专利名称：屋盖式多功能太阳能热水器的制作方法
技术领域：
本发明属于生活用品技术领域。
大家都知道太阳是一种能取之不尽用之不竭的洁净免费的能源。人类一直在努力研究开发太阳能的利用，在这一方面，太阳能热水器的开展是比较有成效的，而且也有了不少品种，热转化的效能也越来越高。但现有的热水器在某些方面有一些不足。现有的太阳能热水器功能单一在综合利用上也没有进行充分研发。再有，现在大多数的热水器为提高热效性能利用率大多都用真空管集热，不锈钢容器剩水以及复杂的保温系统，这类技术虽然使热效能利用性能越来越好，但由于在生产技术复杂，所需设备价格不菲，产品所有原材料价格相对偏高等原因，使产品还不能与传统的电热水器、燃气热水器等竞争；另外，只有具备阳光屋盖的群体才能有条件使用这类的热水器，进一步制约了它的发展。再来谈一谈支撑热水器的屋盖一般的屋盖功能有防风防雨、保温隔热等功能。其中，保温隔热功能好坏直接关系到居住环境的舒适度和能源消耗的多寡。如果保温层的功效不好，屋盖就会在夏日中被太阳“晒透”屋顶，使人感觉酷热难忍；而冬日里寒冷难耐，而且会因此而更多的使用空调暖气等手段，进一步耗费能源，也为此支付更多的环境代价。所以屋盖上的保温隔热层是非常重要的。如果将这两个问题放在一起分析就找到它们的内在联系而发现问题一方面要为器集热供水投入大量资金与技术而另一方面要隔热保温投入大量资金与技术，这种热源却都来自于一点--太阳。为解决一个问题点花两份的钱事倍功半。
本发明的目的是针对现有太阳能热水器存在的一些不足，及屋盖一些功能上的需要提供一种可以综合利用的屋盖式多功能太阳能水热器。它既有热水器集热供水的功能又有屋顶的保温隔热功效，使现有的太阳能热水器变为有综合功效，生产简单、性能优良，价格适中，能为大多数人提供热水及其他服务的新型热水器。让太阳能的利用得到进一步发展，减少能源的耗费，促进环保产品的发展，为太阳能产品开拓新的产品空间和市场。
以下是本本发明的实现技术方案用“屋盖式集水容器”(以下简称集水器)与“软式气囊透光保温屋面罩”及(以下简保温罩)储水罐、管网等组成的太阳能宗合利用设备系统。集水器是由防水保水有足够强度的织物或薄金属板制成连体管网状的水容器6。保温罩是用透光防水气密性好的软材料(如透光塑料)制成的，由若干个各自封闭大小不同的气囊柱连成一体的充气式透明屋顶瓦。集水器紧靠屋面上铺装。在集水器注水后，集水器就成为一个用水做材料的完整的屋面保温隔热层，也就具备了保温隔热的功能；另一方面集水器在注水吸收太阳的热能后成为集热器。在保温罩与的集水器做共同用下成为热水器。为实现上述任务还要做如下工做集水器制作安装完成后，将保温罩安装在集水器的上方。在集水器上设置温控器，安装导管，在适当的位置安装储水罐、水泵及到用户的管网等。在设备工作时，温控器按设定的温度控制集水容器上的出水阀和进水阀，让集水器的“适度水”在大气压力下或在水泵的作用下流到储水罐中或流到用户管网中。在夏天，温控器的设定以满足隔热的温度要求为前提，在提供一定温度的温热水即“适度水”的同时，对房屋进行了隔热。当水温高于隔热温度要求成为“高温水”时，在控温器的作用下，水泵将过热水收集到储水罐中储备，以备补充管网的用水需要。集水器中的“高温水”排走后，进水阀打开向集水器重注入新水，降低集水器的水温，继续发挥隔热与集热的双重功能。而冬日中调整温控器设定，以满足保温的温度要求为前提让设备工作，利用水的比热容大于泥土五倍这一物理特性，在提供热水的同时对房屋进行保温。就可让集水器发挥提供热水和进行保温的多重功效。而由于保温罩是若干个各自封闭的气囊柱连成一体的充气式的透明屋顶瓦，具有明显的保温作用，通过科学合理的控制与之紧密相联的集水器，屋盖式多功能太阳能热水器就能对房屋实施保温隔热的同时，还能提供一定温度的热水，从而达到产生综合功效的目的。
