一种降低能耗的太阳能防冻集热系统的制作方法

本实用新型涉及太阳能技术领域，尤其是一种降低能耗的太阳能防冻集热系统。

背景技术：

随着人们环保节能意识的提高以及社会经济的快速发展，太阳能作为一种新型的可再生清洁能源，已广泛的应用在人们的日常生活中，发挥着巨大的作用。近几年来，太阳能热水器与建筑成为一体化，变成了建筑的一部分且产业发展迅速，用户量逐年递增，北方甚至东北高寒地区的市场也快速发展。

由现有的太阳能集热产品存在着不足，于太阳能热水器必须安装在室外，能够接受阳光辐射的地方，这样管路不可避免的要有部分暴露在室外。目前太阳能热水器应用的集热器在北方使用，在冬季，特别是北方和东北区域，由于室外空气温度比较低，管路冻结或者冻坏的现象十分普遍，使得太阳能热水器无法正常使用，维修麻烦、成本高。

目前常用的解决方法是在太阳能热水器的水管外表面包覆一层保温带，但温度过低时容易发生冻堵，在北方或者东北区域，室外温度极低的情况下，保温带的效果不佳，管路还是比较容易冻结或冻裂，给用户造成很多不便及损失。

市场上在北方销售的四季用太阳能热水器的下水管防冻多数采用防冻棉伴电热带并行的方案。当水管外界温度低于0℃时，电热带自动通电加热，保持下水管不结冰。电热带长时间工作既消耗电能也不利于用电安全，如果断电时间过长可能使下水管结冰或冻坏；下水管如果很长，与太阳能热水箱的水相比，每次使用热水时必须要先排掉管内凉水才能用上太阳能热水器里的热水，现行方案既浪费电能水源也不利于使用。

同时，如全玻璃真空管集热管不能承压，不能加注防冻介质做热媒；u型管式全玻璃真空管虽具备加注防冻介质的条件而且也能承受一定压力但是其热效率低；热管型全玻璃真空管集热管制造成本高，效率偏低，且不可以将热管轴线水平进行安装，使安装位置受限；金属玻璃热压封接真空管及金属玻璃热熔封接真空管制造工艺复杂，成品率低，有色金属消耗大，成本高居不下。曲面金属流道集热管热效率较低，生产制造成本高居不下难以产生较高的经济效益，使其在应用过程中受到了很大限制。

此外，近年来由于暖冬现象，越来越多的地区出现冬季温度上升的现象，应对极寒气候的太阳能热水器显得功能过剩，设备也变得冗余。北方或南方的绝大多数地区不需要针对极冷条件的太阳能热水器，同时还要保证太阳能热水器具备防冻和防裂功能。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种降低能耗的太阳能防冻集热系统，使得集热循环不运行时，室外管道处于空置状态，无需在做防冻处理，防止冻裂冻坏，减少设备损坏，进而减少电能消耗，使得成本低廉，节约能源，减少污染环境，有利于储存能源。本实用新型适用于真空管直接加热，适用于非极寒地区，适用于暖冬等条件，扩大了设备运用范围，开阔了产品前景，适用于温带北纬40°以南地区。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种降低能耗的太阳能防冻集热系统，包括横向设置的多个相互平行的集热管，还包括与集热管相连通的上循环管道和下循环管道、与上循环管道相连通的储热水箱、与下循环管道相连通的循环水箱，上循环管道以及下循环管道的与集热管的连接部分与集热管相垂直，所述多个相互平行的集热管所在平面倾斜设置，上循环管道和下循环管道通过设置在多个相互平行的集热管所在平面的底部的直通真空集热管相连通，直通真空集热管位于多个相互平行的集热管所在平面的最低处。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述多个相互平行的集热管所在平面向此平面的底部的集热管倾斜设置。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述上循环管道以及下循环管道的与集热管的连接部分的外侧套接有不间断的集热联箱，集热联箱内设置有保温层。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：设置在直通管连接箱内部的下循环管道与相邻的下循环管道之间设置有丝头，设置在直通管连接箱内部的上循环管道与相邻的上循环管道之间设置有丝头。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述多个相互平行的集热管所在平面向集热联箱处倾斜设置。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述位于多个相互平行的集热管所在平面的底部的直通真空集热管通过直通连接器相互连接。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述位于多个相互平行的集热管所在平面的底部的直通真空集热管上设置有直通膨胀节。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述下循环管道上设置有常开电磁阀和集热循环泵，常开电磁阀与集热循环泵相互联动设置。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述上循环管道和下循环管道经由倾斜的多个相互平行的集热管所在平面的最高处与集热管相连通。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：还包括纵向设置的固定连接两个相邻的集热管的直通管连接箱。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型通过设置坡度，使得集热循环不运行时室外管道处于空置状态，无需在做防冻处理，防止冻裂冻坏，减少设备损坏，进而减少电能消耗，使得成本低廉，节约能源，减少污染环境，有利于储存能源。本实用新型适用于真空管直接加热，适用于非极寒地区，适用于暖冬等条件，扩大了设备运用范围，开阔了产品前景，适用于温带北纬40°以南地区。

