一种集成太阳能热水器窗系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种集成太阳能热水器窗系统；真空集热管设置在中空玻璃的空气层内，固定在铝窗框中，铝窗框固定在钢窗框上，钢窗框固定在混凝土结构上；热水管、冷水管与真空集热管连接，连接处密封；压力水泵设置在冷水管上，通过电磁阀与水位及水温显示器连接，水位及水温显示器与设置在中空玻璃中的温度感应器连接,冷水在集热管内转换成热水，经过热水管进入储水设备中，并入供热系统；储水设备置于室内，与自来水管、供热水管连接；本系统实现了门窗集热一体化，带有真空集热管的中空玻璃抗风压性能达到4.5KPa以上，气密性达8级，空气渗透量q2≤0.5,水密性达700P，用于住宅的窗上，将太阳能转化为水的热能，无污染，节能环保。
【专利说明】一种集成太阳能热水器窗系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种集成太阳能热水器窗系统。
【背景技术】
[0002] 在我们经济快速发展的今天，能源是一个日趋突出的问题，建筑能耗占相当大的 比重，为此在建筑门窗上考虑太阳能的充分利用，将是一个具有潜力的市场，为国家的环保 节能做出贡献，为人类保持一个持续发展的自然环境。在现代的建筑门窗上，玻璃材料的档 次是越来越高，由之前的单层玻璃，发展到后来的中空玻璃，近年来人们为了追求低的太阳 辐射率，极力降低传热系数，应用了单银、双银甚至三银的L0W-E玻璃，我们这套系统，可以 充分利用穿透玻璃的能量，将太阳能转换为热水加以储备和利用。
[0003] 现在我们建筑上用的门窗，主要是为了采光和通透之用，没有在采光和通透的基 础上对太阳能进行利用。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种集成太阳能热水器窗系统。采用太阳能热水器的工作原 理（热虹吸效应）及门窗及给排水技术，将集热管放置于窗户的中空玻璃内，集热管从中空 玻璃隔垫中引出到储水箱，进入供热水管道加以利用，在窗的玻璃构造及铝型材的构造上 进行改进，使窗具有安全、防水等原有的功能，由于集热管排布平整、美观，对建筑立面效果 有很好的装饰作用。
[0005] 本发明所述的集成太阳能热水窗系统，包括中空玻璃、真空集热管、铝窗框、密封 胶条、密封胶、铝隔垫、铝密封管套、热水管、冷水管、防水砂浆、防水密封胶、钢窗框、钢螺 钉、防水布、抹灰层、钢套管、开启窗扇、固定窗、溢水管、水位及水温显示器、电磁阀、温度感 应器、排污管、自来水管、供热水管、储水设备、压力水泵、混凝土结构、定距垫块。
[0006] 真空集热管设置在中空玻璃的空气层内由定距垫块固定，带有真空集热管的中空 玻璃是固定在开启窗扇上方和固定窗中的错窗框中，错窗框顶部固定在钢窗框上，钢窗框 用钢螺钉固定在混凝土结构上，用防水砂浆、防水密封胶、密封胶条、防水布、抹灰层密封； 热水管、冷水管通过钢套管与真空集热管上端部连接，连接处通过铝密封管套、密封胶、密 封胶条、内部放置干燥剂带有小孔的铝隔垫密封；排污管设置在带有真空集热管的中空玻 璃底部，与真空集热管下端连接，连接处通过铝密封管套、密封胶、密封胶条、内部放置干燥 剂带有小孔的铝隔垫密封；
[0007] 压力水泵设置在冷水管上，压力水泵通过电磁阀与水位及水温显示器连接，水位 及水温显示器与温度感应器连接，温度感应器设置在中空玻璃中，由温度感应器通过水位 及水温显示器、电磁阀控制的压力水泵将自来水压入冷水管，冷水在集热管内转换成热水， 经过热水管进入储水设备中，并入供热系统；储水设备置于室内，分别与自来水管、供热水 管连接，底部设有溢水管。
