专利名称：高效密排恒高温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，特别是一种高效密排恒高温太阳能热 水器，主要适用于家庭、宾馆等地方。
背景技术：
在国家大力提倡节能环保的氛围中，太阳能热水器因为其节能绿色环保， 而受到人们的青睐。
但现在的太阳能热水器还存在着明显的缺点
缺点一由于集热管太阳能热水器管孔的加工工艺和稳固结构的限制，制 约了真空管的排列距离，相邻真空管之间必须留有固定的距离，这样就留下了 不少光照空白区域，太阳的光线就会白白损失了，太阳能热水器的利用率还不 是最高；
缺点二由于现有的太阳能热水器诞生时的设计理念主要考虑春秋两季光
照效率最大化，所以现有太阳能热水器的支架角度(太阳能支架的前脚与水平
地面的夹角) 一般为38度和45度两种型号，中国的南方地区一般使用38度太阳 能支架，中国的北方地区一般使用45度太阳能支架。正是由于这种不合理的设 计，现有的太阳能热水器在冬天时因光照强度的减弱，光照时间的减短，使得 太阳能热水器得到的有效辐射能大大低于春秋季，冬天的太阳能热水器的水温 明显低了，所以在冬天就不能正常使用；同理，由于现有的太阳能热水器在夏 天接收的太阳光光照太强，太阳能热水器得到的有效辐射能大大高于春秋季， 而且用户一天使用的热水量又比较少，以至于太阳能热水器的水温经常达到沸 腾，使太阳能发热管内壁产生水垢，严重影响太阳能发热管的工作效率及其使 用寿命。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述存在的问题提供一种能够充分 利用太阳能热水器各真空管之间光照空白区域的高效密排恒高温太阳能热水器，以提高其利用率。
本实用新型的另一目的是提供一种根据太阳高度角的变化，能够保证冬季 光照效率最大化，夏季光照效率最小化的高效密排恒高温太阳能热水器。
本实用新型所采用的技术方案是高效密排恒高温太阳能热水器，具有支 架、其上固定热水器储水箱，热水器储水箱上开有一组水平布置的集热管插孔 A，所述支架前脚末端安装排管，排管上开有一组与集热管插孔A相对应的排 管插孔A，集热管A—端插入集热管插孔A，另一端插入排管插孔A，其特征 在于相邻各集热管插孔A之间均开设一个集热管插孔B，集热管插孔A在竖 直方向上的最高点位于集热管插孔B的最高点和最低点之间，相邻各排管插孔 A之间开设与集热管插孔B相对应的排管插孔B，所述排管插孔B顶端的水平 切线与排管插孔A顶端的水平切线处于同一水平线上，集热管B —端插入集热 管插孔B，另一端插入排管插孔B。
所述集热管B直径小于或等于集热管A的直径。
所述支架前脚与水平地面的夹角a为45度至65度。
所述支架底部安装长条角铁型防风脚。
所述长条角铁型防风脚为一整条，与支架前后脚底部的连接处再分别向外 延长一截。
所述长条角铁型防风脚为断开的二条，与支架前后脚底部的连接处再分别 向内和向外延长一截。
本实用新型的有益效果是本实用新型在现有太阳能热水器相邻各集热管 A之间增设集热管B，且在靠近储水箱一端，集热管B相对于集热管A偏上，
在顾及到储水箱集热管插孔的加工工艺和稳固结构限制的同时，增加了单位面 积内集热管的密度，充分利用了现有技术中相邻集热管之间的光照空白区域， 大大提高了单位面积内光能的利用率；此外，本实用新型中支架角度增大为45 度至65度，使得太阳光线在冬季与集热管几乎垂直，在夏季斜射在集热管上， 从而保证了冬季光照效率的最大化和夏季光照效率的最小化，解决了现有技术 中冬季水温偏低而夏季水温过高甚至长时间沸腾的问题，延长了太阳能发热管 的使用寿命。
图l是实施例l的立体图。
图2是实施例1中排管的结构示意图。
图3是实施例1中集热管A和集热管B相互位置关系图。
图4是实施例2中排管的结构示意图。
图5是平顶式角铁型防风脚的安装示意图。
图6是跨屋脊式角铁型防风脚的安装示意图。
图7是斜屋面式角铁型防风脚的安装示意图。
具体实施方式
实施例l:如图1所示，本实施例具有支架l、其上固定热水器储水箱2，
热水器储水箱2上开有一组水平布置的集热管插孔A3，所述支架1前脚末端安 装排管4，排管4上开有一组与集热管插孔A3相对应的排管插孔A5，集热管 A6—端插入集热管插孔A3，另一端插入排管插孔A5;相邻各集热管插孔A3 之间均开设一个集热管插孔B7，集热管插孔A3在竖直方向上的最高点位于集 热管插孔B7的最高点和最低点之间；相邻各排管插孔A5之间开设与集热管插 孔B7相对应的排管插孔B8，所述排管插孔B8顶端的水平切线与排管插孔A5 顶端的水平切线处于同一水平线上，集热管B9—端插入集热管插孔B7，另一 端插入排管插孔B8。如图2所示，本例中集热管B9的直径小于集热管A6的 直径。
