专利名称：采集太阳能的屋面瓦的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能热利用技术，尤其是涉及一种采集太阳能的屋面瓦。
背景技术：
太阳能作为经济、无污染的能源，已在工业和日常生活中得到广泛的应用。但由于太阳能的能流密度极低，因此收集太阳能的主要设备——集热元件就成为太阳能利用的关键技术之一。经过多年的改进，目前典型的集热元件是采用真空管或真空板吸收太阳能，真空管/板内的液体吸收太阳辐射中的直射和散射，并累积储至高温热能后进行循环。但真空管/板吸热是双向传输，因此真空管/板吸热后的高温液体与外界自然环境的温差较大，必须通过真空层对高温热能进行保温，以减小热量的散失。所以目前集热方式和集热结构存在以下问题1、集热元件制造、使用成本高。为达到高效率的采热效果，尽可能减少热辐射损失问题，集热元件内管的液体吸收热后，还要通过内、外管之间真空层来减少热能损失。全玻璃真空管虽然热效率最高，但存在着易碎和不能承压的问题；金属热管虽然解决了承压问题，但同时也增加了金属热管制作工艺的复杂性，尤其是端口处的密封不易解决，造成真空层的真空度不易保证，热辐射损失较大，热效率相对降低；真空板式集热器虽然也能较好地解决了承压问题，但玻璃真空板的加工工艺更加复杂，真空度比金属热管还低，热辐射损失大，保温性能较差，其集热效率最低。目前集热单元为减少热辐射损失，都在保温方面采取措施，但这些措施又会进一步增加集热元件的制造成本。再则，由于流经集热元件内的液体是在封闭的管路内进行循环，而液体吸热膨胀后就会在管内产生一定的压力，故集热元件对液管的制造精度要求很高，这不仅会增加集热元件的制造成本，而且由于运行中集热元件内管承压，降低了集热单元和整个加热系统的工作可靠性。2、采热面积小。基于传统结构的真空集热单元的结构，集热单元必须放置在特定的工具架上并固定在屋面上，不仅无法实施大面积采热、利用太阳能，而且采用专用支架给安装、施工带来困难，也给日常维护工作造成不便。3、系统工作可靠性不高。无论是太阳能真空管还是太阳能真空板，均采用真空玻璃制得，因此在温差较大或运输以及安装过程中，玻璃都极易受到损坏，而破坏集热元件的保温层，造成采热效率的下降，故太阳能采热系统的工作可靠性不高。4、不能实现全天候采热。由于太阳光照时间是有限的，故采集太阳能都是间断性采热，受天气影响很大，尤其在阴雨天，就不能采热，因此就需要用电辅助加热，但采用电辅助加热的经济性较差。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种采集太阳能的屋面瓦，能集采热单元与传统屋面瓦为一体，不仅能大面积铺设在斜屋面上采热，与建筑物成一体，大幅度降低集热单元的制造和使用成本，而且低温采热效率高，施工方便、运行成本低，结构简单，系统安全可靠。
本实用新型为实现上述目的的技术是，一种采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述的屋面瓦由下瓦体和扣合连接在下瓦体顶部的上瓦体具有拱形接边和覆盖在拱形接边上部的扣合边，下瓦体具有液腔，液腔的上、下端侧具有上、下横挡边且液腔内设有两个以上横向的积液板以构成绕流式液道，下瓦体位于下横挡边的内侧具有贯穿瓦体的出液口，下瓦体的出液口下部凸起的底座与下一个下瓦体上横挡边的内侧相接，形成与大气相通的纵向液道，且下瓦体的前下部覆盖在下一个上瓦体和下瓦体上。
本实用新型采用上述技术方案后1、制造、使用成本低。由于本实用新型采集太阳能的屋面瓦作为集热单元，在屋面瓦内设有常压绕流式液道，使液体在通过瓦体吸收太阳热能或/和空气热能的同时，吸附在液道上表面的液体在吸热脱附形成单向热量传输，因此使屋面瓦即为吸收热源的载体，又为吸收热能液体的保温体，无需特殊的保温结构，且所采集的热能为低温热源，因此可大幅度降低太阳能采热单元的制造成本。另外由于各屋面瓦之间的液通道路无需管路密封连接，因此也大幅度减低了制造成本和施工的难度，不仅能实现大面积辅设在屋面上采集太阳能或/和空气热能的目标，而且辅设、维修和更换屋面瓦非常方便。
