专利名称：太阳能集热保温板及保温墙板的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能的利用，具体地讲是一种太阳能集热保温板及保温墙板。
背景技术：
近年来，太阳能的利用越来越被广泛地应用于人们的日常生活中，尤其是对太阳能集热的应用，如太阳能热水器。现有的太阳能热水器都至少包括一个太阳能集热元件，如真空太阳能集热管、平板式太阳能集热器等。由于几乎所有的太阳能集热元件都必须暴露在室外的太阳光中才能实现太阳能集热的功能，因此，太阳能集热元件必须与建筑物进行结合，如设置于房顶，放置于阳台和挂设于南墙上等。现有的太阳能热水器一般都采用专用支架将太阳能集热元件安装和结合于建筑物上。由于该支架常年暴露在室外，须经受室外各种恶劣条件的考验，并且需要与建筑物牢固结合，因此对其材质和结构都有较高的要求，从而使太阳能热水器的结构复杂，提高了其生产制造成本。
现有的建筑物的外墙面一般都需设有保温层，以对室内起到保温作用。通常该保温层是由保温板在外墙面上拼接而成，每块保温板由保温材料制成。该保温层的保温效果的好坏将直接影响到室内的调温装置如空调、暖气的工作效率和能耗的高低。具有保温效果好的保温层房间和具有一般保温层的房间空调的能耗相比，只有其的五分之一或者更少，极大降低了房间调温设施的使用费用。因此，保温层的保温效果在近些年越来越受到人们的重视。现在，高档的住房开始将具有好的保温效果作为一个卖点，并已人们被普遍接受。而具有好的保温效果的保温层的造价远远高于普通保温层的造价。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种热太阳能集热保温板，有效解决太阳能集热元件与建筑物的结合问题，并提高保温板的保温效果。
本发明的在再一目的在于，提供一种太阳能集热保温墙板，有效解决太阳能集热元件与建筑物的结合问题，并提高保温板的保温效果。
本发明的在再一目的在于，提供一种太阳能集热保温墙板，有效解决建筑物外墙的外装饰问题。
本发明的目的是通过如下技术方案来实现的，一种太阳能集热保温板，该保温板至少包括保温基板，该保温基板由保温材料构成；至少一个太阳能集热元件，该集热元件部分浇固于保温基板内，至少部分采光面凸露于保温基板外，该集热元件具有将热量传递出去的换热端；换热元件，其与集热元件的换热端换热连接。
一种太阳能集热保温墙板，其由复数个保温板拼接而成，所述的保温板至少包括由保温材料构成保温基板，至少一个太阳能集热元件部分浇固于保温基板内，至少部分采光面凸露于保温基板外，该集热元件具有将热量传递出去的换热端，该换热端与一换热元件换热连接，相邻保温板的换热元件密封连接导通形成导热介质的流通回路。
本发明的保温基板可由保温材料浇固而成。
本发明的保温基板可为由聚氨脂发泡成型的板状体。
作为一种选择方案，本发明的太阳能集热元件可为热管式真空管，所述的换热元件为换热集管，该热管式真空管的热管冷凝段构成换热端与换热集管换热连接。
上述的热管式真空管可为两个或两个以上，每个热管式真空管的热管冷凝段均与换热集管换热连接。
上述的换热连接的热管冷凝段和换热集管可浇固于保温基板内，完全被保温材料所包容。
另一方面，本发明的太阳能集热元件也可为U型真空管，所述的换热元件由冷集管和热集管构成，该U型真空管的入口端和出口端构成换热端，分别连通于冷、热集管，以与冷、热集管换热连接。
上述U型真空管可具有两个或两个以上，每个U型真空管的入口端分别连通于冷集管，出口分别连通于热集管。
上述的U型真空管可具有两个或两个以上，该两个或两个以上的U型真空管首尾串接连通，其一端连通于热集管，另一端连通于冷集管。
本发明构成保温基板的保温材料对太阳能集热元件的包容角度在90°至270°之间。该保温材料对太阳能集热元件的包容角度最佳为180°。
