专利名称：集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热水器，特别涉及一种集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器。
背景技术：
太阳能既是一次能源，又是可再生能源，太阳能的资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染，太阳能是人类替代化石能源，减少二氧化碳排放，减缓气候变暖的速度，确保人类社会可持续发展的最重要的能量来源。太阳能热水器可以在不产生任何污染物排放的情况下提供热水，用于洗浴、供暖等用途，为人类提供热能。目前使用的太阳能热水器都是设置在阳光直射的房屋的屋面上面，不但破坏了建筑外表的美观，还给建筑的屋面结构增加了额外的载荷，影响了建筑的可靠性和寿命，并且太阳能热水器的主要结构暴露在露天环境下，提高了太阳能热水器的耐候性要求，缩短了太阳能热水器的工作寿命，增加了太阳能热水器的故障率。
实用新型内容为了解决现有的太阳能热水器破坏建筑外表的美观，影响建筑的可靠性和寿命， 工作寿命短和故障率高的问题，本实用新型提出一种集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，所采用的技术方案是集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，包括支架、集热器、连接水管和水箱，太阳能热水器被集成在屋顶结构之中，屋顶结构包括屋顶底座、屋面瓦与屋脊瓦，屋顶底座上固定设置支架，集热器和水箱固定设置在支架上，集热器设置成屋面瓦，或设置在屋面瓦的下面，屋面瓦为向阳的屋面瓦，集热器设置成屋面瓦时，集热器的上表面设置为屋面瓦形状的结构，集热器设置在屋面瓦的下面时，集热器的上表面紧邻屋面瓦的下表面，水箱的形状和尺寸与屋脊瓦的内部轮廓的形状和尺寸相适应，水箱位于屋脊瓦内，集热器的上部和下部分别设置集热器出水口和集热器进水口，水箱的上部和下部分别设置水箱进水口和水箱出水口，水箱出水口与集热器进水口管道连接，集热器出水口与水箱进水口管道连接，水箱的上部、下部还分别设置热水出口、冷水进口，热水出口在上、冷水进口在下，或冷水进口在上、热水出口在下，热水出口与供给热水的管网连接，冷水进口与水源管道连接。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，集热器为平板集热器、 真空管集热器或热管集热器。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，集热器内设置集热元件，集热元件的上表面设置选择性吸收涂层。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，集热器的上表面设置高透过率盖板。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，集热器的下表面、水箱的外表面和输送热水的管道的外表面设置保温层。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，水箱上部设置排气溢流孔。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，水箱设置辅助电加热器。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，屋面瓦的上表面设置选择性吸收涂层。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，屋脊瓦的向阳表面设置选择性吸收涂层，水箱与屋脊瓦向阳部分相邻的表面设置选择性吸收涂层。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，屋脊瓦的内部及屋顶结构的上部设置水箱，集热器出水口的位置低于水箱进水口的位置，集热器进水口的位置低于水箱出水口的位置。本实用新型的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，采用上述技术方案所能取得的技术效果是屋顶底座上固定设置支架，集热器和水箱固定设置在支架上，集热器的上表面设置为屋面瓦形状的结构并设置为屋面瓦，可以直接吸收太阳能。集热器设置在向阳的屋面瓦的下面，可以利用屋面瓦吸收太阳能，使屋面瓦的温度上升温度较高的屋面瓦的热量可以传递给集热器，使流经集热器的水的温度上升，一方面集热器吸收了热量，提高了水的温度，另一方面集热器有了屋面瓦的遮挡，避免了风吹日晒雨淋，改善了工作条件，延长了工作寿命，降低了故障率。屋面瓦原本就是设置在露天环境中的，并不因下面设置了集热器而恶化了工作条件，因此屋面瓦下设置集热器不会对屋面瓦产生任何不利影响。水箱的形状和尺寸与屋脊瓦的内部轮廓的形状和尺寸相适应，水箱位于屋脊瓦内，可以保证水箱的位置高于集热器的位置，使太阳能热水器内的水依靠温度差实现自动循环，满足太阳能热水器的工作条件。水箱位于屋脊瓦内，还可以充分利用屋脊瓦内的空间位置，防止在屋面外部设置水箱，破坏建筑的外表美观。安装和使用本实用新型的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，不会对建筑物的外观产生任何影响，尤其适用于传统风格的建筑、古建筑、仿古建筑及各种具有重要意义的建筑。