一体式太阳能热水器的制作方法

本实用新型涉及太阳能设备领域，尤其涉及一种一体式太阳能热水器。

背景技术：

太阳能是一种新兴的可再生能源，随着人们环保意识的增强和传统能源价格的不断上涨，太阳能的应用越来越广泛。目前，太阳能越来越多的应用在供热设备中，如太阳能热水器、太阳能暖气等。

太阳能热水器是最常见的将太阳能转换为热能的装置，其利用太阳光将水加热，将太阳能转化为热能。传统的太阳能热水器分为真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器，真空管式太阳能热水器和平板式太阳能热水器多是采用支架固定方式进行使用安装。如此，低层建筑采用整体式屋面安装，高层建筑采用分体式阳台壁挂安装。现有的太阳能热水器对支架的安全性能要求比较高，为满足支架的使用需要，支架制造成本将会较高，造成太阳能热水器使用成本增加；同时太阳能热水器在高层建筑上安装使用不方便，不利于现有太阳能热水器的使用普及。

如何实现太阳能热水器的方便安装以及使用普及是现阶段太阳能热水器市场面临的首要问题且是需要即可解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供的一体式太阳能热水器，方便太阳能热水器的使用安装以及便于太阳能热水器的普及使用。

本使用新型实施例提供的一体式太阳能热水器，包括内胆、真空太阳能吸热板和外壳；其中：

所述真空太阳能吸热板与所述内胆密封连接，所述真空太阳能吸热板与所述内胆组成储水箱，所述储水箱的结构为直角梯形横截面空心棱柱结构，所述真空太阳能吸热板为所述直角梯形的斜边；

所述外壳包裹在所述内胆的外侧，所述外壳与所述内胆之间设置保温层，所述保温层紧密贴合所述外壳与所述内胆；

所述一体式太阳能热水器还包括排气阀、热水出水管和冷水进水管，所述排气阀连通所述内胆的顶端，所述热水出水管和所述冷水进水管连通所述内胆的底部。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述真空太阳能吸热板包括钢化玻璃上盖板和钢化玻璃下盖板；

所述钢化玻璃上盖板和所述钢化玻璃下盖板之间设置真空保温绝热层，与所述真空保温绝热层接触的所述钢化玻璃下盖板表面镀有吸热涂层。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述吸热涂层是以丙烯酸树脂+水性环氧树脂100份，炭黑1.9份，硅烷偶联剂0.1份，超细TiO₂ 12份，超细SiO₂ 10份和氧化铁黑6份配比制成的涂层。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述内胆为冷轧钢板或不锈钢钢板材料制成的内胆。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述外壳为喷塑彩钢板材料制成的外壳。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述热水出水管和所述冷水进水管设置在所述内胆上与所述真空太阳能吸热板相对的侧面上。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述保温层为聚氨酯发泡保温层。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述真空太阳能吸热板与所述内胆相邻侧面的夹角为55-65°。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述真空太阳能吸热板与所述内胆相邻侧面的夹角为62°。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述保温层的厚度为50mm。

可选的，上述一体式太阳能热水器中，所述真空太阳能吸热板与所述内胆通过硅胶垫圈密封连接。

本实用新型提供的一体式太阳能热水器包括由内胆和真空太阳能吸热板组成的储水箱，储水箱用于储水，内胆的外围设置外壳，在内胆和外壳之间设置保温层。当储水箱内充水后，在真空太阳能吸热板接受太阳能照射时，真空太阳能吸热板吸收太阳光的热量，并将热量传递给储水箱内的水，用于储水箱内水的加热，其中外壳和保温层可防止储水箱内热量的散失。

本实用新型提供的一体式太阳能热水器将真空太阳能吸热板作为储水箱的一部分，组成一个整体结构形状的太阳能热水器，其使用安装可以采用在建筑朝南立面外墙处预留好施工位置，将一体式太阳能热水器安装在预留的施工位置，其背面结构(内含管道连接口及锚固点)可采用百叶窗封堵，便于系统后期维护，一体式太阳能热水器采用与建筑镶嵌式安装，与建筑形成一体化，便于太阳能热水器的使用安装。且解决了传统热水器采用支架悬空裸露安装于建筑之外的安全隐患，且结构简单、为工程实施和系统维护带来方便，是适用于高层与低层建筑的太阳能热水器。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一体式太阳能热水器的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一体式太阳能热水器的侧视图；