本发明的保温板在集热元件的轴向可对应排列，轴向对应的复数个集热元件的轴线相重合。该轴向对应排列的相邻太阳能集热元件之间可设有连接板。
为进一步增强装饰效果，所述连接板可呈弧形，其形状可与热管式真空管凸露于保温基板外的部分的弧度相一致。
本发明的效果是显著的，其一，由于本发明的集热元件固设于保温基板上，在建筑物进行保温层施工时，可方便地把本发明的保温板贴设于建筑物外墙或屋顶，使热管式真空管牢固结合于建筑物上，不但有效解决了太阳能集热元件与建筑物的结合问题，并且使用可靠安全。
其二，由于本发明的太阳能集热元件浇固于保温基板上，与保温基板构成模块化结构。其形状如同建筑板材一样，比传统的带有支架的太阳能热水器占地空间小，更易于存放和运输，从而极大降低了存放和运输的成本。
其三，本发明的太阳能集热元件可为热管式真空管或U型真空管，由于真空管本身就具有极佳的真空保温功能，只要真空管与真空管之间能够保温即可，与该真空管临近的保温基板不用采用昂贵的保温材料，即可达到非常好的保温效果。
其四，由于本发明的保温板在使用时可相拼接形成屋顶或墙面，该保温板上固设的真空管形成玻璃装饰效果，非常美观漂亮，其造价远远低于现在流行的高档玻璃幕墙。并且，在本发明中，还可进一步在上下相邻两块保温板的连接处，设有与玻璃真空管弧度相适应的连接板，将上下真空管连接起来，形成上下一体的玻璃装饰墙，更具美观装饰效果。
图1本发明实施例1的保温板横向剖视结构示意图；图2本发明实施例1的保温板纵向剖视结构示意图；图3本发明实施例1的保温墙板结构示意图；图4本发明实施例1的保温板的另一种纵向剖视结构示意图；图5本发明实施例1中带有连接板的保温墙板示意图；图6本发明实施例1的保温板的另一种纵向剖视结构示意图。
图7本发明实施例2的保温板横向剖视结构示意图；图8本发明实施例2的保温板纵向剖视结构示意图；图9本发明实施例2的保温墙板结构示意图；图10本发明实施例2的保温板的另一种纵向剖视结构示意图；图11本发明实施例2的保温墙板的再一种结构示意图；图12本发明实施例2的带有连接板的结构示意图；图13发明实施例2的保温板的再一种结构示意图。
具体实施例方式
如图1、2、4、6、7、8、10、13所示，本发明提供一种太阳能集热保温板1，该保温板1至少包括保温基板11，该保温基板11由保温材料构成；至少一个太阳能集热元件，该集热元件部分浇固于保温基板11内，至少部分采光面凸露于保温基板11外，该集热元件具有将热量传递出去的换热端；该换热端与一换热元件换热连接。
本发明还提供了一种太阳能集热保温墙板，其由复数个保温板1拼接而成，所述的保温板1至少包括由保温材料构成保温基板11，至少一个太阳能集热元件部分浇固于保温基板11内，至少部分采光面凸露于保温基板外，该集热元件具有将热量传递出去的换热端，该换热端与一换热元件换热连接，相邻保温板1的换热元件密封连接导通形成导热介质的流通回路。
这样，由于太阳能集热元件固设于保温基板11上，在建筑物进行保温层施工时，可方便地把本发明的保温板1贴设于建筑物外墙或屋顶，使太阳能集热元件牢固结合于建筑物上，不但有效解决了太阳能集热元件与建筑物的结合问题，并且使用可靠安全。另外，由于用于太阳能集热元件浇固于保温基板11上，与保温基板11构成模块化结构。其形状如同建筑板材一样，比传统的带有支架的太阳能集热装置占地空间小，更易于存放和运输，从而极大降低了存放和运输的成本。
该保温基板11可进一步由保温材料浇固而成。
实施例1如图1-6所示，具体到本实施例中，本发明太阳能集热保温板和太阳能机热保温墙板中所述的太阳能集热元件可为热管式真空管2，换热元件可为换热集管3，该热管式真空管2的热管冷凝段21构成换热端与换热集管3换热连接。这样，如图3所示，由保温板1拼接而成的保温墙板，由于该保温板1上固设的热管式真空管2，该热管式真空管凸露于保温基板11外的部分采光面构成玻璃装饰效果，非常美观漂亮，其造价远远低于现在流行的高档玻璃幕墙。
