平板一体式太阳能热水器的制作方法

本实用新型涉及太阳能热水器领域，具体的说是一种平板一体式太阳能热水器。

背景技术：

太阳能热水器利用太阳能对自来水进行加热，提供生产和生活用热水，其应用和普及不仅给人们带来了便利，还减少了常规能源消耗，降低了环境污染，是人们对清洁能源应用的成功案例。

目前常见的太阳能热水器为真空集热管式太阳能热水器，该热水器的水箱和多根真空集热管集成为一体结构，并通过支架安装在房顶，水箱上开设进、出水口并利用上、下水管路与室内的管路和控制阀连接。

现有的真空集热管式太阳能热水器在具体使用中存在诸多缺陷：1）真空管为玻璃管且直接暴露在外，容易受到碰撞损坏，另外，由于真空管直接吸热并对自来水进行加热，在阳光充足的情况下上水时，由于冷热水温差大，容易出现爆管现象，真空管损坏后整机即无法使用，更换真空管又十分费时费力；2）整机一般只能安装在楼顶且一旦安装，真空集热管的倾斜角度即确定，无法依据季节变化进行调整，导致吸热效率低。

基于上述问题，本案申请人基于换热原理开发出一种太阳能集热板与水箱一体式的太阳能热水器，该太阳能热水器利用太阳能集热板对导热介质进行加热，加热后的导热介质再通入换热箱内，利用循环换热结构对水箱内的自来水进行加热。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、安装使用方便、集热效果好、换热效率高的平板一体式太阳能热水器。

为解决上述技术问题，本实用新型的平板一体式太阳能热水器包括太阳能集热箱和换热箱，其结构特点是集热箱安装在第一支架上，换热箱横向设置且换热箱的底端与第一支架的顶端连接，第一支架安装在一摆转支撑架上；集热箱为长方形的扁平箱体，箱体的其中一面封装透明玻璃板、另一面封装镀锌钢板，箱体内安装集热平板且集热平板的集热面朝向透明玻璃板，集热平板的另一面敷设多根竖向设置的集热管，集热平板的顶部和底部各横向设置一根集热总管，位于顶部的集热总管的其中一端封闭、另一端在集热箱的顶部引出集热箱出液口，位于底部的集热总管的其中一端封闭、另一端向上弯折延伸并在集热箱的顶部引出集热箱进液口；集热平板与镀锌钢板之间填充保温材料并形成集热保温层；换热箱内部安装有横向设置的内胆，内胆外部包覆有内胆保温层，内胆保温层的外部套设外壳，内胆的其中一端开口且开口上封装有封盖，外壳的其中一端部开设有用于容纳封盖的端槽；内胆的底壁上安装有换热盘管，换热盘管在靠近换热箱其中一端的位置上引出介质出液管、在靠近换热箱另一端的位置上引出介质进液管、中部管段伸入内胆的下部并沿内胆径向往上呈螺旋状排布；介质出液管通过软管与集热箱进液口连接，介质进液管通过软管与集热箱出液口连接；内胆底部的其中一端连接冷水进水管、另一端连接热水出水管，冷水进水管的内伸端延伸至靠近内胆底端的位置处截止，热水出水管的内伸端延伸至靠近内胆顶端的位置处截止。

采用上述结构，在集热箱内，底部和顶部分别设置一根集热总管，底部为总的进液管路，顶部为总的出液管路，各集热管竖向设置，从而形成多个纵向的单元流道，各单元流道的液体流向与热量的走向一致，整个集热管路的集热效果更好；集热箱内采用分层排布的结构，利用集热平板吸热，吸收的热量传递给集热管，加热集热管内的导热介质，设置镀锌钢板和保温层，保温效果更好，热量利用率更高。内胆利用换热盘管的结构，换热盘管中部的螺旋管段设置在内胆的下部，可对内胆的整个下半部进行整体加热，换热效果更好，且该种卧式结构更方便了盘管在内胆中的排布。由于热水密度小于冷水，在内胆中，热水位于上层，冷水位于下层，因此，冷水进水管在内胆底部即截止，而热水出水管则伸入到内胆的顶部，方便热水进入。

所述封盖上开设有电加热用安装口和镁棒用安装孔，电加热用安装口上通过螺栓安装有电加热座，电加热座上安装有电加热管和水温感应探头，镁棒用安装孔上安装有镁棒。利用水温感应探头实时检测水温，当水温过低时，可启动电加热管进行辅助电加热。设置镁棒可对不锈钢材质的内胆和管路起到保护作用，避免了内胆腐蚀，增加内胆使用寿命。

