水箱和平板太阳热水器的制作方法

技术领域本实用新型涉及太阳能利用装置领域的平板太阳热水器及其组件：保温箱、水箱、集热箱和平板集热器。

背景技术：
从《太阳热水器及系统》和《新能源和可再生能源的利用》中可知：平板太阳热水器，由水箱、上循环管、下循环管和平板集热器组成，平板集热器由集热箱和其里面的平板吸热体(又称吸热板，俗称板芯)组成。水箱的外壳是受力以稳固的结构层，其内依次是隔热的保温层、不漏水的内胆。集热箱外壳是受力以稳固的结构层，其内是隔热的保温层，顶面是透明盖板。水箱和集热箱的保温层通常是发泡聚氨酯，只有80％的闭孔率也只能在密闭条件下整体发泡才能有好的保温效果；不但原材料成本高，而且加工生产也很复杂。水箱和集热箱的外壳结构虽然较牢，一旦损坏修复也很困难。水箱的内胆的原材料和生产成本高。透明盖板特别是聚碳酸酯(pc)的透明盖板既软，且热胀冷缩幅度很大，因此它的四周固定和中部向下塌陷问题难以解决。

技术实现要素：
针对以上问题，本实用新型的目的是提供改进的平板太阳热水器及其组件：保温箱、水箱、集热箱和平板集热器，它们均用最廉价的材料和最简单的结构能有更好的隔热保温效果，外部结构损坏了也很容易急速的修复或拆换。解决透明盖板的四周固定和中部下塌问题。

本实用新型的保温箱是四侧壁和顶或底的挤塑板方形箱。主要用作平板太阳热水器水箱的顶和侧的外壳及保温层，和集热箱的外壳及保温层。

本实用新型的平板太阳热水器的水箱，它的顶和侧的外壳是挤塑板保温层外罩即本实用新型的保温箱，其内依次是结构层、内胆。

本实用新型的集热箱，它的外壳是挤塑板保温层即本实用新型的保温箱。

本实用新型的集热箱的透明盖板，与外壳之间有eva粘胶带或其它耐候弹性粘胶带在外表面粘接。因为eva胶带的弹性大、韧性强，才能适应透明盖板，尤其是热胀冷缩幅度太大的聚碳酸酯(pc)的透明盖板。eva胶带耐严寒和暴晒，耐高温85℃低温-40℃，不热胀冷缩，尺寸稳定性较好。长时间的紫外线照射不龟裂、不老化。

本实用新型的集热箱里的吸热体上面有支撑透明盖板的支架，支架由横支撑块和竖支撑块组成；它们交叉处各有相应宽度以一半宽度为佳的缺口互相咬合，横支撑块的缺口在上，竖支撑块的缺口在下。有支架防盖板下塌，就可以把盖板厚度变薄变轻，用聚碳酸酯膜就可以了，以降低成本。

本实用新型的平板太阳热水器的水箱，它的内胆的底和侧是塑料薄膜。

本实用新型的平板太阳热水器的水箱、集热箱、平板集热器和平板太阳热水器，它们的挤塑板保温层外壳即本实用新型的保温箱，成本低、结构简、便拆换、可急速修复。水箱的内胆的底和侧是塑料薄膜，透明盖板的支撑支架和耐候弹性粘胶带粘接固定非常简单，材料、加工成本极低。挤塑板(xps)，是以聚苯乙烯树脂为原料，经特殊工艺连续挤出发泡成型的硬质板材，其内部为独立的密闭式气泡结构，闭孔率是99％以上，导热系数为0.028w/mk，2cm厚保温效果相当于5cm厚发泡聚苯乙烯或12cm厚水泥珍珠岩；是一种具有轻质、高抗压、不吸水、不透气、不老化、耐腐蚀、使用寿命长达30-40年等优异性能的环保型保温材料。