本例中，确定集热管A6与集热管B9之间位置关系的原理是如图3所示， 根据太阳光照高效辐射的范围，确保集热管在太阳光照高效辐射的范围内能直 接照射到每一根集热管，所谓的太阳能高效辐射时间范围是指上午的八点至下 午的四点的区域，这个区域有两个邻界线，上午八点的太阳光线与地面成的线， 这条线与地面顺时针所形成的角度为(3，同理，下午四点的太阳光线与地面所 成的另一条线，并与地面逆时针所成的角度为y，其实角度y与角度P是相等的， 在上午，只要确保集热管B9截面圆和其西侧的集热管A6截面圆的外切直线与 水平面的夹角S小于(3，就能保证集热管B9在光照高效辐射的范围内不挡住集 热管A6的来自东边上午的太阳光线；同理，在下午，只要确保集热管B9截面 圆和其东侧的集热管A6截面圆的外切直线与水平面的夹角s小于y，就能保证 集热管B9在光照高效辐射的范围内不挡住集热管A6的来自西边下午的太阳光线。
所述支架1前脚与水平地面的夹角a为所在地区纬度加上17至22度，变 为45度至65度，使得冬季的太阳辐射利用处于最大化，在加上密排的集热管， 与传统的太阳能热水器相比，同样大的水容量、同样的光照面积、同样的太阳 辐射，得热量增加30-40%，在冬季比传统的太阳能热水器一天的温度要高15 度左右；随着季节的变化，在夏季太阳的高度角增加到最大，太阳光斜射到太 阳能热水器的集热管上，集热管的有效集热面积几乎是集热管在在地面上的投 影面积，比冬季几乎减少了一半，所以夏季的热水温度得到有效控制。
所述支架1底部安装长条角铁型防风脚10。如图5所示，当热水器安装于
平顶式屋顶时，所述防风脚10为两根长条形角铁相连成一根南北向的整体角铁 型型材；如图6所示，当热水器安装于跨屋脊式屋顶时，前脚和后脚上的防风 脚10呈八字形布置于前后两屋面上，且防风脚10与支架1的固定点到防风脚 10上端的距离小于其到防风脚10下端的距离；如图7所示，当热水器安装于 斜屋面式屋顶时，防风脚10均贴合与屋面固定。为了增加热水器的稳固性，所 述防风脚IO为一整条，与支架1前后脚底部的连接处再分别向外延长一截。该 防风脚IO也可以是断开的二条，与支架1前后脚底部的连接处再分别向内和向 外延长一截。
实施例2:本实施例与实施例1结构基本相同，区别仅仅在于，集热管B9 的直径等于集热管A6的直径，与此对应的排管插孔B8的直径等于排管插孔 A5的直径，如图4所示。
权利要求1、一种高效密排恒高温太阳能热水器，具有支架(1)、其上固定热水器储水箱(2)，热水器储水箱(2)上开有一组水平布置的集热管插孔A(3)，所述支架(1)前脚末端安装排管(4)，排管(4)上开有一组与集热管插孔A(3)相对应的排管插孔A(5)，集热管A(6)一端插入集热管插孔A(3)，另一端插入排管插孔A(5)，其特征在于相邻各集热管插孔A(3)之间均开设一个集热管插孔B(7)，集热管插孔A(3)在竖直方向上的最高点位于集热管插孔B(7)的最高点和最低点之间，相邻各排管插孔A(5)之间开设与集热管插孔B(7)相对应的排管插孔B(8)，所述排管插孔B(8)顶端的水平切线与排管插孔A(5)顶端的水平切线处于同一水平线上，集热管B(9)一端插入集热管插孔B(7)，另一端插入排管插孔B(8)。
2、 根据权利要求1所述的高效密排恒高温太阳能热水器，其特征在于所 述集热管B (9)直径小于或等于集热管A (6)的直径。
3、 根据权利要求1或2所述的高效密排恒高温太阳能热水器，其特征在于 所述支架(1)前脚与水平地面的夹角a为45度至65度。
4、 根据权利要求1或2所述的高效密排恒高温太阳能热水器，其特征在于 所述支架(1)底部安装长条角铁型防风脚(10)。
5、 根据权利要求4所述的高效密排恒高温太阳能热水器，其特征在于所 述长条角铁型防风脚(10)为一整条，与支架(1)前后脚底部的连接处再分别 向外延长一截。
6、 根据权利要求4所述的高效密排恒高温太阳能热水器，其特征在于所 述长条角铁型防风脚(10)为断开的二条，与支架(1)前后脚底部的连接处再 分别向内和向外延长一截。
专利摘要本实用新型涉及一种高效密排恒高温太阳能热水器。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够充分利用太阳能热水器各真空管之间光照空白区域的高效密排恒高温太阳能热水器，以提高其利用率。解决该问题的技术方案是相邻各集热管插孔A之间均开设一个集热管插孔B，集热管插孔A在竖直方向上的最高点位于集热管插孔B的最高点和最低点之间，相邻各排管插孔A之间开设与集热管插孔B相对应的排管插孔B，所述排管插孔B顶端的水平切线与排管插孔A顶端的水平切线处于同一水平线上，集热管B一端插入集热管插孔B，另一端插入排管插孔B。本实用新型可用于家庭、宾馆等地方。
文档编号F24J2/04GK201311097SQ200820164990
公开日2009年9月16日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者许虎良 申请人:许虎良