这样，由于热管式真空管2固设于保温基板11上，在建筑物进行保温层施工时，可方便地把本发明的保温板1贴设于建筑物外墙或屋顶，使热管式真空管2牢固结合于建筑物上，不但有效解决了太阳能集热元件与建筑物的结合问题，并且使用可靠安全。
另外，由于用于太阳能集热的热管式真空管2浇固于保温基板11上，与保温基板11构成模块化结构。其形状如同建筑板材一样，比传统的带有支架的太阳能热水器占地空间小，更易于存放和运输，从而极大降低了存放和运输的成本。
由于真空管本身就具有极佳的真空保温功能，本发明的保温基板11上浇固有热管式真空管2后，只要真空管2以外的部分保温即可，该真空管2覆盖的保温基板部分不用采用昂贵的保温材料，即可达到非常好的保温效果。
在本发明中，所述的热管式真空管2为热管式全玻璃太阳能真空管，热管的蒸发段22封装于真空玻璃管内，并与真空玻璃管内的吸热层换热连接，其冷凝段21伸出于真空玻璃管外，与换热集管3换热连接。当太阳照射在太阳能真空玻璃管上时，玻璃管内的吸热层采集太阳光发热，热管内的介质在蒸发段22吸热汽化到冷凝段21与换热集管3换热，通过换热集管3内的换热介质将热量传递给用户的水箱加热水箱中的水，或传递给散热片用于室内取暖用。
所述的热管式真空管2可如图2所示为双层玻璃真空管。也可如图4所示，所述的热管式真空管2为单层玻璃真空管。所述热管式真空管2的蒸发段22，可如图2所示，通过导热金属片6与热管式真空管2的吸热层换热连接，将吸热层热量传递给热管蒸发段22内的传热介质，进行热交换循环。也可如图4所示，所述热管式真空管2的蒸发段22可通过肋片状导热金属片7与热管式真空管2的吸热层换热连接，将吸热层热量传递给热管蒸发段22内的传热介质，进行热交换循环。还可如图6所示，所述热管式真空管2的蒸发段22可通过弧状导热金属片8与热管式真空管2的吸热层换热连接，将吸热层热量传递给热管蒸发段22内的传热介质，进行热交换循环。本发明中所述的用于太阳能集热的热管式真空管还可采用其他的常规结构形成，由于此非本发明的发明要点，在此不一一列举。
进一步，如图1所示，在本发明中，热管式真空管2的热管冷凝段21和换热集管3可直接浇固于保温基板11内，完全被保温材料所包容，以减少热损失，简化结构。该热管冷凝段21与换热集管3的换热连接，可如图1所示，热管冷凝段21贴设于换热集管3，冷凝段21内的介质与换热集管3换热。也可于换热集管3上设有插接槽或插接孔，并于该插接槽或插接孔内设有铜套，冷凝段21插设于于插接槽或插接孔内与换热集管3换热连接，图中未示出。本发明中，热管冷凝段21与换热集管3换热连接，也可采用其他常规的换热连接结构，在此不作限制。
如图2所示，所述保温基板11上可浇固有两个或两个以上的热管式真空管2，每个热管式真空管2的热管冷凝段21均与换热集管3换热连接。该保温板1拼接成保温墙板后，横向排列的复数块保温板1上的换热集管3密封串接连通，构成换热介质的循环通路，该换热集管3可换热连接于室内水箱或散热片，将接收到的热量传递给水箱中的水，或传递给散热片，从而加热水或向室内散热保暖。
为保证阳光能照射到热管式真空管2内的吸热涂层，从而利用太阳能获得热能，并确保热管式真空管2与保温基板11的牢固结合，所述浇固于保温基板11上的热管式真空管2，保温材料对其的包容角可大于90°小于270°。
如图1、图2所示，固设于保温基板11上的热管式真空管2，保温材料对其的包容角最佳为180°。
本发明的的保温基板11可为由聚氨脂发泡成型的板状体。本发明在制造时，可将热管式真空管2预先设于模具内的适当位置，然后在模具内浇注聚氨脂发泡成型即可。开模后，热管式真空管2即浇固于保温基板11上，与保温基板11牢固结合在一起。