集热器的上部和下部分别设置集热器出水口和集热器进水口，水箱的上部和下部分别设置水箱进水口和水箱出水口，水箱出水口与集热器进水口管道连接，集热器出水口与水箱进水口管道连接，可以保证太阳能热水器内的水依靠温度差实现自动循环，满足太阳能热水器的工作条件，节省了驱动水流循环的动力设施。水箱的上部、下部还分别设置热水出口、冷水进口，热水出口在上、冷水进口在下，或冷水进口在上、热水出口在下，可以通过热水出口和冷水进口交换设置位置，使集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器以顶水形式工作，或以落水形式工作， 增加了太阳能热水器的供水的方式，满足使用者的需求。热水出口与供给热水的管网连接， 冷水进口与水源管道连接，可以使太阳能热水器连续、方便地供给热水，并及时、连续的向太阳能热水器内补充冷水。集热器为平板集热器、真空管集热器或热管集热器，可以使集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，适应多种常用太阳能热水器的结构形式，便于推广应用。[0017]集热器内设置集热元件，集热元件的上表面设置选择性吸收涂层，可以大幅度增加集热器吸收的热量，明显减少集热器散发的热量。当选择性吸收涂层的设置适宜的情况下，可以将集热器的热量吸收率提高到93%以上，热量散发率降到10%以下，效果十分明
Mo集热器的上表面设置高透过率盖板，一方面可以使红外线携带热量穿过盖板，向集热器传输热量，另一方面防止集热器的热量通过对流等形式散失。优质的高透过率盖板， 可以使热量的传入率由82 %提高到92 %以上，将热量散失率控制在8 %以内，集热器的效率提高明显。集热器的下表面、水箱的外表面和输送热水的管道的外表面设置保温层，可以减少和防止太阳能热水器不吸收热量的表面散失热量，减少热量损失。水箱上部设置排气溢流孔，可以防止太阳能热水器的容器内部压力超过额定标准，损坏热水器的结构，并且可以释放管道内的多余气体，保证太阳能热水器管道内的水流动通畅。水箱设置辅助电加热器，可以在日照时间不足的地区，或寒冷地区为太阳能热水器增加辅助能量，保证热水的供应。屋面瓦的上表面设置选择性吸收涂层，可以有效增加屋面瓦吸收的热量，提高太阳能热水器的热水供应能力。屋脊瓦的向阳表面设置选择性吸收涂层，水箱与屋脊瓦向阳部分相邻的表面设置选择性吸收涂层，可以使屋脊瓦也能吸收较多的热能，并使屋脊瓦内的水箱更好地吸收屋面瓦散发的热量。屋脊瓦的内部及屋顶结构的上部设置水箱，可以有效增加水箱的容积，满足对热水的需求量。集热器出水口的位置低于水箱进水口的位置，集热器进水口的位置低于水箱出水口的位置，可以在水箱容积增加的情况下，也能保证太阳能热水器内的水依靠温度差实现自动循环，满足太阳能热水器的工作条件。使用本实用新型的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，可以在不破坏建筑外表的美观，不影响建筑的可靠性和寿命的情况下，使太阳能热水器高效率地提供热水，并降低故障率，延长工作寿命。
附图1是本实用新型集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器的集热器设置在屋面瓦下的结构示意图。附图中的标示含义如下1-屋顶结构，11-屋顶底座，2-向阳的屋面瓦，3-屋脊瓦，4-支架，5-集热器， 51-集热器进水口，52-集热器出水口，6-水箱，61-水箱进水口，62-水箱出水口，7-热水出口及冷水进口。
具体实施方式
本实用新型的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，集热器设置在屋面瓦下的结构如附图1所示，为了将相关结构显示清楚，部分向阳的屋面瓦和屋脊瓦已经拆除。集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，包括支架、集热器、连接水管和水箱，屋顶结构1包括屋顶底座11、屋面瓦与屋脊瓦，屋顶底座11上固定设置支架 4，集热器5和水箱6固定设置在支架1上，集热器5设置在屋面瓦的下面，屋面瓦为向阳的屋面瓦2，集热器5的表面与屋面瓦2的表面平行，集热器5的上表面紧邻屋面瓦2的下表面，水箱6的形状和尺寸与屋脊瓦3的内部轮廓的形状和尺寸相适应，水箱6位于屋脊瓦3 内，集热器5的上部和下部分别设置集热器出水口 52和集热器进水口 51，水箱6的上部和下部分别设置水箱进水口 61和水箱出水口 62，水箱出水口 62与集热器进水口 51管道连接，集热器出水口 52与水箱进水口 61管道连接，水箱6的上部、下部还分别设置热水出口及冷水进口 7，热水出口在上、冷水进口在下，或冷水进口在上、热水出口在下，以使热水器具备顶水式工作方式或落水式工作方式。热水出口与供给热水的管网连接，冷水进口与水源管道连接。集热器5设置成向阳的屋面瓦2时，只需将集热器5做为屋面瓦2设置在屋顶的表面，并将集热器5的上表面设置为屋面瓦2形状的结构，其余部分的结构和管路设置方式都可以仿照上面的方案。根据需要，可以在集热器5上表面的屋面瓦2形状的结构表面设置屋面瓦2颜色的涂层，以加强装饰效果。集热器5为平板集热器、真空管集热器或热管集热器。