一種大型高效自然循環太陽能熱水系統的制作方法

本發明涉及一種太陽能應用裝置，特別涉及大型高效自然循環太陽能熱水系統。

背景技術：

迄今為止，在所有可再生能源產業中，只有太陽能熱水器產業是在沒有政府補貼的情況下，成功地實現了商業化，這說明光熱轉換極具商業開發價值，也是大規模開發利用太陽能的最佳途徑之一。

太陽能熱水器是一種小型太陽能熱水系統，通過自然循環就能將集熱器吸收的熱量傳遞到儲熱水箱。它技術簡單，成本低，效率高，是一種很成功的產品，缺點是只適合家庭用戶。大型太陽能熱水系統用途廣泛，但系統越大，自然循環的效果越差。一般來說，0.6噸以上的太陽能熱水系統需采用強制循環，要額外增加循環泵、控制系統等設備，使用過程有能耗和噪音，運行費用高，系統壽命短，后期維護麻煩，實際效果并不好。比如：亞運城太陽能熱水系統當年花1.8億如今成擺設。（原文出處: 2013-08-23 06:18:34 http://www.tyn.cc/news/content-54670.aspx）。系統大小不同，要求也不一樣。太陽熱水系統性能評定規范《GB/T20095—2006》，已明確規定只適用于單個貯水箱有效容積大于或等于0.6m³的太陽熱水系統。

用大型太陽能熱水系統大規模高效率開發利用太陽能，需徹底解決自然循環的問題。

技術實現要素：

本發明吸取了現有太陽能熱水系統的優點，克服了它們的缺點，提供了一種大型高效自然循環太陽能熱水系統。

為了解決上述存在的技術問題，本發明采用下述方案：一種大型高效自然循環太陽能熱水系統，由大型太陽能平板集熱器、上循環管、儲熱水箱、下循環管構成循環水路，所述儲熱水箱位于所述大型太陽能平板集熱器的上方，所述儲熱水箱水面到所述大型太陽能平板集熱器下部進水口的高度差與自然循環需要的熱虹吸壓力相適配，所述循環水路的管道阻力與自然循環需要的管道阻力相適配。

本發明還可以是：所述大型太陽能平板集熱器的排管兩端通過活動連接裝置分別與上集管和下集管活動連接，以便于在實施中，排管、吸熱板和邊框的長度可以直接延長，以滿足系統熱虹吸壓力和管道阻力的需要，從而拼接出所需長度的大型太陽能平板集熱器。所述大型太陽能平板集熱器上面的透明覆蓋物為兩塊以上的中空玻璃。該系統可以只設一根上循環管和一根下循環管，根據實際需要，該系統還可以設置兩根所述下循環管，將所述大型太陽能平板集熱器兩邊的下端分別與所述儲熱水箱下端連接。另外，該系統還可以設置兩根以上所述上循環管，將所述大型太陽能平板集熱器的上端分別與所述儲熱水箱上端連接。

與現有技術相比本發明的優點是：①省了循環泵、控制系統等設備，減少了投入。 ②沒有能耗和噪音。 ③維護簡單。 ④運行費用大大降低。

附圖說明

圖1是大型太陽能平板集熱器的分解圖；

圖2是一根上循環管和一根下循環管的大型高效自然循環太陽能熱水系統；

圖3是一根上循環管和兩根下循環管的大型高效自然循環太陽能熱水系統。

圖中：凹槽1 下擋板模塊2 集熱板3 右擋板4 上擋板模塊5 排管6 玻璃7 左擋板8 大型太陽能平板集熱器9 上循環管10 儲熱水箱11 下循環管12。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述：

