一种防雷型太阳能热水器支架的制作方法

1.本实用新型属于太阳能热水器支架领域，具体涉及一种具备防雷功能的屋面太阳能热水器支架。


背景技术：

2.根据《绿色建筑设计标准》db32/3962-2020的规范要求，生活热水系统的热源应选择可再生能源。住宅及宾馆、酒店、医院等热水需求较大且稳定的公共建筑均需设置太阳能热水系统。
3.因太阳能热水器通常置于室外，主要由集热器、贮热水箱、支架等主要部件组成，规范提出太阳能热水设备应采取防冻、防结露、防电击、防雷、抗风、抗震等技术措施，并与建筑同步设计、同步施工。
4.目前，太阳能热水器的防冻、抗风等技术措施均比较成熟，但对太阳能热水器防雷的做法却没有统一标准和国标图集。需要采取一套简易可行的太阳能热水器防雷措施，确保现场施工的安全性和快捷性。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种防雷型太阳能热水器支架，对太阳能热水器安装支架进行一定程度改进，可实现对其上方安装太阳能热水器的防雷保护。
6.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案包括：一种防雷型太阳能热水器支架，包括热水器金属支架，其特征在于：所述的热水器金属支架连接防雷机构，所述的防雷机构包括固定于热水器金属支架上的金属块以及与金属块焊接连接的接闪针；接闪针的顶端高于储水箱。所述的金属块可以是铁块。
7.优选地，所述的接闪针的顶端比储水箱顶端高0.5m。
8.所述的热水器金属支架包括两组支架，每组支架包括相连的支架前脚和支架后脚，支架前脚和支架后脚的连接处的上表面为弧形面，该弧形面位于热水器金属支架顶部；防雷机构与其中一组支架固定连接；金属块固定于其中一组支架的支架后脚上；两组支架均位于储水箱下方且两组支架的弧形面分别用于支撑储水箱左右两端；支架前脚底端和支架后脚底端分别与支架基础固定连接，其中支架基础内设有金属预埋件，支架前脚底端和支架后脚底端分别与对应的支架基础上的金属预埋件上表面焊接连接。
9.明敷热镀锌圆钢一端设置于金属预埋件上表面且与金属预埋件焊接连接，另一端与屋面接闪带连接。
10.所述的支架基础包括支架基础主体以及围绕支架基础主体设置的找平层一以及位于找平层一外侧的防水层一、预埋于支架基础主体顶部的钢筋和位于支架基础主体下端的预埋插筋，所述的预埋插筋还插入屋面内。
11.所述的屋面包括依序设置的找平层二、防水层二、保温层、屋面主体，支架基础主
体下端插入屋面内。
12.集热器位于储水箱下方且集热器的集热管插入储水箱内；集热器位于两组支架之间。
13.所述的接闪针由相互连接的横向段和竖向段组成，横向段和竖向段组成l型结构；竖向段的顶端高于储水箱顶端0.5m。
14.金属块固定于其中一组支架的支架后脚的上部，所述的上部指位于支架后脚的中间偏上且靠近支架后脚的顶端；每组支架还包括连接于支架前脚和支架后脚之间的金属杆，所述的金属杆一端固定于支架前脚中间偏上的位置，金属杆另一端固定于支架后脚中间偏下的位置。
15.本实用新型在太阳能热水器金属支架上，用螺栓固定一个尺寸为100mmx100mmx10mm(长宽高)的铁块，用于和接闪针焊接，此做法能很好的避免破坏支架结构。接闪针采用φ10热镀锌圆钢制作，高出储水箱500mm，满足雷击滚球半径（二类防雷滚球半径为45m，三类防雷滚球半径为60m）保护范围。
16.太阳能热水器金属支架的基础中设有金属预埋件，可将金属支架和屋面接闪带（即设置于屋面上的接闪带，未图示）可靠焊接，确保雷电流依次经接闪针、太阳能金属支架、屋面接闪带、防雷引下线，迅速流入大地，从而有效保护太阳能热水器。
17.相对于现有技术，本实用新型通过对太阳能热水器安装支架的改进，增加其对太阳能热水器的防雷保护功能。采用单根接闪针做保护，即可满足单台太阳能热水器的直击雷防护要求，简化了安装程序，提高了安装效率。传统做法是在水箱上安装一圈接闪带，不仅费时费力，同时因为利用金属圆钢现场手工制作接闪带，很难做到横平竖直，当成排布置的太阳能热水器设置在屋顶时，其美观效果大打折扣。本技术相比而言，简单易行，安装效果简洁美观。
18.本实用新型在太阳能热水器支架上用螺栓固定一个尺寸为100x100x10的铁块，专用于焊接接闪针，可避免传统施工直接在支架上焊接接闪带的不规范做法，对太阳能热水器支架起到很好的保护作用。
附图说明
19.图1为本实用新型的侧视图；
20.图2和图3为本实用新型的正视图；
21.图4为支架基础的放大图；
22.图5为金属预埋件示意图；图5中，a为图4中金属预埋件仰视图，图5中，b为图4中金属预埋件侧视图；
23.图6为金属预埋件侧视图；
24.其中，1接闪针，2储水箱，3热水器金属支架，3a支架后脚，3b支架前脚，4铁块，31支架后脚的顶端，32支架前脚的顶端，33连接处，51焊接处一，52焊接处二，7明敷热镀锌圆钢，8支架基础，9圆弧面，10螺栓，11集热器，101支架基础主体，102金属预埋件，103防水层一，104找平层一，105预埋插筋，111找平层二，112防水层二，113保温层，114屋面主体，15金属杆。
具体实施方式
