集成模块式太阳能热水系统的制作方法

本实用新型涉及一种太阳能热水装置，特别是一种集成模块式太阳能热水系统。

背景技术：

在倡导节能环保的今天,太阳能热水器越来越多的被应用于生活中, 太阳能热水器的基本工作原理是通过太阳能集热装置获取热能，进而加热水箱内的水，目前市面上很多太阳能集热管都是通过架子安装于屋顶上，这存在很多弊端，首先屋顶面积有限，满足不了所有人的需求，现在高层建筑很多，住在低层的住户距离楼顶太远，在热量传输过程中容易造成热量损失，还有就是集热管式的太阳能热水器容易产生水垢，从而影响热传递；市面上也有人采用壁挂式太阳能集热装置，将集热装置置于阳台外侧，将水箱置于户内，通过集热装置上的集热板吸收热量传递至装有热传递介质的铜管，进而加热水箱内的水，该结构影响楼梯外观美感，且水箱与集热装置分离设置，水箱占用空间较大，经过长时间的使用，集热装置容易脱落而造成事故，而且该结构对于高楼层而言在后期维护及维修时极不方便，维修人员需要置身于户外进行更换集热装置内部零部件，危险系数很大。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集成模块式太阳能热水系统，将太阳能热水系统直接并入建筑物整体设计中，使得集成模块式太阳能热水系统成为阳台栏杆等建筑物的一部分，节约了空间，提高了整体美感，还具有方便维修的特点。

为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：本实用新型所述集成模块式太阳能热水系统包括封装框架及设置于封装框架内的集热集成单元；所述集热集成单元包括导热介质传热系统及纵向排列的若干水箱，冷水接入并联的各个水箱的冷水入口端，冷水流过水箱时被导热介质传热系统加热后，从各个水箱的热水出口端流出；所述导热介质传热系统包括循环水泵、膨胀管、介质循环管道及纵向排列的若干集热器；所述介质循环管道内为充满导热介质的封闭环境，循环水泵串联于介质循环管道上，用于迫使导热介质流动；所述导热介质通过介质循环管道流过每个集热器收集热量，再流入各个水箱将水箱内的冷水加热，导热介质流出水箱后再循环水泵作用下继续循环导热；所述水箱的热水出口端的管路上设置T2温度检测传感器，集热器的导热介质出口端的介质循环管道上设置有T1温度检测传感器，所述循环水泵上设置控制器，控制器通过接收T1温度检测传感器及T2温度检测传感器的反馈信号来控制循环水泵工作。

所述控制器计算T1温度检测传感器与T2温度检测传感器采集温度信号的差值△T，将差值△T与控制器内设定的预设温度信号值T3作比较，当△T大于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵工作，循环水泵开始工作后将迫使介质循环管道内充满的导热介质流动，将热量传递至水箱内，当△T小于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵停止工作，换热过程结束。

所述循环水泵出口的介质循环管道上并联有膨胀罐，当室外空气变化引起介质循环管道内导热介质体积发生变化时，用于缓冲体积变化对介质循环管道的影响。

所述循环水泵出口通过介质循环管道并联接入各个集热器的导热介质入口端，流经各个集热器的导热介质通过介质循环管道汇集后，从上而下流入纵向排列的各个水箱内，流经水箱后的导热介质通过介质循环管道汇集后流向循环水泵的入口。

所述集热集成单元顶部设置汇总水箱，冷水接入并联的各个水箱的冷水入口端，冷水流过水箱时被导热介质传热系统加热后，从各个水箱的热水出口端流出，流出的热水通过管路汇集后流入汇总水箱，并从汇总水箱的热水出口端流出；循环水泵出口通过介质循环管道并联接入各个集热器的导热介质入口端，流经各个集热器的导热介质通过介质循环管道汇集后，从上而下流入纵向排列的各个水箱以及汇总水箱内，流经各个水箱及汇总水箱后的导热介质通过介质循环管道汇集后流向循环水泵的入口。

所述集热器包括集热板及设置于集热板背部的介质循环管道，集热板可将光能转化为热能，为了提高热传导效率，可将介质循环管道盘旋的靠接固定于集热板背部，提高接触面积；所述集热器由上而下纵向排列的可拆卸的固定连接于封装框架上；所述集热板与封装框架呈固定角度连接。