多个相互平行的集热管所在平面向此平面的底部的集热管倾斜设置，便于制造坡度，使得集热管内部液体向集热管平面的底部流动，便于排空集热管，防止其冻裂冻坏。

上循环管道以及下循环管道的与集热管的连接部分的外侧套接有不间断的集热联箱，防止间隔结构造成上循环管道以及下循环管道的与集热管的连接部分之间的缝隙形成薄弱环节，防止热量丧失以及设备损坏，集热联箱内设置有保温层，进一步防止了热量丧失。

设置在直通管连接箱内部的下循环管道与相邻的下循环管道之间设置有丝头，设置在直通管连接箱内部的上循环管道与相邻的上循环管道之间设置有丝头，丝头的设置增加了上循环管道和下循环管道的局部强度，防止制造过长的上循环管道和下循环管道，降低了制造难度。

多个相互平行的集热管所在平面向直通管连接箱处倾斜设置，便于使得集热管内的液体流向直通管连接箱，便于进一步排空集热管，防止其冻裂冻坏。

位于多个相互平行的集热管所在平面的底部的直通真空集热管通过直通连接器相互连接，替代了原有的下循环管的设置，便于管内液体的流通和回收，提高了液体的流动趋势，防止集热管冻裂冻坏。

直通真空集热管上设置有直通膨胀节，增加了直通真空集热管应对热应变的能力，降低了直通真空集热管损坏的可能性，提高了直通真空集热管的使用寿命。

常开电磁阀与集热循环泵相互联动设置，便于下循环管的水及时进行回排，阀，只排气体，不排水，形成压力过热平衡器，防止爆裂或不可逆损伤，有效应对了停电和高压现象，进一步防止设备损坏，延长设备寿命。

上循环管道和下循环管道经由倾斜的多个相互平行的集热管所在平面的最高处与集热管相连通，便于管道内的进水和回水，便于排空管道。

还包括纵向设置的固定连接两个相邻的集热管的直通管连接箱，便于固定连接相邻的两个集热管，防止集热管的损坏和爆裂。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中a处结构示意图；

图3是图1中b处结构示意图；

图4是图1和图2中c处结构示意图；

其中，1、集热管，1a、直通真空集热管，2、直通连接器，3、直通膨胀节，4、储热水箱，5、循环水箱，6、集热循环泵，7、常开电磁阀，8、设备间，9、上循环管道，10、下循环管道，11、直通管连接箱，12、集热联箱。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步详细说明：

如图1、图2、图3所示，一种降低能耗的太阳能防冻集热系统，包括集热管1、上循环管道9、下循环管道10、储热水箱4、循环水箱5、直通真空集热管1a、直通管连接箱11、集热联箱12、设备间。

多个集热管1成排设置，集热管1均横向设置，多个集热管1相互平行，多个集热管1设置成位于同一平面中，上循环管道9和下循环管道10与集热管1相连通。设备间内设置有储热水箱4和循环水箱5，储热水箱4与上循环管道9相连通，循环水箱5与下循环管道10相连通。上循环管道9和下循环管道10均设置有一端管道连接进入集热管1所在的成排的平面中，上循环管道9以及下循环管道10的与集热管1的连接部分与集热管1相垂直，多个相互平行的集热管1所在平面倾斜设置。直通真空集热管1a位于多个相互平行的集热管1所在平面的底部，直通真空集热管1a代替了原有的下循环管，上循环管道9和下循环管道10通过直通真空集热管1a相连通。直通管连接箱11纵向设置，直通管连接箱11位于两个相邻的集热管1之间，用于固定连接两个相邻的集热管1。

同时，所述多个相互平行的集热管1所在平面向此平面的底部的集热管1倾斜设置，形成坡度，直通真空集热管1a位于这一坡度平面的最低处。所述多个相互平行的集热管1所在平面向集热联箱12处倾斜设置，横截面形成v字形，集热联箱12位于v字形的底部。

所述上循环管道9以及下循环管道10的与集热管1的连接部分的外侧套接有集热联箱12，集热联箱12为不间断长条状物体，集热联箱12内设置有保温层。

设置在直通管连接箱11内部的下循环管道10与相邻的下循环管道10之间设置有丝头，同时，设置在直通管连接箱11内部的上循环管道9与相邻的上循环管道9之间设置有丝头。丝头可设计为dn50，用作下循环通道。

所述位于多个相互平行的集热管1所在平面的底部的直通真空集热管1a通过直通连接器2相互连接，所述直通真空集热管1a上设置有直通膨胀节3。

如图4所示，所述下循环管道10上设置有常开电磁阀7和集热循环泵6，常开电磁阀7与集热循环泵6相互联动设置。当p1启动时，e1通电关闭；当p1停止时，e2断电打开，下循环管道10的水进行回排，形成压力过热平衡器，形成只排气体，不排水的效果。防止爆裂或不可逆损伤，前者可能性小，而后者可能性大。同时，此设置有效应对了停电和高压现象，

所述上循环管道9和下循环管道10经由倾斜的多个相互平行的集热管1所在平面的最高处与集热管1相连通。