本发明和现有的太阳能热水器相比有几点进步一.突出的综合性功能。本发明除拥有一般热水器制热水的功能，同时还具备了屋面保温层保温隔热的功能。如新建的房屋上使用本发明不仅节约能源，还会因省去保温的投资，而且水做为保温材料要比传统的砂石效能高许多。
二.制造技术简单。比起制造真空管来说，屋盖式集水器生产简单所用材料便易，成本也较低，更有市场潜力。
三.观念新，供水量大。我们知道，热水器不是必需以高温的热水温度为追求目标，因为没有人用它的水来泡茶。因此，“适度水”才是太阳能热水器的经济合理的目标(这里说的“适度水”是体感温度舒适时的温度)。现有的热水器由于受热面积小，而为提高产水量只能加高热水的温度，以图获得多一些的“适度水”。从“适度水”的角度说，为此而花费更多的资金就造成了技术上的浪费。而屋盖式集水器受热面积大，不求高温就能供应大量“适度水”。
四.综合费用低价格性能比高，事半功倍。一般的房屋在建造时都要建防水层、保温层，防水层保温层也不有低的造价。屋盖式集水器函盖了这些功能却省了这些投资。扣去保温层的费用，减去为此而省去空调能源费，减少为此而支付的社会成本，污染的治理，减除为热水支付的电费，实际上这种屋面等于没有花多少钱，而充气的屋顶不比做防水多支出钱财。因此它具有省钱、简单、实用、功能多、节能、环保众多优点。
以下结合附图进一步说明
图1、图2、图3是屋盖式集水容器的视图。图4、图5、图6是软式气囊透光保温屋面罩的视图。图7是屋盖式多功能太阳能水热器安装在屋面上的示意图。其中保温屋面罩为局部示意图。
集水器分软式和硬式两类软式集水器可由防水保水的织物制成连体管网状水囊式集水容器7，集水器上下表面除特殊情况均为平面7，有拼接专用搭接边口1图1、图2、图3。集水器可根椐需要制成不同的几何形状，集水器管型为方形、圆形椭圆形或蜂窝状。除蜂窝状集水器的管壁与上下织物的结合均三点式2，其“管径”要依据织物的抗拉强度及注满水的压力设计，设计还要考虑如下的因素水受热后的膨涨力注水时的水压。织物之间的连接强度要大于所剩水的压力，集水器下部靠屋面处8和房屋四周，如女儿墙处9都加设一层保温材料3以利于集水器集热，集水器向阳光一面的材料表面须选用深颜色，最好为黑色。集水器材料表面内层向水面须选用浅颜色或可以反光的材料做衬；集水器应按照不同的房屋屋面的水平投影图形制成一整体集7水器不能制做为一整体而需分块制做时，每块的接处必须贴接牢固，其接口处为凹凸式4以保证集水器的拼装为连续无缝的整体。拼装为一体时要保证集水器下的保温层要完整连接，不能有“热桥”现象。集水器安装前不能注水。集水器在拼装时，集水器的连接口用“游任”连接，“游任”的螺纹型状要为梯形。集水器上的进水口要安装进水控制阀，如电磁阀。集水器口出水处安装温控器和出水控制阀，温控器预先设置温控数据，将须用的热水制定几个等级。在水温未到使用等级最低温限时，集水器的出水阀门全部关闭。当水温大于最低温限时，温控器作用于阀门使之开启向管网供水。当水温超过使用等级最高限时，通往储水罐的阀门在控温器作用下开启，储存集水器中的热水，当热水达到储水罐的允许高度后，储水罐的限位开关关闭来自集水器的阀门，打开通向管网之阀门，同时集水器上的出水阀门全部关闭，开启进水口阀门重新注入“冷水”，水注满后，集水器上压力传感控制器做用于进水阀门并使之关闭。屋盖式集水容器如此反复过程就可保证集水器管网的运转。
