一种集热式太阳能热水器的制作方法

本发明涉及一种集热式太阳能热水器，属于太阳能设备领域。

背景技术：

集热管式太阳能热水器是通过若干个集热管连接到一个水箱上，利用集热管接收太阳光中的红外线对集热管中的热水进行循环加热，从而实现热水的目的，为了保证良好的透光性和耐用性，集热管一般采用玻璃制成，所以相比来说比较脆弱，集热管一般直接暴露在环境之中，一旦遇到冰雹或者温差较大的恶劣天气，很容易发生破裂，造成危险。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中集热管外露的技术问题，提供一种集热管隐藏的集热式太阳能热水器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种集热式太阳能热水器，包括一个集热组件和一个加热组件，其中所述集热组件包括一个集光板和一个导光座，导光座包括一个导光筒，在所述导光筒安装有一个凸透镜；集光板固定在导光筒的一端部上，集光板的截面为圆弧形，集光板上直线阵列设置有有若干凸起棱，凸起棱包括一个与导光筒之间呈钝角布置的反光面，且反光面朝向导光筒，在导光筒的另一端设置有一个出光口，太阳光从反光面反射到凸透镜上，并通过凸透镜在出光口位置对焦；所述加热组件包括一个与前述导光筒固定连接的连接筒，在所述连接筒内设置有一个截面为环形的集热筒，集热筒内设置有一个环形的集热腔，在集热筒的环形中部为一个与前述出光口对应的透光孔，所述集热筒采用透光材料制成，在出光口对焦的太阳光经由透光孔照射在集热筒的环形内壁上，太阳光中的红外线对集热腔内的水进行加热，在集热筒的顶部设置有一个排水管，在集热筒的底部设置有一个进水管。

作为本发明的进一步创新，所述集热筒与连接筒的内壁之间设置有隔热层。

作为本发明的进一步创新，所述集热筒的透光孔内填充有导光材料制成的导光棒。

作为本发明的进一步创新，在所述导光筒的端部设置有一个支撑环，出光口固定在支撑环的中部，在所述支撑环的中部对应出光口的位置设置有一个对焦调节块，所述对焦调节块中部固定有一个凹透镜。

作为本发明的进一步创新，在所述导光筒与集光板的连接位置还设置有一个透光盖板。

作为本发明的进一步创新，所述导光座与连接筒之间通过法兰固定连接。

作为本发明的进一步创新，在所述导光座的底部设置有一个遮光套，在所述连接筒的端部镶嵌有一个与前述遮光套对应的遮光筒，所述遮光筒的一端顶压在集热筒的端部上，遮光筒的另一端插入到遮光套中。

作为本发明的进一步创新，在所述反光面上通过钎焊连接有若干表面抛光的不锈钢反光板。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过一个集光板结构，将太阳光聚焦到一个环形的集热筒中，使得集热筒可以内置到建筑物内部，不受环境影响，不会发生破裂等情况，而集光板可以根据具体的环境和工况进行尺寸和规格的修改，以保证良好的集光效果，此外本结构的环形集热筒相比于透明的圆筒形集热筒而言，光照面积更大，光照损耗也更小，此外不会因为对焦在集热筒的某一点导致局部温度过高，发生破损。

2、隔热层可以保证集热筒的保温，防止集热筒的壁面与环境之间发生换热，导致水体的冷却。

3、导光棒实现了对环形集热筒的中部空腔的填充，使得环形集热筒中部不会因为灰尘等因素影响光照，而且导光棒实现了光线均匀的照射和传递。

4、对焦调节块可以实现对太阳光线最终对焦位置的调节，凹透镜可以实现对光的分散，从而可以防止太阳光对焦于一个点上使得局部温度过高导致局域变形或者发生燃烧。

5、透光盖板可以防止凸透镜表面发生积灰，同时可以防止造价相对较高的凸透镜发生磨损，而透光盖板可以采用亚克力等低价材料制成，经常跟换成本也不会太高。

6、固定法兰连接的方式稳定性好，可以实现之间的压紧，且密封程度高。

7、遮光套可以保证光照传递的效能，而且可以防止额外的灰尘或者水汽对光路的影响。

8、钎焊连接技术相对而言较为成熟，而且不锈钢板不易磨损和腐蚀，可以保证长久的使用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是集热组件的示意图；

图2是加热组件的示意图。

图中：1、连接筒；2、集热筒；3、隔热层；4、导光棒；5、遮光筒；6、排水管；7、进水管；8、法兰A；9、导光筒；10、集光板；11、凸起棱；12、凸透镜；13、透光盖板；14、对焦调节块；15、凹透镜；16、遮光套；17、法兰B。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