附图说明图1是本实用新型的保温箱的结构示意图。

图2是本实用新型的保温箱的结构示意图。

图3是本实用新型的保温箱的结构示意图。

图4是本实用新型的保温箱的结构示意图。

图5是背景技术的平板太阳热水器水箱的结构示意图。

图6是本实用新型的平板太阳热水器水箱的结构示意图。

图7是本实用新型的平板太阳热水器水箱的结构示意图。

图8是本实用新型的平板太阳热水器水箱的上循管或下循管或进水管或出水管或溢流管或气管与塑料薄膜内袋之间的放大结构示意图。

图9是背景技术平板集热器的集热箱的结构示意图。

图10是本实用新型的平板集热器的集热箱的结构示意图。

图11是本实用新型的平板集热器的集热箱的结构示意图。

图12是本实用新型的平板集热器的集热箱的结构示意图。

图13是本实用新型的平板集热器的集热箱的结构示意图。

图14是本实用新型的平板集热器的盖板支架的结构示意图。

图15是本实用新型的平板集热器的盖板支架的竖支块的结构示意图。

图16是本实用新型的平板集热器的盖板支架的横支块的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1-4所示，本实用新型的的保温箱是四侧壁和顶或底的挤塑板方形箱11。为了耐候防紫外线，被阳光晒得着的外表面即外侧面和外顶面有以白色为佳的外墙乳胶漆或eva或耐候胶或铝箔或其它耐候防护层12。图1和图2是顶保温箱，主要用作太阳热水器水箱的顶和侧的外壳如图6和7，被阳光照得着的外顶面及外侧面有以白色为佳的外墙乳胶漆或其它耐候防护层12。图3和图4是底保温箱，主要用于平板集热器的集热箱的外壳如图10-13，被阳光照得着的外侧面有白色外墙乳胶漆或其它耐候防护层12。

虽然挤塑板的闭孔性不吸水，但表面的露水结冰会破坏挤塑板的结构。尤其是紫外线会导致聚苯乙烯分子链断裂。简单的说，就是挤塑板不再是柔韧性很高的整块，而是外表面变成粉状。阳光下直晒会严重降低挤塑板品质。挤塑板最多能暴露90天，其后表面开始粉化，丧失保温层有效厚度，但是内部结构不会发生任何变化，还能继续使用。因此，被阳光晒得着的表面有eva或耐候胶或铝箔或其它耐候防护层，最好是涂外墙乳胶漆，它有自洗功能；尤以白色为佳，既便宜又反各种色光降温保护效果好才不至受高温熔坏，因为挤塑板的熔点低，长期安全使用温度应在70℃以下。

实施例2

如图6所示，本实用新型的平板太阳热水器的水箱，和背景技术如图5所示的水箱一样，由结构层1、保温层2、内胆3、上循管4、下循管5、进水管6、出水管7和呼吸溢流管8组成。其特征在于：所述的水箱的顶和侧的外壳是挤塑板保温层外罩即实施例1所述的保温箱，其内依次是结构层1、内胆3。保温箱与水箱之底缝可用eva胶带或其它粘封16即可，拆换非常方便。当然水箱底的保温层材料也最好是挤塑板。

实施例3

这是实施例2的优选技术方案。所述的水箱的上循管4、下循管5、进水管6、出水管7、呼吸溢流管8均是竖直固定在水箱底的。因为上循管4、下循管5、进水管6、出水管7、呼吸溢流管8的固定主要是结构层1受力，结构层1的底部之所以是保持外露的，目的就是便于固定。由于固定在水箱的底部是竖直固定避免了因自身重力发生变形而弯管、密封不严、淋雨及不耐候的现象。由于呼吸溢流管8外露口在底端，就不易散失热量。

实施例4

这是实施例3的优选技术方案。所述的水箱的出水管口13位于水面10高度的四分之三至十分之九，使放出的始终是最热的顶层水。上循环管口14位于水面10高度的三分之二至出水管口13高度以下，既使热水不流经低位冷水层而直到上层，又加大冷热水自然循环高度从而加速冷热循环、提高集热效果。进水管口15朝下、位于水面10高度的十分之一至四分之一，使新进入的冷水直接在水箱的底水层。这里的水面10高度是指水面10比水箱内底面高的高度，也就是由浮球阀9恒定的水深度。

实施例5

一种平板太阳热水器，由上循环管和下循环管把水箱与平板集热器连接组成，其特征是：它的水箱是实施例2或3或4所述的水箱。

实施例6

如图10所示，本实用新型的平板集热器的集热箱，和背景技术如图9所示的一样，由透明盖板21、结构层22和保温层23组成，其特征在于：所述的集热箱的外壳是挤塑板保温层即实施例1所述的保温箱。

实施例7

这是实施例6的优选技术方案。所述的集热箱的结构层22是杉木或其它热的不良导体，以更好地保护挤塑板保温层外壳不至受70℃以上高温熔坏。

实施例8

一种平板集热器由集热箱和其里面的平板吸热体组成，其特征是：它的集热箱是实施例6或实施例7所述的集热箱。

实施例9

一种平板太阳热水器，由水箱、上循环管、下循环管和平板集热器组成，其特征是；它的平板集热器是实施例8所述的平板集热器。

实施例10

如图7所示，平板太阳热水器的水箱，由结构层1、保温层2、内胆3、上循管4、下循管5、进水管6、出水管7和呼吸溢流管8组成，其特征在于：所述的水箱的内胆3的底和侧是塑料薄膜17。

