太阳能玻璃真空瓦热水开水器.pdf

一种利用阳光能源的太阳能玻璃真空瓦热水、开水器，由玻璃真空瓦(1)U型条卡(2)檩条框架(3)阳光吸热反射板(4)吸热管组(5)集热箱底镜面反射板(6)集热箱外壳(7)除尘刷(8)冷热循环水管(9)电子温控换向阀(10)保温储水箱(热水箱I、开水箱II)(11)组成。阳光透过玻璃真空瓦(1)在阳光吸热反射板(4)的外弧面转换成热能聚集加热置于内弧镜面反射层与集热箱底镜面反射板(6)组成镜面反射空腔内焦点处的吸热管组(5)，管面的加热温度常可保持160℃以上，载热的水体或介质通过电子温控换向阀(10)循环流向保温储水箱分别生产热水和开水。管内可以承压、管件不外露、几乎不维修，按模块尺寸设计的适用性尤为广泛。

1，  一种能够很自然的将现行太阳能热水器平板式的全面积采光、管件不外露、几乎不维修，真空管、真空热管式的真空隔热、镜面反射、聚焦加热等主要优点融汇于一体的太阳能玻璃真空瓦热水、开水器，是由以下零部件组成：玻璃真空瓦、U型卡条、檩条框架、阳光吸热反射板、吸热管组、集热箱底镜面反射板、集热箱外壳、除尘刷、电子温控换向阀、冷热循环水管、保温储水箱(热水箱、开水箱)。

2，  根据权利要求1所述的太阳能玻璃真空瓦热水、开水器，其特征是：玻璃真空瓦是用透光度优良的高强度玻璃基料经拉管、切断、模吹(内外弧板等厚度，圆弧R交角)、封口、回火制成，末端留设孔嘴接口抽真空，真空度小于0.01Pa，具有抗侯耐光热微孔弹塑性能材质的U型卡条将其联结成波形板面镶嵌在檩条框架内，真空瓦两端弦弧形开口用形状相同的抗侯耐热材料紧密堵塞，构成坚固防水(雨水)的玻璃真空瓦盖板严密封盖在集热箱箱口上；阳光吸热反射板是金属薄板压制成弦径与玻璃真空瓦相同的波形板，外弧面喷涂全谱良导吸热层，将阳光转换成热能，内弧面镀设镜面反射层与集热箱底镜面反射板共同组成密封隔热的镜面反射空腔，材质符合卫生标准的吸热管组管面喷涂吸热层就设置在此空腔内弧面的焦点处接受热辐射加热管内的水体或介质，以热压差为动力的单台式热水、开水器集热箱中加热后的水体经电子温控换向阀循环流向保温储水箱内在开水箱中生产开水、热水箱中生产热水，以泵为动力的玻璃真空瓦集热箱组合型热力工程则循环流入保温储水库中供用户使用；保温储水箱(开水箱、热水箱)及保温储水库均采用符合水体卫生标准的材质制作；电子温控换向阀为厂制或外购的标准件，除尘刷是由电子计时控制，6伏直流电机驱动在集热箱外壳两侧的齿条、轨道上每日清晨往返运行1～2分钟，扫除积沉在玻璃真空瓦外弧面的尘土，为厂制或外委厂家生产的非标准部件。