[0008] 将真空集热管与中空玻璃一体化是本发明的核心，是将特制的真空集热管放置于 中空玻璃32mm的空气层的中，真空集热管与两侧玻璃保持不小于3mm的间隙，本集成热水 窗是应用在建筑立面上，利用热水上行、冷水下行的热虹吸的工作原理，将透过玻璃的太阳 能转化为热水，加以储备和利用，为了加强转换效率，室外侧的玻璃采用低铁超白玻璃，为 了控制中空玻璃空气层的温度，在空气层内侧设置了温度传感器，可以控制电磁阀及压力 水泵，从而控制集热管中的供水情况，保证中空玻璃不因温度等异常而出现损坏现象。考 虑集热管的清理方式，门窗的使用时间较长，会有污垢出现，在低部安装一排污管道，方便 排出沉淀的污水。同时集热管有规律的排列在中空玻璃中，对门窗立面效果有独特的装饰 效果。
[0009] 本发明关键技术是中空玻璃的密封，在门窗的中空玻璃之中，要求必须是干燥的 空气，以避免由于温差变化引起的起雾或结露现象，丧失门窗的作用，为此在集热管进水和 出水管外增加一纯铝套管，中空玻璃的密封胶与纯铝套管有很好的密封相容性能，在温差 大和有相对位移的工作重要条件下，还能保持良好的密封性。同时在玻璃之间设置一个比 较大的铝隔垫，内部放置固体干燥剂，保持空气层的干燥。从而很好的保证了窗玻璃的使用 功能。
[0010] 在本套窗的设计工作中，已安排好各种管道的通道，在铝窗框的生产加工中按设 计好的工艺进行加工的密封，在进出水管的通道中，均设置钢套管16,钢套管及部分管道均 在安装前预先埋设并进行完全密封处理，主要工作在工厂完成，质量容易控制及保证。
[0011] 通过玻璃面板材料与集热管的一体化集成，对集成的玻璃板块，玻璃在各种荷载 的作用下，最大的挠度不超过2_，对于比较大的玻璃板块中，设计及加工合成玻璃板块时， 在变形较大处，设置透明的定距垫块，从而保证了集热管的安全，按规范《建筑外门窗气 密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T7106-2008的要求，此套窗的抗风压性能可以达 到4. 5KPa以上，气密性达8级，空气渗透量q2 < 0. 5,水密性达700P以上，具有良好的性 能。
[0012] 本发明的优点在于，在现有窗的技术上，在玻璃面板材料中集成太阳能集热管，并 从面板中导出转换的能量，有效的利用了门窗技术，实现门窗集热一体化设计，使窗有了新 的功能，达到更加节能环保的目的。
[0013] 本发明应用于住宅及部分办公楼的厨房及卫生间部位的窗上，将太阳能转化为水 的热能，再进行储备并进入住户的热水系统，节约了煤气、电等资源，本系统窗可应用于每 层的住户，应用面比较广，此系统无任何污染物产生，节能环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0014] 图1集成太阳能热水器窗系统，
[0015] 图2集成窗顶部系统详图
[0016] 图3集成窗底部系统详图
[0017] 图4带有集热管的中空玻璃结构示意图。
[0018] 其中：1中空玻璃、2真空集热管、3铝窗框、4密封胶、5密封胶条、6铝隔垫、7铝密 封管套、8热水管、9冷水管、10防水砂浆、11防水密封胶、12、钢窗框、13、钢螺钉、14防水布、 15抹灰层、16钢套管、17开启窗扇、18固定窗、19溢水管、20、水位及水温显不器、21电磁 阀、22、温度感应器、23排污管、24自来水管、25供热水管、26储水设备、27压力水泵、28混 凝土结构、29定距垫块。
【具体实施方式】
[0019] 本发明所述的集成太阳能热水窗系统，包括中空玻璃1、真空集热管2、铝窗框3、 密封胶条4、密封胶5、铝隔垫6、铝密封管套7、热水管8、冷水管9、防水砂浆10、防水密封胶 11、钢窗框12、钢螺钉13、防水布14、抹灰层15、钢套管16、开启窗扇17、固定窗18、溢水管 19、水位及水温显示器20、电磁阀21、温度感应器22、排污管23、自来水管24、供热水管25、 储水设备26、压力水泵27、混凝土结构28、定距垫块29。
