回路，貯熱水箱安裝于室內墻體上，也可根據方便需要安裝于室外墻上形成外壁掛式集熱器。
專利摘要本實用新型屬分體安裝式絨面柔性集熱體太陽能熱水器,其集熱體和貯熱水箱分別安裝在室外、內墻體上,經熱水管連通成熱水回路,集熱體頂面為鋸齒狀結構,其表面經噴砂打毛或腐蝕加工制成絨面狀,將集熱體、貯熱水箱和熱水管經常規技術組接成太陽能熱水系統,供應家庭或賓館用溫水,采用金屬集熱體和分體安裝方式,克服了現有太陽能熱水器存在的缺點,具有結構新穎,吸熱率高,光熱轉換效率高,可方便地應用自來水壓力直接供水等優點。
文檔編號F24J2/48GK2421591SQ0021487
公開日2001年2月28日 申請日期2000年5月24日 優先權日2000年5月24日
發明者陸大榮, 遲宗濤 申請人:青島大學