进一步，在本发明中，构成保温墙板的每块保温板1上的热管式真空管2的热管的冷凝段21均高于其蒸发段22，以利于该蒸发段22的热量通过传热介质传递给热管冷凝段21，进行热交换循环。
所述构成保温墙板的复数块保温板1可如图3所示垂直竖放排列；也可与水平成一定倾角排列(图中未示出)，只要保温板1的热管式真空管2的热管的冷凝段13均高于其蒸发段即可。该保温板1在热管式真空管2的轴向可对应排列，轴向对应的复数个热管式真空管2的轴线相重合。进一步，如图5所示，该轴向对应排列的相邻热管式真空管2之间可设有连接板9，将轴向对应排列热管式真空管2连接成上下一体，构成上下贯通的玻璃装饰效果。
进一步，在本发明中，该连接板9可呈弧形，其形状可与热管式真空管2凸露于保温基板11外的部分的弧度相一致，进一步增强保温墙板的玻璃装饰效果。
实施例2如图7-13所示，具体到本实施例中，本发明的太阳能集热保温板1和太阳能集热保温墙板的太阳能集热元件可为U型真空管4，换热元件由冷集管31和热集管32构成，该U型真空管4的入口端41和出口端42构成换热端，分别连通于冷、热集管31、32，以与冷、热集管31、32换热连接。
该冷集管31和热集管32可换热连接于室内的换热水箱，换热散热片，采暖空调等，与其进行热交换，将U型真空管4采集的热量传递给室内的换热水箱，换热散热片，采暖空调等，以供加热水，采暖用。并且，由保温板1拼接而成的保温墙板，由于该保温板1上固设的U型真空管4，构成玻璃装饰效果，非常美观漂亮，其造价远远低于现在流行的高档玻璃幕墙。
这样，由于U型真空管4固设于保温基板11上，在建筑物进行保温层施工时，可方便地把本发明的保温板1贴设于建筑物外墙或屋顶，使U型真空管4牢固结合于建筑物上，不但有效解决了太阳能集热元件与建筑物的结合问题，并且使用可靠安全。
另外，由于用于太阳能集热的U型真空管4浇固于保温基板11上，与保温基板11构成模块化结构。其形状如同建筑板材一样，比传统的带有支架的太阳能集热装置占地空间小，更易于存放和运输，从而极大降低了存放和运输的成本。
由于真空管本身就具有极佳的真空保温功能，本发明的保温基板11上浇固有U型真空管4后，只要真空管4以外的部分保温即可，该真空管4覆盖的保温基板部分不用采用昂贵的保温材料，即可达到非常好的保温效果。
在本发明中，所述的U型真空管4可如图8所示，为双层全玻璃太阳能真空管，也可如图4所示，为单层全玻璃太阳能真空管。该U型真空管4的换热金属管43封装于真空玻璃管内，并与真空玻璃管内的吸热层通过换热金属片换热连接，换热金属管43的入口41连接于冷集管31，出口42连接于热集管32，构成换热循环回路。当太阳照射在太阳能真空玻璃管上时，玻璃管内的吸热层采集太阳光发热，不断加热换热金属管43内的换热介质，该换热介质通过热集管32将热量传递给用户的水箱加热水箱中的水，或传递给散热片用于室内取暖用。
进一步，如图11、图13所示，在本发明中，所述保温基板11上可浇固有两个或两个以上的U型真空管4，每个U型真空管4的入口端41分别连通于冷集管31，出口42分别连通于热集管32。当太阳照射于U型真空管4上时，分别加热该每一个换热金属管43内流过的换热介质，每一换热金属管43内换热介质吸收的热量通过热集管32传递给用户的换热水箱或散热片，冷集管31不断将换热后的冷的换热介质传递给每一个U型真空管4进行加热，构成换热循环回路，从而不断供给用户所需的热量。
如图9所示，在本发明中，所述保温基板11上可浇固有两个或两个以上的U型真空管4，该两个或两个以上的U型真空管4可首尾串接连通，其一端连通于热集管32，另一端连通于冷集管31。当太阳照射于U型真空管4上时，加热该每一个真空管内换热金属管43内流过的换热介质，冷集管31内的换热介质顺序通过首尾连通的换热金属管43内，不断吸收热量，并将吸收到的热量通过热集管32传递给用户的换热水箱或散热片，冷集管31不断将换热后的冷的换热介质传递给U型真空管4的换热金属管43的入口端41，进行下一次换热循环，从而不断供给用户所需的热量。