[0020] 真空集热管2设置在中空玻璃1的空气层内由定距垫块29固定，带有真空集热管 2的中空玻璃1是固定在开启窗扇17上方和固定窗18中的铝窗框3中，铝窗框3顶部固定 在钢窗框12上，钢窗框12用钢螺钉13固定在混凝土结构28上，用防水砂浆10、防水密封 胶11、密封胶条4-1、防水布14、抹灰层15密封；热水管8、冷水管9通过钢套管16与真空 集热管2上端部连接，连接处通过铝密封管套7-1、密封胶5-1、密封胶条4-2、内部放置干燥 剂带有小孔的铝隔垫6-1密封；排污管23设置在带有真空集热管2的中空玻璃1底部，与 真空集热管2下端连接，连接处通过铝密封管套7-2、密封胶5-2、密封胶条4-3、内部放置干 燥剂带有小孔的铝隔垫6-2密封；
[0021] 压力水泵27设置在冷水管9上，压力水泵27通过电磁阀21与水位及水温显示 器20连接，水位及水温显示器20与温度感应器22连接，温度感应器22设置在中空玻璃 1中，由温度感应器22通过水位及水温显示器20、电磁阀21控制的压力水泵27将自来水 压入冷水管9,冷水在集热管内转换成热水，经过热水管8进入储水设备26中，并入供热系 统；储水设备26置于室内，分别与自来水管24、供热水管25连接，底部设有溢水管19。
【权利要求】
1. 一种集成太阳能热水器窗系统，包括中空玻璃、真空集热管、铝窗框、密封胶条、密封 胶、干燥剂、铝密封管套、热水管、冷水管、防水砂浆、防水密封胶、钢窗框、钢螺钉、防水布、 抹灰层、钢套管、开启窗扇、固定窗、溢水管、水位及水温显示器、电磁阀、温度感应器、排污 管、自来水管、供热水管、储水设备、压力水泵、混凝土结构、定距垫块；其特征在于： 真空集热管设置在中空玻璃的空气层内由定距垫块固定，带有真空集热管的中空玻璃 是固定在开启窗扇上方和固定窗中的铝窗框中，铝窗框顶部固定在钢窗框上，钢窗框用钢 螺钉固定在混凝土结构上，用防水砂浆、防水密封胶、密封胶条、防水布、抹灰层密封；热水 管、冷水管通过钢套管与真空集热管上端部连接，连接处通过铝密封管套、密封胶、密封胶 条、内部放置干燥剂带有小孔的铝隔垫密封；排污管设置在带有真空集热管的中空玻璃底 部，与真空集热管下端连接，连接处通过铝密封管套、密封胶、密封胶条、内部放置干燥剂带 有小孔的铝隔垫密封； 压力水泵设置在冷水管上，压力水泵通过电磁阀与水位及水温显示器连接，水位及水 温显示器与温度感应器连接，温度感应器设置在中空玻璃中，由温度感应器通过水位及水 温显示器、电磁阀控制的压力水泵将自来水压入冷水管，冷水在集热管内转换成热水，经过 热水管进入储水设备中，并入供热系统；储水设备置于室内，分别与自来水管、供热水管连 接，底部设有溢水管。
2. 根据权利要求1所述的集成太阳能热水器窗系统，其特征在于：真空集热管放置于 中空玻璃的空气层为32mm，真空集热管与两侧玻璃的间隙> 3mm。
3. 根据权利要求1所述的集成太阳能热水器窗系统，其特征在于：中空玻璃的室外侧 的玻璃为低铁超白玻璃。
4. 根据权利要求1所述的集成太阳能热水器窗系统，其特征在于：带有真空集热管（2) 的中空玻璃（1)，玻璃在各种荷载的作用下，最大挠度< 2mm。
5. 根据权利要求1所述的集成太阳能热水器窗系统，其特征在于：抗风压性能为 4. 5KPa。
6. 根据权利要求1所述的集成太阳能热水器窗系统，其特征在于：气密性为8级。
7. 根据权利要求1所述的集成太阳能热水器窗系统，其特征在于：空气渗透量 q2 ^ 0. 5〇
8. 根据权利要求1所述的集成太阳能热水器窗系统，其特征在于：水密性为700P。
【文档编号】E06B7/22GK104110195SQ201410314827
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月2日 优先权日:2014年7月2日
【发明者】丁荣才, 吴日辉, 李永生 申请人:深圳市广田方特幕墙科技有限公司