所述封装框架前端可通过透明玻璃密封，顶部可通过密封玻璃密封或挡板密封，后端可拆卸的固定连接有透明玻璃或密封挡板；所述封装框架可替代建筑物阳台的前、侧护栏，作为阳台的一部分与阳台主建筑物的墙体直接固定连接。

所述水箱由上而下纵向排列的可拆卸的固定连接于封装框架上，为不遮挡集热板的集热效果，将水箱设置于集热板后方。

所述水箱为保温水箱，介质循环管道通入水箱的储水腔内对水箱内部存水进行加热。

本实用新型的积极效果：本实用新型所述集成模块式太阳能热水系统通过将封装框架与建筑物阳台集成为一体，将传统壁挂式水箱分解为若干个小水箱内置于封装框架内，节省了阳台的空间，提高了建筑物整体美感；在封装框架内侧可拆卸的固定连接有透明玻璃或挡板，当遇到需要维修或更换零部件时，可从阳台内部进行维修，提高了维修的安全系数；将太阳能热水系统与阳台合为一体，将传统外挂式太阳能热水器脱落的风险降到最低，安全系数很高；通过定制集热板固定架角度，实现了对集热板固定角度的调整，可使得集成模块式太阳能热水系统适应全球任何维度地区的太阳辐射角度；通过循环水泵串联接入导热介质传热系统，采用同程同压的方式主动驱动导热介质流动，提高整个集热集成单元内部的热传导效率，使得集热时间大大缩短。

在实际运用过程中，本系统不仅可以装配于阳台，同时也可以集成安装在阳光照射到的各种墙体或者屋顶，与房屋完美的结合为一体，降低房屋成本的同时还能实现美观的体现。

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的说明。

图1是3集热器加热3水箱结构的集热集成单元的水路结构示意图；

图2是3集热器加热4水箱结构的集热集成单元的水路结构示意图；

图3是3集热器加热4水箱结构（顶部水箱为热水汇集水箱）的集热集成单元的水路结构示意图；

图4是集热集成单元的封装结构示意图。

图中， 1集热集成单元、2 封装框架。

具体实施方式

如图4所示，本实用新型所述集成模块式太阳能热水系统包括封装框架及设置于封装框架内的集热集成单元。

具体实施例一：

如图1所示为3集热器加热3水箱结构的集热集成单元的水路结构示意图，包括导热介质传热系统及纵向排列的3个水箱，冷水接入并联的3个水箱的冷水入口端，冷水流过水箱时被导热介质传热系统加热后，从3个水箱的热水出口端流出；所述导热介质传热系统包括循环水泵、膨胀管、介质循环管道及纵向排列的3个集热器；所述介质循环管道内为充满导热介质的封闭环境，循环水泵串联于介质循环管道上，用于迫使导热介质流动；所述导热介质通过介质循环管道流过3个集热器收集热量，再流入3个水箱将水箱内的冷水加热，导热介质流出水箱后再循环水泵作用下继续循环导热。所述水箱的热水出口端的管路上设置T2温度检测传感器，集热器的导热介质出口端的介质循环管道上设置有T1温度检测传感器，所述循环水泵上设置控制器，控制器通过接收T1温度检测传感器及T2温度检测传感器的反馈信号来控制循环水泵工作。

所述控制器计算T1温度检测传感器与T2温度检测传感器采集温度信号的差值△T，将差值△T与控制器内设定的预设温度信号值T3作比较，当△T大于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵工作，循环水泵开始工作后将迫使介质循环管道内充满的导热介质流动，将热量传递至水箱内，当△T小于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵停止工作，换热过程结束。