2、施工灵活。本实用新型的屋面瓦可以根据所需采集的面积来任意辅设，而且辅设时与一般的屋面瓦相同，不受屋面面积大小限制，而且辅设灵活方便，因此易实现最大面积采集、利用太阳能。
3、外观平整，能与建筑物浑然成一体。本实用新型将采热单元与传统屋面瓦合二为一，不仅完整地保留了屋面瓦防水、隔热的功能，还具有采热的的功能，彻底解决了太阳能采热系统与建筑一体化的问题，使屋面瓦的颜色、式样不受限制，丰富了屋面瓦的功能。
4、低热采热效率高，提高了系统的运行可靠性。本实用新型斜面辅设在屋面上的屋面瓦其液腔内设有积液板，使液体或工质流入液腔时通过各积液板时起到挠流作用，不仅能增加液体或工质在屋面瓦内的行程，充分吸收热能，而且吸附在上瓦体吸附层上的液体吸热后脱附下流，形成热量的单向传输，液体再流入下部的屋面瓦进一步吸热直至到最下部的屋面瓦，最后通过管道送至热媒储热箱内，作为低温热源，实现最经济供热。本实用新型由于各屋面瓦之间仅依靠相邻之辅设搭接，屋面瓦之间的纵向液道之间无需管路连接，形成与大气相通的液道，因此被加热的液体膨胀后也不会在液道内产生压力，大大提高了加热装置的运行可靠性。
5、综合热效率高。本实用新型的屋面瓦在太阳能不足时，可利用环境热能加以补充，因此提高了太阳能利用的稳定性及综合热效率。
以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的屋面瓦多组辅设后的结构示意图。
图2是本实用新型屋面瓦的下瓦体的结构示意图。
图3是本实用新型屋面瓦的下瓦体底部的结构示意图。
图4是本实用新型屋面瓦的上瓦体的结构示意图。
图5是本实用新型屋面瓦的上瓦体底部的构示意图。
具体实施方式
见
图1-5所示的本实用新型采集太阳能的屋面瓦8由下瓦体81和上瓦体82构成，上瓦体82具有外表面的防水层和内表面的吸附层，上瓦体82扣合连接在下瓦体81顶部。下瓦体81的顶部具有止口81-6和高于止口81-6的支承面81-8，上瓦体82的外周边卡接在止口81-6并支承在支承面81-8上与下瓦体81连接，下瓦体81两侧具有拱形接边81-5和覆盖在拱形接边81-5上部的扣合边81-10，扣合边81-10的前、后部还具有内凹的定位槽，使相邻屋面瓦8横向搭接在一起。见图2所示，下瓦体81具有液腔81-11，液腔81-11的上、下端侧具有上横挡边81-1和下横挡边81-8，液腔81-11内设有两个以上横向的积液板81-3构成绕流式液道，见图3所示，积液板81-3顶部的一侧设有下凹的液道81-4，且相邻积液板81-3的液道81-4相错布设，使液体通过液道81-4时形成双挠流，使吸附在上瓦体82吸附层内的液体，在上瓦体82吸热后，自然脱附上瓦体82的吸附层，起到单向传输热能的作用，同时积液板81-3还可以增加液体的吸热行程。下瓦体81位于下横挡边81-8的内侧具有贯穿瓦体的出液口81-7，下瓦体81的出液口81-7下部凸起的底座81-13与前一个下瓦体81上横挡边81-1的内侧相接，从而使上、下两片屋面瓦形成纵向贯通的与大气相通的开放液道，为便于安装屋面瓦8，下瓦体81的出液口81-7下部凸起的底座81-13还有与上瓦体82前部凸筋82-1相配合的限位槽81-12，下瓦体81下部覆盖在前一个上瓦体82和下瓦体81上，使各瓦之间形成良好的配合，并且下雨时，雨水可通过上瓦体82的上表面将积水排出。
见图2、3所示，本实用新型的下瓦体81靠近上横挡边81-1内侧还具有与上瓦体82连接的支座81-2，且支座81-2上设有液口，上瓦体82的凸块82-3卡接在支座81-2的液口内，上瓦体82通过前部的凸块82-3以及周边方便地装在下瓦体81上。
为进一步提高采热效率，见图5，上瓦体82的下部还具有插入在下瓦体81液腔81-11内的翅片82-4，将上瓦体82吸收的热量通过翅片传递到液体内对液体进行换热，最好上瓦体82相邻的翅片82-4相错布设，进一步增加液体在屋面瓦内的吸热路程。
为使屋面瓦保持传统瓦的形状，下瓦体81中部具有上凸弧面81-9，其两侧具有液腔81-11，上瓦体82也具有与其相配的弧面82-2。