所述镁棒用安装孔为螺纹孔，所述镁棒的端部固接有与上述螺纹孔配合的螺柱，螺柱的外端部固设有可与扳手配合的拧紧头。安装时，先将镁棒插入内胆中，螺柱安装在螺纹孔中，通过扳手与拧紧头配合将螺柱和镁棒固定在封盖上。利用该种安装结构，可降低拆装难度，更换镁棒更方便快捷。

所述电加热管的外部包覆搪瓷层。电加热管容易结垢和腐蚀，设置搪瓷层可提高电加热管的抗腐蚀性且不易结垢，从而大幅增加电加热管的使用寿命。

所述端槽的开口上封装有盖板，盖板上开设有穿线孔。端槽方便了对封盖上的电加热结构和镁棒进行拆装，盖板将各安装结构封装起来，仅引出线路，外观更美观。

本实用新型给出了两种结构的摆转支撑架：

第一种结构的摆转支撑架包括竖直设置且分别设置在第一支架两侧的两根支撑腿，换热箱的两端分别铰接在两支撑腿的顶端，第一支架中部的两侧分别铰接一根连杆，连杆的另一端通过销轴连接在支撑腿上，支撑腿上沿竖向间隔开设多个销轴插装孔。该摆转支撑架主要针对地面和楼顶用太阳能，整个支撑架放在地面上或楼顶面上，支撑腿竖向放置，换热箱、集热箱和第一支架可同时绕支撑腿顶端做小幅度摆转，利用销轴进行定位，通过选择其中一个销轴插装孔安装销轴来定位一个摆转角度，从而可对集热平板的倾斜角度进行调整，更有助于集热平板吸热，能源利用率更高且适用范围更广。

第二种结构的摆转支撑架包括安装架和摆转架，安装架竖向设置且安装架上开设有螺栓穿装孔，摆转架的顶端与安装架的顶端铰接，第一支架固装在摆转架上，安装架底端的两侧分别铰接一根连接杆，连接杆的另一端通过销轴连接在摆转架中部，摆转架上沿其长度方向开设有多个销轴孔。该摆转支撑架主要针对墙体壁挂式的太阳能热水器，安装架通过膨胀螺栓固定在竖直墙面上，整个换热箱、集热箱和第一支架均安装在摆转架上，摆转架可绕安装架的顶端做小幅度摆转，利用销轴定位，通过选择其中一个销轴孔定位一个摆转角度，从而可对集热平板的倾斜角度进行调整，更有助于集热平板吸热，能源利用率更高且适用范围更广。

综上所述，本实用新型具有结构简单、使用方便、集热效果好和换热效率高的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为集热箱沿图1中A-A方向的剖视放大结构示意图；

图3为本实用新型中集热管路的排布结构示意图；

图4为本实用新型中换热箱的具体结构示意图；

图5为本实用新型中电加热座及其上各部件的安装结构示意图；

图6为本实用新型中镁棒的具体结构示意图；

图7为其中一种摆转支撑架的结构示意图；

图8为另一种摆转支撑架的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的平板一体式太阳能热水器包括太阳能集热箱和换热箱1，集热箱2安装在第一支架3上，换热箱1横向设置且换热箱1的底端与第一支架3的顶端连接，第一支架3安装在一摆转支撑架上；集热箱2为长方形的扁平箱体，箱体的其中一面封装透明玻璃板4、另一面封装镀锌钢板5，箱体内安装集热平板6且集热平板6的集热面朝向透明玻璃板4，集热平板6的另一面敷设多根竖向设置的集热管7，集热平板6的顶部和底部各横向设置一根集热总管8，位于顶部的集热总管8的其中一端封闭、另一端在集热箱2的顶部引出集热箱出液口9，位于底部的集热总管8的其中一端封闭、另一端向上弯折延伸并在集热箱2的顶部引出集热箱进液口10；集热平板6与镀锌钢板5之间填充保温材料并形成集热保温层13；换热箱1内部安装有横向设置的内胆11，内胆11外部包覆有内胆保温层12，内胆保温层12的外部套设外壳，内胆11的其中一端开口且开口上封装有封盖14，外壳的其中一端部开设有用于容纳封盖14的端槽150；内胆11的底壁上安装有换热盘管15，换热盘管15在靠近换热箱1其中一端的位置上引出介质出液管16、在靠近换热箱1另一端的位置上引出介质进液管17、中部管段伸入内胆11的下部并沿内胆11径向往上呈螺旋状排布；介质出液管16通过软管与集热箱进液口10连接，介质进液管17通过软管与集热箱出液口9连接；内胆11底部的其中一端连接冷水进水管18、另一端连接热水出水管19，冷水进水管18的内伸端延伸至靠近内胆11底端的位置处截止，热水出水管19的内伸端延伸至靠近内胆11顶端的位置处截止。