图3为本实用新型提供的一体式太阳能热水器的B处局部放大图。

其中：

1-内胆，2-真空太阳能吸热板，201-钢化玻璃上盖板，202-钢化玻璃下盖板，203-真空保温绝热层,204-吸热涂层，3-外壳，4-保温层，5-排气阀，6-热水出水管，7-冷水进水管。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

参见附图1-3，附图1是本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器的结构示意图，展示出了本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器的截面结构；附图2是本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器的侧视图；附图3是本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器的B处局部放大图，展示出了本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器的真空太阳能吸热板基本结构，下面结合附图对本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器进行具体描述。

如图1和图2，本实施例中的一体式太阳能热水器包括内胆1、真空太阳能吸热板2、外壳3和保温层4。真空太阳能吸热板2与内胆1密封连接，真空太阳能吸热板2与内胆1组成储水箱，所述储水箱的结构为直角梯形横截面空心棱柱结构，真空太阳能吸热板2为所述直角梯形的斜边；外壳3包裹在所述内胆1的外侧，外壳3与内胆1之间设置保温层4，保温层4紧密贴合外壳3与内胆1。

本实用新型实施例中，储水箱直接由真空太阳能吸热板2与内胆1密封连接构成，其截面结构如附图1所示，储水箱的截面为直角梯形，真空太阳能吸热板2为直角梯形的斜腰，即储水箱为底面为直角梯形的直四棱柱结构，直角梯形的截面结构有助于提高一体式太阳能热水器安装使用的稳定性。为方便说明，真空太阳能吸热板2的倾斜角记为A，即真空太阳能吸热板2与内胆1相邻侧面的夹角为A，0°＜A＜90°。考虑本国的地理位置分部，一般55°≤A≤65°，优选A＝62°，保证在真空太阳能吸热板2具有足够的太阳直射有效面积。

内胆1可选用耐腐蚀的金属材料制作而成，如铜、铝、冷轧钢板或不锈钢钢板等。

真空太阳能吸热板2是将太阳的辐射能转换为热能，在真空太阳能吸热板2吸收太阳能后产生的热能单向传导，由真空太阳能吸热板2传递给储水箱内的水。采用真空太阳能吸热板2可提高太阳能的利用率。真空太阳能吸热板2可采用与现有太阳能热水器的真空集热管的类似结构。

设置外壳3和保温层4，防止储水箱内水的热量散失。外壳3可选用耐腐蚀的金属材料制作而成，如铜、铝、钢板等，较优的选用喷塑彩钢板。保温层4可选用保温棉或聚氨酯等，如聚氨酯发泡保温层，保温层4的厚度在30mm-80mm，优选50mm。

本实用新型提供的一体式太阳能热水器包括由内胆1和真空太阳能吸热板2组成的储水箱，储水箱用于储水，内胆1的外围设置外壳3，在内胆1和外壳3之间设置保温层4。当储水箱内充水后，在真空太阳能吸热板2接受太阳能照射时，真空太阳能吸热板2吸收热量，将热量传递给储水箱内的水，用于储水箱内水的加热，其中外壳3和保温层4可防止储水箱内热量的散失。

一体式太阳能热水器还包括排气阀5、热水出水管6和冷水进水管7，排气阀5连通内胆1的顶端，热水出水管6和冷水进水管7连通所述内胆1的底部。排气阀5用于平衡储水箱的大气压，冷水进水管7用于向储水箱内送水，热水出水管6用排出储水箱内的水。排气阀5为自动排气阀，在储水箱与外界存在一定的压强差的时候启动排气阀5，平衡储水箱内的大气压，当储水箱与外界的压强差小于一定值的时候关闭排气阀5，实现储水箱与外界压强差的自动调节。热水出水管6和冷水进水管7一般设置在内胆1远离真空太阳能吸热板2的储水箱的背面，即热水出水管6和所述冷水进水管7设置在所述内胆1上与真空太阳能吸热板2相对的侧面上。