本发明为一种集热式太阳能热水器，包括一个集热组件和一个加热组件，如图1，其中所述集热组件包括一个集光板和一个导光座，导光座包括一个导光筒，在所述导光筒安装有一个凸透镜；集光板固定在导光筒的一端部上，集光板的截面为圆弧形，集光板上直线阵列设置有有若干凸起棱，凸起棱包括一个与导光筒之间呈钝角布置的反光面，且反光面朝向导光筒，在所述导光筒的端部设置有一个支撑环，在支撑环的中部设置有一个出光口，在所述支撑环的中部对应出光口的位置设置有一个对焦调节块，所述对焦调节块中部固定有一个凹透镜，太阳光从反光面反射到凸透镜上，并通过凸透镜在出光口位置对焦，对焦后的太阳光通过凹透镜进行分散，为了防止灰尘影响凹透镜的正常工作，在所述导光筒与集光板的连接位置还设置有一个透光盖板；

如图2，所述加热组件包括一个与前述导光筒固定连接的连接筒，在所述连接筒内设置有一个截面为环形的集热筒，所述集热筒与连接筒的内壁之间设置有泡沫材质的隔热层，集热筒内设置有一个环形的集热腔，在集热筒的环形中部为一个与前述出光口对应的透光孔，所述集热筒的透光孔内填充有导光材料制成的导光棒，所述集热筒采用玻璃一体制成，经过分散的太阳光照射在集热筒的环形内壁上，同时太阳光在透光孔内壁上往复呈波浪状反射，太阳光中的红外线对集热腔内的水进行加热，在集热筒的顶部设置有一个排水管，在集热筒的底部设置有一个进水管。

同时为了防尘，在所述导光座的底部设置有一个遮光套，在所述连接筒的端部镶嵌有一个与前述遮光套对应的遮光筒，所述遮光筒的一端顶压在集热筒的端部上，遮光筒的另一端插入到遮光套中。

本结构的安装也较为方便，首先在屋顶的阳台顶部开口用于挂装加热组件，并通过法兰固定到屋顶上，随后在加热组件顶部通过法兰安装聚光组件，安装时应该保证两者的同轴度，同时应保证之间的密封和防尘，这样才能保证整体设备的长时间稳定使用；安装时，整个加热组件装入到建筑物内，在集热筒的端部设置有法兰B，在所述导光筒的端部设置有法兰A，法兰A和法兰B之间通过螺钉锁紧固定连接。

此外本结构还可以改良成将整个集热组件做成可旋转式的，并通过电机进行驱动，使得集光板可以根据太阳轨迹进行转动，具体为在法兰B的外侧设置一个环形的齿环，同时法兰B与法兰A之间通过一个轴承连接套进行连接，并通过一个安装在室内的旋转电机实现对齿环的驱动，使得其发生旋转，从而保证集光的效果，保证加热效率。

本产品的技术进步有：

1、本发明通过一个集光板结构，将太阳光聚焦到一个环形的集热筒中，使得集热筒可以内置到建筑物内部，不受环境影响，不会发生破裂等情况，而集光板可以根据具体的环境和工况进行尺寸和规格的修改，以保证良好的集光效果，此外本结构的环形集热筒相比于透明的圆筒形集热筒而言，光照面积更大，光照损耗也更小，此外不会因为对焦在集热筒的某一点导致局部温度过高，发生破损。

2、隔热层可以保证集热筒的保温，防止集热筒的壁面与环境之间发生换热，导致水体的冷却。

3、导光棒实现了对环形集热筒的中部空腔的填充，使得环形集热筒中部不会因为灰尘等因素影响光照，而且导光棒实现了光线均匀的照射和传递。

4、对焦调节块可以实现对太阳光线最终对焦位置的调节，凹透镜可以实现对光的分散，从而可以防止太阳光对焦于一个点上使得局部温度过高导致局域变形或者发生燃烧。

5、透光盖板可以防止凸透镜表面发生积灰，同时可以防止造价相对较高的凸透镜发生磨损，而透光盖板可以采用亚克力等低价材料制成，经常跟换成本也不会太高。

6、固定法兰连接的方式稳定性好，可以实现之间的压紧，且密封程度高。

7、遮光套可以保证光照传递的效能，而且可以防止额外的灰尘或者水汽对光路的影响。

8、钎焊连接技术相对而言较为成熟，而且不锈钢板不易磨损和腐蚀，可以保证长久的使用。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。