为保证阳光能照射到U型真空管4内的吸热涂层，从而利用太阳能获得热能，并确保U型真空管4与保温基板11的牢固结合，所述浇固于保温基板11上的U型真空管4，保温材料对其的包容角可大于90°小于270°。如图7、图8所示，在本实施例中，固设于保温基板11上的U型真空管4，保温材料对其的包容角最佳为180°。
本发明的的保温基板11可为由聚氨脂发泡成型的板状体。本发明在制造时，可将U型真空管4预先设于模具内的适当位置，然后在模具内浇注聚氨脂发泡成型即可。开模后，U型真空管4即浇固于保温基板11上，与保温基板11牢固结合在一起。
所述构成保温墙板的复数块保温板1可如图9所示垂直竖放排列，也可水平排列或与水平成一定角度排列。本发明的保温墙板上的复数块保温板1也可根据用户的需要，呈一定图案排列(图中未示)，以进一步加强该保温墙板的玻璃装饰效果。
进一步，在本发明中，构成保温墙板的复数块保温板1沿U型真空管4的轴向方向对应排列，轴向对应的复数个U型真空管4的轴线相重合。如图12所示，本发明还可进一步在轴向对应排列的相邻U型真空管4之间可设有连接板4，将轴向对应排列U型真空管4连接成上下一体，构成上下贯通的玻璃装饰效果。
进一步，在本发明中，该连接板4可呈弧形，其形状可与U型真空管4凸露于保温基板11外的部分的弧度相一致，进一步增强保温墙板的玻璃装饰效果。
上述实施例为本发明的具体实施方式
，仅用于说明本发明，而非用于限制本发明。
权利要求
1.一种太阳能集热保温板，其特征在于，该保温板至少包括保温基板，该保温基板由保温材料构成；至少一个太阳能集热元件，该集热元件部分浇固于保温基板内，至少部分采光面凸露于保温基板外，该集热元件具有将热量传递出去的换热端；该换热端与一换热元件换热连接。
2.如权利要求1所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的保温基板由保温材料浇固而成。
3.如权利要求1所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的太阳能集热元件为热管式真空管，所述的换热元件为换热集管，该热管式真空管的热管冷凝段构成换热端与换热集管换热连接。
4.如权利要求3所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的热管式真空管可为两个或两个以上，每个热管式真空管的热管冷凝段均与换热集管换热连接。
5.如权利要求3或4所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的热管冷凝段和换热集管可浇固于保温基板内，完全被保温材料所包容。
6.如权利要求1所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的太阳能集热元件为U型真空管，所述的换热元件由冷集管和热集管构成，该U型真空管的入口端连通于冷集管，出口端连通于热集管与冷、热集管换热连接。
7.如权利要求6所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述U型真空管可具有两个或两个以上，每个U型真空管的入口端分别连通于冷集管，出口分别连通于热集管；或者，该两个或两个以上的U型真空管首尾串接连通，其一端连通于热集管，另一端连通于冷集管。
8.如权利要求1所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的保温基板对太阳能集热元件的包容角度在90°至270°之间。
