一种窗式太阳能热水器的制作方法

本实用新型涉及到一种与建筑一体的窗式太阳能热水器，属于太阳能热利用与建筑一体化技术领域。

背景技术：

已有平板太阳能热水器的集热器是由背板、保温材料、太阳能集热板芯、玻璃面板及将以上构件组合在一起的外边框等组成。北方高层建筑为了节能保温，一般设置80-90cm的窗台，热水器安装方式是将集热器固定在三角形金属架上，再将金属架固定在建筑物的向阳立面窗台下面和阳台飘窗外边。这种安装方式一是破坏了建筑物的外观；二是突出建筑物外面，遇到大风、冰雹等天气，极易造成破坏、坠落等事故，是固有的安全隐患。为此，多数物业都拒绝安装，阻碍了太阳能热水技术的推广普及。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种与建筑落地窗整体结合兼作飘窗护栏的平板太阳能集热器，以保持建筑的完整性，减少附加的热水器安装成本，消除安全隐患。

本实用新型的技术方案是这样实现的：这种窗式太阳能集热器包括百叶窗式集热箱体，进出液管和保温水箱，所述的百叶窗式集热箱体由内层中空钢化玻璃，外层钢化玻璃和四周的保温框架构成集热室，集热室内横向倾斜设置百叶窗式集热扁管，集管扁管内部并排设置多条孔道，集热扁管两侧设置垂直集流管构成百叶窗式集热器芯，集流管下方设置进液口与进液管连接；集流管上方设置出液口与出液管连接，进液管和出液管与保温水箱连接，保温水箱上设置用水管和补水管。

所述的窗式太阳能集热器，所述集热扁管倾斜角度α根据安装选择比当地纬度大5～10度。

所述的窗式太阳能集热器，所述集热扁管进出液口一侧的垂直集流管中间设置隔断板别分隔成两段垂直集流管，使集热器芯中受热的水或介质减少进出造成的换热死角增加集热过程换热流程。

所述的窗式太阳能集热器，所述百叶窗式集热器芯的加工方法是将垂直集流管加工出与倾斜集热扁管横截面形状相同、呈α夹角的长孔，将集热扁管插入长孔2～5毫米，采用焊接或粘接方法，将垂直集流管和倾斜集热扁管及进液管、出液管联接成百叶窗式集热器芯。

所述的窗式太阳能集热器，所述百叶窗式集热器芯的垂直集流管和倾斜集热扁管设置有选择性太阳能吸收涂层或表面处理层。

所述的窗式太阳能集热器，当使用换热介质传导热量时，所述的保温水箱内设置换热器分别与护栏式集热箱体或百叶窗式集热箱体的进液管和出液管相连接。

所述的窗式太阳能集热器，所述护栏式集热箱体或百叶窗式集热箱体边框上设置有透气孔，透气孔内装填分子筛。

所述的窗式太阳能集热器，所述护栏式集热箱体或百叶窗式集热箱体的内层中空玻璃内表面设置有透明反光涂层将照射到内层中空玻璃上的辐射能反射到集热管背向阳光的一面，增加集热效果。

本实用新型窗式太阳能集热器不再作为一个单独的设备安装，而是融入建筑的一部分，金属集热管可兼作大飘窗的护栏，外观与普通窗户一样，安装方式也与普通窗户相同。本实用新型的太阳能集热器外壳背部保温层是低辐射的中空钢化玻璃，是透明结构，可替代原有建筑的飘窗、落地窗、阳台的玻璃和护栏，与多层玻璃一样安装在普通建筑的窗框内，首先保证了建筑物的外观不变，建筑物外墙没有突出物，避免了破坏、坠落等事故，提高了安全性。不仅节省了成本而且更加美观实用。更重要的是双层的钢化玻璃具有保温和安全防护功能，冬季无需增加防冻措施，符合建筑节能的产业政策，利于在建筑市场推广。