具体实施例二：

如图2所示为3集热器加热4水箱结构的集热集成单元的水路结构示意图，包括导热介质传热系统及纵向排列的4个水箱，冷水接入并联的4个水箱的冷水入口端，冷水流过水箱时被导热介质传热系统加热后，从4个水箱的热水出口端流出；所述导热介质传热系统包括循环水泵、膨胀管、介质循环管道及纵向排列的3个集热器；所述介质循环管道内为充满导热介质的封闭环境，循环水泵串联于介质循环管道上，用于迫使导热介质流动；所述导热介质通过介质循环管道流过3个集热器收集热量，再流入4个水箱将水箱内的冷水加热，导热介质流出水箱后再循环水泵作用下继续循环导热。所述水箱的热水出口端的管路上设置T2温度检测传感器，集热器的导热介质出口端的介质循环管道上设置有T1温度检测传感器，所述循环水泵上设置控制器，控制器通过接收T1温度检测传感器及T2温度检测传感器的反馈信号来控制循环水泵工作。

所述控制器计算T1温度检测传感器与T2温度检测传感器采集温度信号的差值△T，将差值△T与控制器内设定的预设温度信号值T3作比较，当△T大于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵工作，循环水泵开始工作后将迫使介质循环管道内充满的导热介质流动，将热量传递至水箱内，当△T小于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵停止工作，换热过程结束。

具体实施例三：

如图3所示为3集热器加热4水箱结构的集热集成单元的水路结构示意图，其中最顶部水箱为汇总水箱；冷水接入并联的3个水箱的冷水入口端，冷水流过水箱时被导热介质传热系统加热后，从3个水箱的热水出口端流出，流出的热水通过管路汇集后流入顶部汇总水箱，并从汇总水箱的热水出口端流出；循环水泵出口通过介质循环管道并联接入3个集热器的导热介质入口端，流经3个集热器的导热介质通过介质循环管道汇集后，从上而下流入纵向排列的3个水箱以及汇总水箱内，流经3个水箱及汇总水箱后的导热介质通过介质循环管道汇集后流向循环水泵的入口。所述水箱的热水出口端的管路上设置T2温度检测传感器，集热器的导热介质出口端的介质循环管道上设置有T1温度检测传感器，所述循环水泵上设置控制器，控制器通过接收T1温度检测传感器及T2温度检测传感器的反馈信号来控制循环水泵工作。

所述控制器计算T1温度检测传感器与T2温度检测传感器采集温度信号的差值△T，将差值△T与控制器内设定的预设温度信号值T3作比较，当△T大于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵工作，循环水泵开始工作后将迫使介质循环管道内充满的导热介质流动，将热量传递至水箱内，当△T小于预设温度信号值T3时，控制器控制循环水泵停止工作，换热过程结束。

如图1至图3所示，循环水泵出口的介质循环管道上并联有膨胀罐，当室外空气变化引起介质循环管道内导热介质体积发生变化时，用于缓冲体积变化对介质循环管道的影响；循环水泵出口通过介质循环管道并联接入各个集热器的导热介质入口端，流经各个集热器的导热介质通过介质循环管道汇集后，从上而下流入纵向排列的各个水箱内，流经水箱后的导热介质通过介质循环管道汇集后流向循环水泵的入口。

所述集热器包括集热板及设置于集热板背部的介质循环管道，集热板可将光能转化为热能，为了提高热传导效率，可将介质循环管道盘旋的靠接固定于集热板背部，提高接触面积；所述集热器由上而下纵向排列的可拆卸的固定连接于封装框架上；所述集热板与封装框架呈固定角度连接。

所述封装框架前端可通过透明玻璃密封，顶部可通过密封玻璃密封或挡板密封，后端可拆卸的固定连接有透明玻璃或密封挡板；所述封装框架可替代建筑物阳台的前、侧护栏，作为阳台的一部分与阳台主建筑物的墙体直接固定连接。

所述水箱由上而下纵向排列的可拆卸的固定连接于封装框架上，为不遮挡集热板的集热效果，将水箱设置于集热板后方。

所述水箱为保温水箱，介质循环管道通入水箱的储水腔内对水箱内部存水进行加热。

上面所述的只是用图解说明本实用新型相关的集成模块式太阳能热水系统的一些功能结构原理，由于对相同技术领域的技术人员来说很容易在此基础上进行若干的修改，因此本说明书并非要将本实用新型所述的集成模块式太阳能热水系统局限在所示或者所述的具体机构及适用范围内，故凡是可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型专利的保护范围。