25.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。
26.参见图1-4，一种防雷型太阳能热水器支架，包括热水器金属支架3，所述的热水器金属支架连接防雷机构，所述的防雷机构包括固定于热水器金属支架上的金属块以及与金属块焊接连接的接闪针1（金属块和接闪针在焊接处一51焊接，金属块可以是铁块4）；接闪针的顶端高于储水箱2。
27.优选地，所述的接闪针的顶端（即针尖）比储水箱顶端高0.5m（图3，500mm）。
28.所述的热水器金属支架包括两组支架，每组支架包括相连的支架前脚3b和支架后脚3a，支架前脚和支架后脚的连接处33的上表面为弧形面9，该弧形面位于热水器金属支架顶部；防雷机构与其中一组支架固定连接，而另一组支架则不连接防雷机构；铁块固定于其中一组支架的支架后脚上（铁块通过螺栓10固定连接于支架后脚上,例如m6螺栓）；两组支架均位于储水箱下方且两组支架的弧形面（每组支架分别有一个弧形面）分别用于支撑储水箱左右两端，两组支架的弧形面分别与储水箱左右两端的下表面接触；支架前脚底端和支架后脚底端分别与一个支架基础8固定连接，其中支架基础内设有金属预埋件102，支架前脚底端和支架后脚底端分别与对应的支架基础上的金属预埋件上表面焊接连接。由于有两组支架，因此，支架基础为4个。热水器金属支架完全由金属制成。
29.明敷热镀锌圆钢7一端设置于支架基础上表面且与金属预埋件上表面焊接连接，明敷热镀锌圆钢7另一端与屋面接闪带连接。这里的热镀锌圆钢为明敷，通过焊接连通屋面接闪带与热水器金属支架。
30.金属预埋件设置于支架基础内，金属预埋件包括铁件1021（长宽高110mm*110mm*5mm）以及与铁件焊接的圆钢1022（其为φ8圆钢），铁件位于圆钢1022的上端且铁件上表面与支架基础上表面（即找平层一上表面）平齐，在铁件处不设找平层，铁件上表面直接外露（不被任何部件遮盖，故可直接与热水器金属支架和明敷热镀锌圆钢焊接）。圆钢为门状结构，圆钢底部两端分别设有一个向内弯折的弯钩1023（其也为φ8圆钢）。其中一组支架的支架后脚所对应的支架基础内的金属预埋件上表面（即铁件上表面）同时焊接此支架后脚底端（此支架后脚还连接防雷机构）和明敷热镀锌圆钢7，其余3个支架基础内的金属预埋件上表面焊接热水器金属支架的支架后脚底端或支架前脚底端。金属预埋件在支架基础制作时一并浇筑在混凝土内，通过预埋件的弯钩固定牢靠。
31.所述的支架基础包括支架基础主体101（其为混凝土层）以及围绕支架基础主体设置的找平层一104以及位于找平层一外侧的防水层一103（防水层一不覆盖找平层一上端外侧）、预埋于支架基础主体顶部的金属预埋件102和位于支架基础主体下端的预埋插筋105（即预留插筋φ10热镀锌圆钢），所述的预埋插筋还插入屋面内。支架基础主体和找平层一构成的整体结构与金属预埋件之间用密封膏层106封严。
32.所述的屋面包括依序设置的找平层二111、防水层二112、保温层113、屋面主体114（屋面主体为混凝土层），支架基础主体下端插入屋面内。屋面设有凹槽，支架基础插入凹槽内，所述的凹槽两侧为所述的找平层二、防水层和保温层，支架基础主体底端与保温层底部平齐。
33.集热器11位于储水箱下方且集热器的集热管插入储水箱内；集热器位于两组支架之间。
34.所述的接闪针由相互连接的横向段1a(长度为200mm)和竖向段1b组成，横向段和竖向段组成l型结构；竖向段的顶端高于储水箱顶端0.5m。横向段1a末端与铁块焊接。
35.铁块固定于其中一组支架的支架后脚的上部，所述的上部指位于支架后脚的中间偏上且靠近支架后脚的顶端31；每组支架还包括连接于支架前脚和支架后脚之间的金属杆15，所述的金属杆一端固定于支架前脚中间偏上的位置，金属杆另一端固定于支架后脚中间偏下的位置，用于提高热水器金属支架的稳定性。支架前脚的顶端32如图1所示。连接处33用于连接支架前脚和支架后脚；连接处一端连接支架后脚的顶端31，另一端连接支架前脚的顶端32。
36.本实用新型主要由用作接闪针的φ10热镀锌圆钢、太阳能热水器金属支架、用于连接接闪针和金属支架的定制金属块、热水器支架预埋件、支架基础等组成。
37.在太阳能热水器金属支架上，用螺栓固定一个尺寸为100x100x10的铁块，用于和接闪针焊接，接闪针采用φ10热镀锌圆钢制作，高出储水箱500mm，满足雷击滚球半径的保护范围。
38.太阳能热水器金属支架的基础中设有金属预埋件，用于固定支架。通过将金属支架和屋面接闪带可靠焊接，能确保形成雷电流对地泄流通道。雷电流经接闪针、太阳能金属支架、屋面接闪带、防雷引下线，迅速流入大地，从而有效保护太阳能热水器。
39.φ10热镀锌圆钢（接闪针1、明敷热镀锌圆钢7）分别与金属支架或金属预埋件焊接时,应确保焊接搭接长度δ=6d（适用于焊接处一51、焊接处二52），d为圆钢直径。
40.本文中，图中标注的长度单位均为mm。
41.以上显示描述了本实用新型的基本原理、主要特征以及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落进要求保护本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。