圖1中，由下擋板模塊2、帶有凹槽1的集熱板3、上擋板模塊5、排管6、右擋板4、左擋板8組成大型太陽能平板集熱器，其中下擋板模塊2里面設有下集管，上擋板模塊5里面設有上集管，所述排管6的兩端分別通過活動連接裝置與所述下集管和所述上集管連接。因為太陽能熱水系統的高度差越大，水的密度差就越大，熱虹吸壓力也越大（熱虹吸壓力是指自然循環太陽能熱水系統水流循環的動力），所以，將所述大型太陽能平板集熱器應用到大型高效自然循環太陽能熱水系統的具體工程時，為保證系統有足夠的熱虹吸壓力，可以根據大型太陽能熱水系統自然循環的需要，選擇所述集熱板3、排管6、右擋板4和左擋板8的長度，使所述儲熱水箱水面到所述大型太陽能平板集熱器下部進水口的高度差與自然循環需要的熱虹吸壓力相適配。

圖2中，由大型太陽能平板集熱器9、一根上循環管10、儲熱水箱11 和一根下循環管12組成大型高效自然循環太陽能熱水系統。在該大型高效自然循環太陽能熱水系統中，為了確保自然循環，可以通過提高儲熱水箱水面到所述大型太陽能平板集熱器下部進水口的高度差，增加熱虹吸壓力，并通過增大管徑，減少彎道和路徑的方法，減小系統循環水路的管道阻力，使所述儲熱水箱水面到所述大型太陽能平板集熱器下部進水口的高度差與自然循環需要的熱虹吸壓力相適配，所述循環水路的管道阻力能與自然循環需要的管道阻力相適配。

圖3中，由大型太陽能平板集熱器9、一根上循環管10、儲熱水箱11 和兩根下循環管12組成大型高效自然循環太陽能熱水系統，所述儲熱水箱11水面到所述大型太陽能平板集熱器9下部進水口的高度差與自然循環需要的熱虹吸壓力相適配，所述循環水路的管道阻力能與自然循環需要的管道阻力相適配。

實施中，也可以使用長方形的儲熱水箱，在所述長方形的儲熱水箱上開兩個以上的上循環管連接口，用兩根以上的上循環管將所述長方形的儲熱水箱與大型太陽能平板集熱器的上集管的不同部位連接在一起，進一步減小系統管道阻力。當然，用兩個以上的圓形儲熱水箱，并依次用上下兩個管道將它們連接起來，使之成為一個連通體，也可以代替長方形水箱。

實施例一：

在圖2中，其中大型太陽能平板集熱器9長6.25米，寬1.76米，該集熱器的排管直徑為22毫米（遠大于通常的8毫米），集管直徑為50毫米（遠大于通常的20毫米），所述儲熱水箱11的容積為0.6噸（0.6m³），所述儲熱水箱11水面到所述大型太陽能平板集熱器9下部進水口的高度差4.55米。該大型高效自然循環太陽能熱水系統中，所述儲熱水箱水面到所述大型太陽能平板集熱器下部進水口的高度差為4.55米高，能與自然循環需要的熱虹吸壓力相適配，該系統的排管和集管直徑大，彎道少，故管道阻力小，所述循環水路的管道阻力能與自然循環需要的管道阻力相適配，實踐證明：該系統采用自然循環，儲熱水箱11中的水溫能突破83℃，完全可以滿足日常生活使用的需要。

實施例二：

在圖3中，其中大型太陽能平板集熱器9長6.25米，寬15.84米，該集熱器的排管直徑為22毫米，集管直徑為50毫米，所述儲熱水箱11的容積為5噸（5m³），所述儲熱水箱11水面到所述大型太陽能平板集熱器9下部進水口的高度差4.5米。該大型高效自然循環太陽能熱水系統中，所述儲熱水箱水面到所述大型太陽能平板集熱器下部進水口的高度差為4.5米高，能與自然循環需要的熱虹吸壓力相適配，該系統的排管和集管直徑大，彎道少，而且有兩根下循環管，故管道阻力小，所述循環水路的管道阻力能與自然循環需要的管道阻力相適配，實踐證明：該系統采用自然循環，儲熱水箱11中的水溫能突破87℃，完全可以滿足日常生活使用的需要。

用本發明制做的大型高效自然循環太陽能熱水系統特別適合鋪滿整個屋頂與建筑完美結合，用它可以生產大量熱水用于生活或直接供給各種鍋爐。