附图说明

图1是窗式太阳能集热箱体的主视图

图2是图1的A-A剖面图

图3是图2的B处放大图

图4是集热箱体和热水系统示意图

图5是使用换热介质的热水系统示意图

图6是护栏式太阳能集热器应用示意图

图7是百叶窗式太阳能集热器箱体主视图

图8是图7的C-C剖视图

图9是图8D处放大图

图10图9E处剖视图

图11是百叶窗式集热器芯介质流向示意图

图12是百叶窗式集热器应用示意图

图中：

1、集热箱体 2、集热管 3、集流管 4、保温框架 5、透气孔

6、内层中空玻璃 6-1、涂透明反光涂层 7、外层中空玻璃

8、集热室 9、进液管 10、出液管 11、用水管

12、保温水箱 13、补水管 14、补水阀门 15、换热器

16、进液口 17、出液口 18、玻璃窗

1-1、百叶窗式集热箱体 2-1、集热扁管 2-1-1、集热扁管孔道

3-1、垂直集流管 3-2、两段垂直集流管

7-1、钢化透光玻璃 19、集热器外框 20、密封条

21、隔断板 22、百叶窗式集热器芯

具体实施方式

实施例1护栏式窗式集热器

图1、2所示本实用新型集热箱体的主体结构，集热箱体1上设置进液管9和出液管10，所述的集热箱体由内层中空玻璃6，外层中空玻璃7和四周的保温框架4构成集热室，集热箱体的集热室内纵向设置护栏式金属集热管2，金属集热管2上下横向设置集流管3，集流管下方设置进液口16与进液管9连接；集流管上方设置出液口17与出液管10连接，进液管和出液管与保温水箱连接，保温水箱上设置用水管11和补水管13，如图4所示。

图5所示当使用换热介质传导热量时，所述的保温水箱内设置换热器15分别与集热箱体的进液管9和出液管10相连接。

太阳辐照时，因为集热室内温度升高空气膨胀，完全密封会将玻璃涨裂。在集热室底面或侧面开透气孔5可以平衡集热室内和外部环境压力。为了避免空气中的水分子进入集热室，使集热室形成水雾，本实用新型用分子筛装填透气孔，即可换气又可阻止空气中的水分子渗入集热室内形成水雾。分子筛选择中空玻璃专用分子筛，购自上海同星分子筛有限公司。

为了提高阳光辐照效果，本实用新型在集热箱体的内层中空玻璃6内表面设置有透明反光涂层6-1，将照射到内层中空玻璃上的辐射能反射到集热管背向阳光的一面，增加集热效果。

所述的集热管采用截面为圆形、扁圆形或矩形的镀膜不锈钢集热管。

实施例2百叶窗式集热器

由于太阳辐射随地域纬度不同，有四季变化的倾角，普通集热器与建筑墙面平行安装时，集热面积实际可利用率会减少30～70％。本实用新型设计的百叶窗式的集热板芯，其集热扁管倾斜设置，可使集热器像普通窗户一样，与建筑墙面平行安装时，不减小吸收太阳辐射热的面积，可大幅减少太阳能热水器投资。

这种百叶窗式太阳能集热器的进出液管9、10和保温水箱12连接关系都与实施例1相同。所述的百叶窗式集热箱体1-1由内层中空钢化玻璃6，外层钢化玻璃7-1和四周的保温框架4构成集热室8，集热室8内横向倾斜设置百叶窗式集热扁管2-1，集管扁管内部并排设置多条孔道2-1-1，集热扁管2-1两侧设置垂直集流管3-1，3-2构成百叶窗式集热器芯22，集流管下方设置进液口16与进液管9连接；集流管上方设置出液口17与出液管10连接，进液管和出液管与保温水箱连接，保温水箱上设置用水管11和补水管13。

所述集热扁管2-1倾斜角度α根据安装选择比当地纬度大5～10度。

所述集热扁管2-1进液口16、出液口17一侧的垂直集流管中间设置隔断板21别分隔成两段垂直集流管3-2，使集热器芯中受热的水或介质减少进出造成的换热死角增加集热过程换热流程，提高换热能力。

所述百叶窗式集热器芯22的加工方法包括：

将垂直集流管3-1,3-2加工出与倾斜集热扁管2-1横截面形状相同、呈α夹角的长孔，将集热扁管插入长孔2～5毫米，采用焊接或粘接方法，将垂直集流管3-1、3-2和倾斜集热扁管2-1及进液管16、出液管17连接成百叶窗式集热器芯22。

所述百叶窗式集热器芯22的垂直集流管3-1,3-2和倾斜集热扁管2-1设置有选择性太阳能吸收涂层或表面处理层，采用电泳、阳极氧化，电镀或磁控溅射实现。

然后用与普通多层玻璃窗框相同的集热器外框19，将向阳面钢化透光玻璃7-1、中空玻璃6和百叶窗式集热器芯22封装成百叶窗式集热箱体1-1，其他防雾，密封措施与实施例1相同。

百叶窗式集热箱体1-1设置金属外框19以便于安装在飘窗、落地窗、阳台等已有的窗框内。在通过管路将进液管、出液管连接到保温水箱及用水设施。

上述描述仅作为本实用新型窗式太阳能热水器几种可实施的技术方案提出，不作为对其结构或技术的限制条件。