一种太阳能热水装置的制作方法

本发明涉及一种集热装置，具体涉及一种太阳能热水装置。

背景技术：

太阳能热水装置，又称太阳能热水器，将太阳光能转化为加热的装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水装置按结构形式分为真空管式太阳能热水装置和平板式太阳能热水装置，主要以真空管式太阳能热水装置为主，占据国内95％的市场份额。真空管式家用太阳能热水装置是由集热管、储水箱及支架等相关零配件组成，把太阳能转换成热能主要依靠真空集热管，真空集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而得到所需热水。

太阳能是指太阳光的辐射能量，太阳能是一种可再生能源，广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，生物质能，潮汐能、水的势能等等。太阳能利用的基本方式可分为光—热利用、光—电利用、光—化学利用、光—生物利用四类。在四类太阳能利用方式中，光—热转换的技术最成熟，产品也最多，成本相对较低。如：太阳能热水装置、开水器、干燥器、太阳灶、太阳能温室、太阳房、太阳能海水淡化装置以及太阳能采暖和制冷器等。太阳能光热发电比光伏发电的太阳能转化效率较高，但应用还不普遍。在光热转换中，当前应用范围最广、技术最成熟、经济性最好的是太阳能热水装置的应用。

目前中国市场上最常见的全玻璃太阳能真空集热管，结构分为外管、内管，在内管外壁镀有选择性吸收涂层。平板集热器的集热面板上镀有黑铬等吸热膜，金属管焊接在集热板上，平板集热器较真空管集热器成本稍高，近几年平板集热器呈现上升趋势，尤其在高层住宅的阳台式太阳能热水装置方面有独特优势。

太阳能热水装置把太阳光能转化为热能，将水从低温度加热到高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。太阳能热水装置按结构形式分为真空管式太阳能热水装置和平板式太阳能热水装置，真空管式太阳能热水装置为主，占据国内95％的市场份额。真空管式家用太阳能热水装置是由集热管、储水箱及支架等相关附件组成，把太阳能转换成热能主要依靠集热管。集热管利用热水上浮冷水下沉的原理，使水产生微循环而达到所需热水。

真空管式热水器的吸热时，太阳辐射透过真空管的外管，被集热镀膜吸收后沿内管壁传递到管内的水。管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统。随着热水的不断上移并储存在储水箱上部，同时温度较低的水沿管的另一侧不断补充如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。

平板式热水器，一般为分体式热水器，介质则在集热板内因热虹吸自然循环，将太阳辐射在集热板的热量及时传送到水箱内，水箱内通过热交换(夹套或盘管)将热量传送给冷水。介质也可通过泵循环实现热量传递。

家用太阳能热水装置通常按自然循环方式工作，没有外在的动力。真空管式太阳能热水装置为直插式结构，热水通过重力作用提供动力。平板式太阳能热水装置通过自来水的压力(称为顶水)提供动力。而太阳能集中供热系统均采用泵循环。由于太阳能热水装置集热面积不大，考虑到热能损失，一般不采用管道循环。

平板式太阳能热水装置为顶水方式工作，真空管太阳能热水装置也可实行顶水工作的方式，水箱内可以采用夹套或盘管方式。顶水工作的优点是供水压力为自来水压力，比自然重力式压力大，尤其是安装高度不高时，其特点是使用过程中水温先高后低，容易掌握，使用者容易适应，但是要求自来水保持供水能力。顶水工作方式的太阳能热水装置比重力式热水器成本大，价格高，平均每一平方米采光面积售价1000元左右。

综上所述,现有的太阳能热水装置的存在成本高的问题。

技术实现要素：

本发明为了解决现有的太阳能热水装置的存在成本高的问题，提供了一种太阳能热水装置。

本发明的技术方案是一种太阳能热水装置，它包括向下反光镜、集热器、向上反光镜、透光膜、连接轴和支架，

连接轴安装在支架上，向下反光镜和向上反光镜相互垂直并通过连接轴可转动连接，集热器安装在连接轴上，且集热器位于向下反光镜和向上反光镜之间，透光膜贴附在向下反光镜、集热器和向上反光镜的外侧面上，并将向下反光镜、集热器和向上反光镜围成密封空间。