集热器5内设置集热元件，集热元件的上表面设置选择性吸收涂层。选择性吸收涂层通常可在硫化铅、金属氧化物、黑镍、黑铬及铝阳极化涂层中选择，一般情况下首选黑铬涂层。集热器5的上表面设置高透过率盖板。一般情况下高透过率盖板可选择玻璃、透明塑料制作，首选低铁玻璃制作，并涂镀增透层。集热器5的下表面、水箱6的外表面和输送热水的管道的外表面设置保温层。保温层材料推荐使用发泡聚苯乙烯，或发泡聚氨酯，并需经过阻燃处理。水箱6上部设置排气溢流孔。水箱6可以设置辅助电加热器。屋面瓦2的上表面可以设置选择性吸收涂层。屋脊瓦3的向阳表面可以设置选择性吸收涂层，水箱6与屋脊瓦3向阳部分相邻的表面可以设置选择性吸收涂层。屋面瓦2与屋脊瓦3可以是陶瓦、琉璃瓦、水泥瓦及其它各种类型的瓦。屋面瓦2 与屋脊瓦3的颜色可以为灰色、红色，也可以根据需要选取。屋脊瓦3的内部及屋顶结构1的上部设置水箱6，集热器出水口 52的位置低于水箱进水口 61的位置，集热器进水口 51的位置低于水箱出水口 62的位置。本实用新型的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，不受上述实施例的限制，凡是利用本实用新型的结构和方式，经过变换和代换形成的技术方案，都在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，包括支架、集热器、连接水管和水箱，其特征在于所述太阳能热水器被集成在屋顶结构之中，所述屋顶结构包括屋顶底座、屋面瓦与屋脊瓦，屋顶底座上固定设置支架，集热器和水箱固定设置在所述支架上， 所述集热器设置成屋面瓦，或设置在屋面瓦的下面，所述屋面瓦为向阳的屋面瓦，所述集热器设置成屋面瓦时，所述集热器的上表面设置为屋面瓦形状的结构，所述集热器设置在屋面瓦的下面时，所述集热器的上表面紧邻所述屋面瓦的下表面，所述水箱的形状和尺寸与所述屋脊瓦的内部轮廓的形状和尺寸相适应，所述水箱位于所述屋脊瓦内，所述集热器的上部和下部分别设置集热器出水口和集热器进水口，所述水箱的上部和下部分别设置水箱进水口和水箱出水口，所述水箱出水口与所述集热器进水口管道连接，所述集热器出水口与所述水箱进水口管道连接，所述水箱的上部、下部还分别设置热水出口、冷水进口，所述热水出口在上、冷水进口在下，或所述冷水进口在上、热水出口在下，所述热水出口与供给热水的管网连接，所述冷水进口与水源管道连接。
2.根据权利要求1所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述集热器为平板集热器、真空管集热器或热管集热器。
3.根据权利要求1或2所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述集热器内设置集热元件，所述集热元件的上表面设置选择性吸收涂层。
4.根据权利要求1或2所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述集热器的上表面设置高透过率盖板。
5.根据权利要求1所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述集热器的下表面、水箱的外表面和输送热水的管道的外表面设置保温层。
6.根据权利要求1所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述水箱上部设置排气溢流孔。
7.根据权利要求1所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述水箱设置辅助电加热器。
8.根据权利要求1所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述屋面瓦的上表面设置选择性吸收涂层。
9.根据权利要求1所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，其特征在于所述屋脊瓦的向阳表面设置选择性吸收涂层，所述水箱与屋脊瓦向阳部分相邻的表面设置选择性吸收涂层。
10.根据权利要求1所述的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器， 其特征在于所述屋脊瓦的内部及屋顶结构的上部设置水箱，所述集热器出水口的位置低于所述水箱进水口的位置，所述集热器进水口的位置低于所述水箱出水口的位置。
专利摘要集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，屋顶底座上固定设置支架，集热器和水箱固定设置在支架上，集热器设置成向阳的屋面瓦，或集热器设置在向阳的屋面瓦的下面并使集热器的表面紧邻屋面瓦的下表面，水箱位于屋脊瓦内，水箱出水口与集热器进水口管道连接，集热器出水口与水箱进水口管道连接。可以利用设置成屋面瓦的集热器直接吸收太阳能，或屋面瓦吸收太阳能后再将热量传递给集热器。使用本实用新型的集热器设置成屋面瓦或设置在屋面瓦下的太阳能热水器，可以在不破坏建筑外表的美观的情况下，使太阳能热水器高效率地提供热水，并降低故障率，延长工作寿命，尤其适合仿古建筑使用。
文档编号E04D13/18GK201933709SQ20112002371
公开日2011年8月17日 申请日期2011年1月25日 优先权日2011年1月25日
发明者吕云于 申请人:吕云于