硬式集水器应采用薄金属板制做，板与板用焊接相连，其薄厚成度要能满足集水器乘水时的压力需要就可，硬式集水器与软式集水器除材料上的不同及连接不同其他大同小异。
保温罩是若干个各自封闭的气囊柱5连成一体的充气式的透明屋顶瓦。图4、图5、图6。安装时，保温罩不仅要与集水器有一定的距离10，还要使它们之间成为封闭的空间，并保证保温罩做为屋顶瓦防雨防雪等功能的发挥。保温罩外层须使用吸光吸热涂层内层须使用反光层以利于吸热保温。当屋面结构尺寸比较大时，还要制作支撑结构以保证充气罩能牢固的安装在集水器之上。保温罩中的空气起保温的作用，因此可以产生温室的效应。从而有利于集水器的集热。
权利要求
1.太阳能热水器，特别是屋盖式多功能太阳能热水器由储水罐、温控器管网等组成，其特征是屋盖式多功能太阳能热水器是由屋盖式集水容器(7)与软式气囊透光保温屋面罩(10)组成综合利用太阳能的系统设备，屋盖式集水器是由防水保水的织物或用薄金属板制成制连体管网状集水容器；(6)集水器紧靠屋面上铺装(8)。软式气囊透光保温屋面罩用透光防水气密性好的软材料制成的，由若干个各自封闭大小不同的气囊柱(5)连成一体的充气式的透明屋顶瓦(10)，保温罩安装在集水器的上方，安装时保温罩不仅要与集水器有一定的距离(10)，还要封闭它们之间的空间，在集水器注水后成为一个用水做材料屋面保温隔热层；另一方面集水器在注水吸收太阳的热能后成为集热器，软式气囊透光保温屋面罩(10)、屋盖式集水器、温控器、阀门、管网、储水罐相互连接与作用，在提供热水的同时对房屋实施保温与隔热，使屋盖式多功能太阳能热水器具备太阳能热水器与屋面保温隔热层的多重功能。
2.根据权利要求1所述的屋盖式多功能太阳能热水器，其集水器可根椐需要制成不同的几何形状，集水器管型为方形、圆形椭圆形或蜂窝状。除蜂窝状集水器的管壁与上下织物的结合均为三点式(2)，集水器下部靠屋面(8)和房屋四周女儿墙处(9)都加设一层保温材料(3)，集水器朝向阳光一面的材料表面须选用深色其背面内层向水面用浅颜色或可以反光的材料；集水器应按照不同的房屋屋面的水平投影图形制成一整体集水器，(7)分块制做时，其接口处为凹凸式(4)。
3.根据权利要求1所述的屋盖式多功能太阳能热水器，其保温罩由透光防水气密性好的软材料制成直径不等的，由若干个各自封闭的气囊柱(5)连成一体的充气式的透明屋顶瓦(10)，保温罩与集水器间应有一定的距离，它们之间的空间为封闭状的空间，保温罩内层使用反光层以利于保温。
4.根据权利要求1所述的屋盖式多功能太阳能热水器，其集水器上的进水口安装进水控制阀，集水器出水口安装温控器和出水控制阀，阀门在控温器作用下开启或关闭，储水罐上安装限位开关，开启关闭来自集水器的阀门。
5.根据权利要求1所述的屋盖式多功能太阳能热水器，其集水器上安装压力传感控制器，控制进水阀门的开启和关闭。
全文摘要
本发明是一种多功能太阳能热水器,属生活用品制造领域,由“屋盖式集水容器”与“软式气囊透光保温屋面罩”及储水罐、温控器、管网等组成的太阳能综合利用设备系统。它一改现在热水器只单一提供热水的现象,在提供热水的同时还能对房屋进行保温隔热。具生产简单、功能多样,性能优良,价格适中的特点。
文档编号F24J2/48GK1326080SQ0111776
公开日2001年12月12日 申请日期2001年5月11日 优先权日2001年5月11日
发明者李善崇 申请人:李善崇