进一步地，集热器位于向下反光镜和向上反光镜之间的角分线上。

进一步地，向下反光镜和向上反光镜的结构相同，向下反光镜包括基板和镜面，基板的背面和镜面的背面粘接在一起。

进一步地，镜面为玻璃镜或太阳灶反光膜。

进一步地，基板为塑料板或玻璃钢板。

进一步地，集热器包括盖板、底板、热水总管、多根压条和多根热水管，盖板、多根压条和底板形成笼形框架，多根热水管并排设置并与热水总管连通后安装在笼形框架内。

进一步地，盖板、多根压条和底板由铝型材或玻璃钢板制成。

进一步地，透光膜为聚氯乙烯薄膜或聚乙烯薄膜。

进一步地，透光膜的厚度为0.04mm-0.15mm。

进一步地，连接轴包括芯轴和多个轴套，多个轴套可转动套装在芯轴上，且多个轴套分别与向下反光镜、集热器、向上反光镜和支架连接。

本发明与现有技术相比具有以下改进效果：

1、本发明的透光膜将三平面的所在空间严严实实地盖住，既能保证太阳光充分透射进入太阳能热水装置，又能够杜绝内外空气对流，从而保证太阳能热水装置的集热效果。

2、本发明结构简单，通过反光镜将太阳能收集，通过透光膜将收集到的太阳能的热量进行密封，太阳能通过反光镜将热量反射到成排的热水管上，从而将管内的液体介质进行加热，然后供给给用户，有效避免了采用真空管带来的成本高的问题，本发明的成本相比于现有的采用真空管的成本降低了85-90％。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；图2是向上反光镜的主视图；图3是图2在A-A处的剖视图；图4是集热器的结构示意图；图5是图4在B-B处的剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，一种太阳能热水装置，它包括向下反光镜10、集热器30、向上反光镜15、透光膜20、连接轴40和支架50，连接轴40安装在支架50上，向下反光镜10和向上反光镜15相互垂直并通过连接轴40可转动连接，集热器30安装在连接轴40上，且集热器30位于向下反光镜10和向上反光镜15之间，透光膜20贴附在向下反光镜10、集热器30和向上反光镜15的外侧面上，并将向下反光镜10、集热器30和向上反光镜15围成密封空间。

向下反光镜10的镜面与向上反光镜15的镜面垂直，平板型的集热器30的平面夹在向下反光镜10的镜面与向上反光镜15的镜面之间，并分别与向下反光镜10的镜面和向上反光镜15的镜面各成45°角。连接轴40起到三平面连接作用，它位于三平面的交线上。支架50将连接轴40托起，并保证集热器30平面与太阳光平行。透光膜20将三平面的所在空间严严实实地盖住，既要保证太阳光充分透射进入太阳能热水装置，又要杜绝内外空气对流，影响太阳能热水装置的集热效果。

本发明的向下反光镜10的镜面与太阳入射光成45°角，经过镜面反射，太阳反射光垂直射向与太阳光平行的集热器30的上表面。同样，向上反光镜15的镜面与太阳入射光也成45°角，经过镜面反射，太阳反射光垂直射向与太阳光平行的集热器30的下表面。由于向下反光镜10和向上反光镜15的共同作用，集热器30腹背两面同时受热，增大了对集热器30中的循环水的加热效果。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的集热器30位于向下反光镜10和向上反光镜15之间的角分线上。如此设置，便于保证集热器的两面同时受热，保证集热效果。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图2说明本实施方式，本实施方式的向下反光镜10和向上反光镜15的结构相同，向下反光镜10包括基板11和镜面12，基板11的背面和镜面12的背面粘接在一起。如此设置，便于将太阳光的热通过反光镜尽量全部收集，反光效果好。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

本实施方式的基板11起支撑作用，它是镜面12的载体，它与镜面的长宽尺寸相同。

本实施方式的基板11表面平整、刚度好、耐水、不变形，绝热好、与镜面底面能很好地粘接。基板11采用塑料板、玻璃钢板制作。

具体实施方式四：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式的镜面12为玻璃镜或太阳灶反光膜。如此设置，反光效果好。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