实施例11

这是实施例10的优选技术方案。所述的水箱的的内胆3全是塑料薄膜17；塑料薄膜17的侧膜顶与顶膜之间有柔性密封18。

实施例12

这是实施例10或实施例11的优选技术方案。所述的水箱的上循管4、下循管5、进水管6、出水管7、呼吸溢流管8均有压粘头19将相应塑料薄膜17孔周围压住粘接。

实施例13

如图8所示，这是实施例12的优选技术方案。所述的塑料薄膜17孔是被相应的上循管4、下循管5、进水管6、出水管7、呼吸溢流管8由内向外穿过比该管小的塑料薄膜17孔，而胀大形成的塑料膜筒20孔。使上循管4、下循管5、进水管6、出水管7、呼吸溢流管8与塑料薄膜17有一定的紧密的纵向接触面积。

实施例14

这是实施例13的优选技术方案。所述的塑料膜筒20孔的内表面与相应的管的外表面粘接。使上循管4、下循管5、进水管6、出水管7、呼吸溢流管8与塑料薄膜17从纵横两面均粘接密封。

实施例15

一种平板太阳热水器，由上循环管和下循环管把水箱与平板集热器连接组成，与现有技术不同的是：它的水箱是实施例10至14所述的任何一种水箱。

实施例16

如图11所示，平板集热器的集热箱，和背景技术如图9所示的一样，由透明盖板21、外壳22和保温层23组成，其特征在于：所述的集热箱的透明盖板21与侧壁之间有eva粘胶带或其它耐候弹性粘胶带26粘接在外表面。因为弹性胶带有弹性，才能适应透明盖板21，尤其是热胀冷缩幅度太大的聚碳酸酯(pc)的透明盖板。eva耐严寒和暴晒，耐高温85℃低温-40℃，不热胀冷缩，尺寸稳定性较好。长时间的紫外线照射不龟裂、不老化。

实施例17

这是实施例16的优选技术方案。所述的粘接在外表面的eva粘胶带或其它耐候弹性粘胶带26的粘边的外表面涂有外墙乳胶漆或其它耐候防护涂层。以防脱胶。

实施例18

图13所示，这是实施例17的优选技术方案。所述的盖板外缘24在集热箱顶外缘25以内，也就是盖板外缘比集热箱顶外缘小一圈，该部位详见图12。给盖板预留膨胀空间。以免盖板膨胀向外顶出，将eva粘胶带或其它耐候弹性粘胶带26撕开。

实施例19

一种平板集热器由集热箱和其里面的平板吸热体组成，其特征在于：它的集热箱是实施例16-18所述的任何一种集热箱。

实施例20

一种平板太阳热水器，由水箱、上循环管、下循环管和平板集热器组成，其特征在于：它的平板集热器是实施例19所述的平板集热器。

实施例21

如图14-16所示，支撑透明盖板的支架，由一个或多个横支撑块27和一个或多个竖支撑块28组成；它们交叉处各有相应宽度以占支撑块的一半宽度为佳的缺口互相咬合。横支撑块27的缺口在上。竖支撑块28大致与排管平行，因为排管是竖着的故叫做竖支撑块，它的缺口在下。也就是横支撑块27与竖支撑块28的交叉处横支撑块27在下，竖支撑块28骑在横支撑块27在上。否则竖支撑块28被横支撑块27骑在下面，可能会导致竖支撑块28掉入排管之间的凹陷里，支撑就难以一致。透明盖板有了支架的有力支撑，就可以用聚碳酸酯(pc)薄膜做透明盖板，透明盖板变薄变轻还降低成本。聚碳酸酯(pc)薄膜盖板一面镀有抗紫外线(uv)涂层，可阻挡紫外线穿过，及适合塑料薄膜吸热体，使其不受紫外线破坏。

实施例22

这是实施例21的优选技术方案。所述的支架的竖支撑块28两头底下有相应缺口，缺口顶压住以固定集管。

实施例23

这是实施例22的优选技术方案。所述的横支撑块27、竖支撑块28末端有丁29伸入相应的集热箱内壁孔。既固定、还能使竖支撑块28缺口顶压住集管有力。

实施例24

一种平板太阳热水器，由水箱、上循环管、下循环管和平板集热器组成，其特征在于：它的集热器是实施例21或22或23所述的平板集热器。