本实用新型提供的一体式太阳能热水器将真空太阳能吸热板2作为储水箱的一部分，组成一个整体结构形状的太阳能热水器，其使用安装可以采用在建筑朝南立面外墙处预留好施工位置，将一体式太阳能热水器安装在预留的施工位置，其背面结构(内含管道连接口及锚固点)可采用百叶窗封堵，便于系统后期维护，一体式太阳能热水器采用与建筑镶嵌式安装，与建筑形成一体化，便于太阳能热水器的使用安装。且解决了传统热水器采用支架悬空裸露安装于建筑之外的安全隐患，且结构简单、为工程实施和系统维护带来方便，是适用于高层与低层建筑的太阳能热水器。本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器，实现太阳能与建筑一体化，方便太阳能热水器的使用安装以及便于太阳能热水器的普及使用，有助于提升太阳能的利用。

本实用新型实施例提供的一体式太阳能热水器采用一体式结构，将真空太阳能吸热板2和内胆1组成储水箱，节省了现有技术中的集热器与水箱之间的管道连接，减少在集热器与水箱之间热量损失，据统计热量损失将减少15-20％。如此，本实施例提供的一体式太阳能热水器，提高太阳能的利用率，便于一体式太阳能热水器的使用普及。

参见附图3，本实施例中真空太阳能吸热板2真空太阳能吸热板包括钢化玻璃上盖板201、钢化玻璃下盖板202、真空保温绝热层203和吸热涂层204。钢化玻璃上盖板201和钢化玻璃下盖板202之间形成真空保温绝热层203，钢化玻璃下盖板202的表面设置吸热涂层204，吸热涂层204位于钢化玻璃下盖板202与真空保温绝热层203接触的表面。

吸热涂层204吸收太阳辐射，产生热量，由于吸热涂层204只与真空保温绝热层203和钢化玻璃下盖板202接触，而真空保温绝热层203绝热，如此吸热涂层204吸收产生的热量只传递给钢化玻璃下盖板202，经由钢化玻璃下盖板202传递给储水箱内的水，用于水的加热，提高太阳能利用率，同时降低了储热水箱7内水热量散失，从而提高了系统的储热效率。吸热涂层204可采用黑铬涂层、黑镍涂层、黑钴涂层、铝阳极氧化涂层或钢的阳极氧化涂层等。吸热涂层204采用真空保温绝热层203隔绝空气，实现不与空气接触，提高吸热涂层的抗氧化性，保证了吸热涂层的耐久性，从而提高了真空太阳能吸热板2的使用寿命，从而提高一体式太阳能热水器的使用寿命。

本实施例中吸热涂层204的吸光涂料主要成分为涂料以丙烯酸树脂+水性环氧树脂、炭黑、硅烷偶联剂、超细TiO₂、超细SiO₂和氧化铁黑。其配比为：丙烯酸树脂+水性环氧树脂(100份)，炭黑1.9份，硅烷偶联剂0.1份，超细TiO₂(500目)12份，超细SiO₂(500目)10份，氧化铁黑(500目)6份。混合后的组分经过在球磨罐中经过12h湿磨制成吸光涂料，经试验测得该吸光涂料经检测较传统的单一组分的吸光涂料可以提高吸光率2-3个百分点，反射率降低10-15％，提高一体式太阳能热水器的太阳能利用率。

为充分保证真空太阳能吸热板2与内胆1的密封连接，在真空太阳能吸热板2和内胆1连接处设置硅胶垫圈8，硅胶垫圈8具有支撑和密封的作用。真空太阳能吸热板2和内胆1密封连接过程中，将硅胶垫圈8上涂硅酮耐候密封胶，硅酮耐候密封胶便于真空太阳能吸热板2与内胆1密封连接，并保证真空太阳能吸热板2和内胆1的良好密封性。硅胶垫圈8为耐高温硅胶垫圈，硅胶垫圈8和硅酮耐候密封胶避免传统的低熔点玻璃粉熔封在400℃高温下对内层玻璃表面涂覆的吸光涂料的破坏，同时也可以缓解和吸收玻璃冷热状态下产生的内应力的作用。

本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于……实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。

以上所述的本实用新型实施方式并不构成对本实用新型保护范围的限定。