上述结构中，在集热箱2内，底部和顶部分别设置一根集热总管8，底部为总的进液管路，顶部为总的出液管路，各集热管7竖向设置，从而形成多个纵向的单元流道，各单元流道的液体流向与热量的走向一致，整个集热管路的集热效果更好；集热箱2内采用分层排布的结构，利用集热平板6吸热，吸收的热量传递给集热管7，加热集热管7内的导热介质，设置镀锌钢板和保温层，保温效果更好，热量利用率更高。内胆11利用换热盘管15的结构，换热盘管15中部的螺旋管段设置在内胆11的下部，可对内胆11的整个下半部进行整体加热，换热效果更好，且该种卧式结构更方便了盘管在内胆中的排布。由于热水密度小于冷水，在内胆11中，热水位于上层，冷水位于下层，因此，冷水进水管18在内胆底部即截止，而热水出水管19则伸入到内胆11的顶部，方便热水进入。

参照附图，封盖14上开设有电加热用安装口和镁棒用安装孔，电加热用安装口上通过螺栓安装有电加热座20，电加热座20上安装有电加热管21和水温感应探头22，镁棒用安装孔上安装有镁棒23。利用水温感应探头22实时检测水温，当水温过低时，可启动电加热管21进行辅助电加热。设置镁棒23可对不锈钢材质的内胆11和管路起到保护作用，避免了内胆11腐蚀，增加内胆11使用寿命。

参照附图，镁棒用安装孔为螺纹孔，镁棒23的端部固接有与上述螺纹孔配合的螺柱24，螺柱24的外端部固设有可与扳手配合的拧紧头25。安装时，先将镁棒23插入内胆中，螺柱24安装在螺纹孔中，通过扳手与拧紧头25配合将螺柱24和镁棒23固定在封盖14上。利用该种安装结构，可降低拆装难度，更换镁棒23更方便快捷。

参照附图，电加热管21的外部包覆搪瓷层26。电加热管21表面容易结垢和腐蚀，设置搪瓷层26可提高电加热管21的抗腐蚀性且不易结垢，从而大幅增加电加热管21的使用寿命。

参照附图，端槽150的开口上封装有盖板27，盖板27上开设有穿线孔28。端槽150方便了对封盖14上的电加热结构和镁棒23进行拆装，盖板27将各安装结构封装起来，仅引出线路，外观更美观。

摆转支撑架用于安装第一支架以及第一支架上的集热箱和换热箱，同时使得集热箱的倾斜角度可调，本实用新型给出两种摆转支撑架的结构，其中：

如图7所示，第一种结构的摆转支撑架包括竖直设置且分别设置在第一支架3两侧的两根支撑腿29，换热箱1的两端分别铰接在两支撑腿29的顶端，第一支架3中部的两侧分别铰接一根连杆30，连杆30的另一端通过销轴连接在支撑腿29上，支撑腿29上沿竖向间隔开设多个销轴插装孔31。该摆转支撑架主要针对地面和楼顶用太阳能，整个支撑架放在地面上或楼顶面上，支撑腿29竖向放置，换热箱2、集热箱1和第一支架3可同时绕支撑腿29顶端做小幅度摆转，利用销轴进行定位，通过选择其中一个销轴插装孔31安装销轴来定位一个摆转角度，从而可对集热平板6的倾斜角度进行调整，更有助于集热平板6吸热，能源利用率更高且适用范围更广。

如图8所示，第二种摆转支撑架包括安装架32和摆转架33，安装架32竖向设置且安装架32上开设有螺栓穿装孔，摆转架33的顶端与安装架32的顶端铰接，第一支架3固装在摆转架33上，安装架32底端的两侧分别铰接一根连接杆34，连接杆34的另一端通过销轴连接在摆转架33中部，摆转架33上沿其长度方向开设有多个销轴孔35。该摆转支撑架主要针对墙体壁挂式的太阳能热水器，安装架32通过膨胀螺栓固定在竖直墙面上，换热箱2、集热箱1和第一支架3均安装在摆转架33上，摆转架33可绕安装架32的顶端做小幅度摆转，利用销轴定位，通过选择其中一个销轴孔定位一个摆转角度，从而可对集热平板6的倾斜角度进行调整，更有助于集热平板6吸热，能源利用率更高且适用范围更广。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本实用新型的保护范围应以本实用新型的权利要求为准。