本实用新型由于采用结构新颖的屋面瓦，大幅度地降低了集热单元的制造和运行成本，实现大面积采用太阳能的目的。
权利要求1.一种采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述的屋面瓦(8)由下瓦体(81)和扣合连接在下瓦体(81)顶部的上瓦体(82)构成，上瓦体(82)具有外表面的防水层和内表面的吸附层，下瓦体(81)两侧具有拱形接边(81-5)和覆盖在拱形接边(81-5)上部的扣合边(81-10)，下瓦体(81)具有液腔(81-11)，液腔(81-11)的上、下端侧具有上、下横挡边(81-1、81-8)，且液腔(81-11)内设有两个以上横向的积液板(81-3)以构成绕流式液道，下瓦体(81)位于下横挡边(81-8)的内侧具有贯穿瓦体的出液口(81-7)，下瓦体(81)的出液口(81-7)下部凸起的底座(81-13)与下一个下瓦体(81)上横挡边(81-1)的内侧相接，形成与大气相通的纵向液道，且下瓦体(81)的前下部覆盖在下一个上瓦体(82)和下瓦体(81)上。
2.根据权利要求1所述的采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述的下瓦体(81)靠近上横挡边(81-1)内侧还具有与上瓦体(82)连接的支座(81-2)，支座(81-2)上设有液口，上瓦体(82)的凸块(82-3)卡接在液口内。
3.根据权利要求2所述的采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述积液板(81-3)顶部的一侧设有下凹的液道(81-4)，且相邻积液板(81-3)的流道(81-10)相错布设。
4.根据权利要求1所述的采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述的上瓦体(82)的下部还具有插入在下瓦体(81)液腔(81-11)内的翅片(82-4)。
5.根据权利要求4所述的采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述上瓦体(82)相邻的翅片(82-4)相错布设。
6.根据权利要求1所述的采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述下瓦体(81)的顶部具有止口(81-6)和高出止口(81-6)的支承面(81-8)，上瓦体(82)的外周边卡接在止口(81-6)并支承在支承面(81-8)上与下瓦体(81)连接。
7.根据权利要求1所述的采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述在下瓦体(81)的出液口(81-7)下部凸起的底座(81-13)上，还有与上瓦体(82)前部凸筋(82-1)相配合的限位槽(81-12)
8.根据权利要求1所述的采集太阳能的屋面瓦，其特征在于所述的下瓦体(81)中部具有上凸弧面(81-9)，其两侧具有液腔(81-11)，上瓦体(82)也具有与其相配的弧面(82-2)。
专利摘要本实用新型涉及一种采集太阳能的屋面瓦，由下瓦体和扣合连接在下瓦体顶部的上瓦体具有拱形接边和覆盖在拱形接边上部的扣合边，下瓦体具有液腔，液腔的上、下端侧具有上、下横挡边且液腔内设有两个以上横向的积液板以构成绕流式液道，下瓦体位于下横挡边的内侧具有贯穿瓦体的出液口，下瓦体的出液口下部凸起的底座与下一个下瓦体上横挡边的内侧相接，形成与大气相通的纵向液道，且下瓦体的前下部覆盖在下一个上瓦体和下瓦体上。本实用新型能集采热单元与传统屋面瓦为一体，不仅能大面积铺设在斜屋面上与建筑物成一体，大幅度降低集热单元的制造和使用成本，而且低温采热效率高，施工方便、运行成本低，结构简单，系统安全可靠。
文档编号E04D1/02GK2729192SQ20042007953
公开日2005年9月28日 申请日期2004年9月16日 优先权日2004年9月16日
发明者杨家华, 王伟强, 唐晓东, 杨斌旭, 张利平, 何安江 申请人:杨家华