本实施方式的玻璃镜分手工镀银镜和真空镀铝镜。

本实施方式的手工镀银镜与真空镀铝镜相比，具有镜面尺寸大，成像清晰逼真，抗盐雾、抗温热性能好，使用寿命长的特点。

本实施方式的手工镀银镜大都采用高质量的平板玻璃为基材，在其表面上经镀银工艺，再复盖一层镀铜，加上一层涂底漆，最后涂上灰色面漆而制成。其最大尺寸为3.2米×2米，厚度在2～10毫米之间。可根据需要选择不同规格。

反光膜，是一种已制成薄膜可直接应用的逆反射材料。利用玻璃珠技术，微棱镜技术、合成树脂技术，薄膜技术和涂敷技术和微复制技术制成。

太阳灶是根据镜面反光原理，将阳光进行聚焦从而在聚焦面达到高温，进行工作。太阳灶反光膜，就是将太阳光进行反射用的一种工业用品。太阳灶反光膜是应用于太阳灶的一种镀铝贴膜。

太阳灶反光膜一般的反光率在80％以上。超高性能反光膜的反光率一般在90％以上，耐摩擦，耐腐蚀，耐老化，高亮度，逆光观察反射出来的光是蓝色。采用多成镀铝，表面平滑高亮，长时间使用，表面仍然平滑，不会出现漫反射。镜面反光折射率90％以上。耐高温，100度开水浸烫不脱铝。

太阳灶反光膜的镀铝层厚度一般很薄，0.05或者0.1毫米。厚度不一样，反射率也不一样。

具体实施方式五：结合图1、图2和图3说明本实施方式，本实施方式的基板11为塑料板或玻璃钢板。如此设置，成本低廉。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1、图4和图5说明本实施方式，本实施方式的集热器30包括盖板31、底板34、热水总管35、多根压条33和多根热水管32，盖板31、多根压条33和底板34形成笼形框架，多根热水管32并排设置并与热水总管35连通后安装在笼形框架内。如此设置，结构简单，成本低廉。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

本实施方式的盖板31、压条33和底板34形成笼形的框架，并排水平横置的若干热水管32位于这个框架之中。盖板31和底板34的宽度比热水管32的直径稍大，分别置于成排热水管32的上部和底部，两侧用多根压条33将其夹紧，压条33的顶部与盖板31固定，压条33的底部与底板34固定。

本实施方式的热水管32内流动的热媒质可以是热水或防冻液。防冻液的一种配比是：乙二醇40％、乙醇20％、水40％。它的沸点为98℃，冰点为64℃。

本实施方式不论热水或用防冻液作为吸收太阳光的热媒质，为了增加吸收率，应将热媒质涂黑，具体做法是将足量的墨汁倒入热媒质中，并搅匀成黑色液体。

本实施方式的成排热水管32接受太阳光，热水管32内热媒质受热升温后，全部流入热水总管35，通过热水总管35流到热用户供热。

具体实施方式七：结合图1、图4和图5说明本实施方式，本实施方式的盖板31、多根压条33和底板34由铝型材或玻璃钢板制成。如此设置，成本低廉。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

本实施方式的热水管32采用钢丝塑料软管制作。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的透光膜20为聚氯乙烯薄膜或聚乙烯薄膜。如此设置，成本低廉,透光效果好。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

具体实施方式九：结合图1说明本实施方式，本实施方式的透光膜20的厚度为0.04mm-0.15mm,透光膜20的厚度优选为0.1mm。如此设置，在保证透光效果的同时,保证透光膜的密封性能,防止长时间风吹日晒等自然条件下产生的老化现象,从而保证使用效果和使用寿命。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七或八相同。

具体实施方式十：结合图1说明本实施方式，本实施方式的连接轴40包括芯轴和多个轴套，多个轴套可转动套装在芯轴上，且多个轴套分别与向下反光镜10、集热器30、向上反光镜15和支架50连接。如此设置，便于固定和连接集热器。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六、七、八或九相同。