9.如权利要求8所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的保温基板对太阳能集热元件的包容角度最佳为180°。
10.如权利要求1所述的太阳能集热保温板，其特征在于所述的保温基板为由聚氨脂发泡成型的板状体。
11.一种太阳能集热保温墙板，其由复数个保温板拼接而成，其特征在于，所述的保温板至少包括由保温材料构成保温基板，至少一个太阳能集热元件部分浇固于保温基板内，至少部分采光面凸露于保温基板外，该集热元件具有将热量传递出去的换热端，该换热端与一换热元件换热连接，相邻保温板的换热元件密封连接导通形成导热介质的流通回路。
12.如权利要求11所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于，所述的太阳能集热元件为热管式真空管，所述的换热元件为换热集管，该热管式真空管的热管冷凝段构成换热端与换热集管换热连接。
13.如权利要求12所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于所述的热管式真空管可为两个或两个以上，每个热管式真空管的热管冷凝段均与换热集管换热连接。
14.如权利要求12或13所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于所述的换热连接的热管冷凝段和换热集管可浇固于保温基板内，完全被保温材料所包容。
15.如权利要求1所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于所述的太阳能集热元件为U型真空管，所述的换热元件由冷集管和热集管构成，该U型真空管的入口端和出口端构成换热端，分别连通于冷、热集管，以与冷、热集管换热连接。
16.如权利要求15所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于所述U型真空管可具有两个或两个以上，每个U型真空管的入口端分别连通于冷集管，出口分别连通于热集管；或者，该两个或两个以上的U型真空管首尾串接连通，其一端连通于热集管，另一端连通于冷集管。
17.如权利要求11所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于所述构成保温基板的保温材料对太阳能集热元件的包容角度在90°至270°之间。
18.如权利要求17所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于所述的保温材料对太阳能集热元件的包容角度最佳为180°。
19.如权利要求11所述的太阳能集热保温墙板，其特征在于所述的保温板在集热元件的轴向可对应排列，轴向对应的复数个集热元件的轴线相重合。
20.如权利要求19所述的U型真空管太阳能集热保温墙板，其特征在于，所述的轴向对应排列的相邻太阳能集热元件之间可设有连接板。
全文摘要
本发明是有关于一种太阳能集热保温板及保温墙板。该保温板至少包括由保温材料构成的保温基板；至少一个太阳能集热元件部分浇固于保温基板内，至少部分采光面凸露于保温基板外，该集热元件具有将热量传递出去的换热端；该集热元件的换热端与一换热元件换热连接。本发明提供的保温墙板由复数个上述保温板拼接而成，其中相邻保温板的换热元件密封连接导通形成导热介质的流通回路。本发明不但解决了太阳能集热元件与建筑物的结合问题，而且提高了保温板的保温效果。另外，本发明的保温墙还有效解决建筑物外墙的外装饰问题。
文档编号F24J2/48GK1514185SQ0216011
公开日2004年7月21日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年12月31日
发明者江希年, 李先航 申请人:江希年, 李先航