太阳能玻璃真空瓦热水开水器
本发明涉及一种在玻璃真空瓦盖板下设置的阳光吸热反射镜面空腔内聚焦加热吸热管组使之生产热水和开水的装置——太阳能玻璃真空瓦热水开水器。
目前，公知的真空管式太阳能热水器经20多年的实施使用仍有以下不足：管件外露，事故率高，结构寿命短，不能全面积采光。不能清除真空管外表的尘土，不利于建筑一体化的结合等；真空平板式由于真空间隙中充填的高透光有机材料易老化支撑强度下降造成炸板和透光率大幅度下降等；都不能生产开水，农村普及率极低。专利ZL99241823.2玻璃真空板，ZL02200207.3阳光集热反射玻璃波形真空板，ZL03277282.3阳光集热反射玻璃真空瓦，历经专利权人的连续研究虽在结构上有所改进，但实践中仍出现种种弊端，如生产工艺技术要求高严，稍有不慎废品率大增，投入使用后由于内弧板面吸热层的温度高，有时达200℃以上，温度应力常造成炸板，使原专利设计的适用性大为下降。
本发明的目的就是针对上述弊端提供一种能广泛适用于各种条件利用阳光能源既可生产热水，又可生产开水的装置，即太阳能玻璃真空瓦热水开水器。
本发明的目的是这样实现的；玻璃真空瓦用U型抗侯耐热微孔塑料卡条联结组合成波形板面，镶嵌在檩条框架内严密封盖集热箱口，形成像玻璃真空盖板一样的隔热透光作用；在此之下设置专利权人设计的ZL01260629.4阳光吸热反射板，它是弦径与真空瓦相等，外弧面喷涂全谱良导吸热层，内弧面镀设镜面反射层的波形板，阳光透过玻璃真空瓦在吸热层上转换成热能而成热体，按辐射原理，在与弧面垂直的法线方向集聚加热置于弧形焦点处的吸热管组。实践证明：弦径180毫米的弧面聚于焦点的温度有时竟可高达400℃以上，至吸热管组表面的加热温度常可保持160℃以上，这就为分别生产热水和开水具备了充要条件。由于弧面面积的拓展，使集热箱内空间温度得以下降，进而使玻璃真空瓦内板面温度也得到下降，由此而产生的温度应力随之下降和缓解；加之玻璃真空瓦在生产工艺中采用同材质、内外板等厚度、模压吹制、圆弧交角、一次封口成型、同步回火的设计，既消除了产品生产过程中的残留内应力，具有弹性变形的圆弧交角又可进一步消除了内弧板面温度变形的应力，从而使真空瓦的炸板率降到最低，内弧面的镜面反射层与集热箱底的镜面反射底板共同构成镜面反射空腔，吸热管组在此空腔内弧面焦点处相当于隔热条件下进行高效率热交换。吸热管组是“食品级”薄壁不锈钢管，外表面喷涂全谱良导吸热层，管内可承压，可直接加热水体或介质，加热后的流体通过电子温控换向阀及冷热循环水管流向置于适当位置的保温储水箱，分别生产热水和开水。集热箱口两侧的框边上设置往返式自动除尘刷，每日清晨扫除沉积在玻璃真空瓦外板面的尘土，确保阳光透射。由此构造的集热箱，基本结构坚固，集热箱按模块尺寸设计组合的尤其适用于阳光热力工程在楼顶层及别墅的快捷安装，不影响该建筑物的美学协调性，无外露管件，几乎不维修，环境适应性强，单台式设计的太阳能真空瓦热水、开水器适于农村及小城镇普及。
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明太阳能真空瓦热水、开水器装配平面图。
图2是图1中集热箱的剖视图。
图3是玻璃真空瓦的平面图。
图4是图3的I-I剖视图。
图5是阳光吸热反射板平面图。
图6是图5的剖视图
图7是按模块尺寸设计的玻璃真空瓦集热箱组热力工程图。
图8是图7集热箱中吸热管组的A大样图、B大样图。
图中1，玻璃真空瓦2，U型卡条3，檩条框架4，阳光吸热反射板5，吸热管组6，集热箱底镜面反射板7，集热箱外壳8，除尘刷9，冷热循环水管10，电子温控换向阀11，保温储水箱(热水箱I、开水箱II)。图中符号示热水温水冷水。
在图1中玻璃真空瓦(1)、U型卡条(2)、檩条框架(3)、阳光吸热反射板(4)、吸热管组(5)、集热箱底镜面反射板(6)、集热箱外壳(7)、除尘刷(8)、冷热循环水管(9)、电子温控换向阀(10)、保温储水箱(11)热水箱I开水箱II组成台式太阳能真空瓦热水、开水器，靠热压差自动循环，保温储水箱的底面应高于集热箱热水出水口，二者的水平距离不应大于2.5米。
在图1所示的实施例中玻璃真空瓦(1)是采用透光率优良的高强度玻璃基料经拉管、切断、模吹、封口、回火制成，避免了专设封口工序造成的残留应力，在内弧板面的末端留设孔嘴接口抽真空，真空度小于0.01Pa，采用氢氧焰切抹封堵，由于设计为内外弧板等厚度(2～2.5毫米)，圆弧交角R如图4所示具有弹性构造，它的许可变形能有效的消除外应力造成的破损，即使长时间空晒都不至于炸板；U型卡条(2)是抗侯耐光热具有微孔弹塑性能的材料，它将玻璃真空瓦严密的联结成波形板面，并镶嵌在由轻型角钢经焊制防腐处理做成的檩条框架(3)内，真空瓦两端弦弧形开口用形状相同具有弹塑性能抗侯耐热厚度为20毫米的塑料块紧密堵塞，构成坚固防水(雨水)的玻璃真空瓦盖板严密封盖在集热箱的箱口上；阳光吸热反射板(4)是厚度为0.2～0.3毫米的金属薄板压制成弦径与玻璃真空瓦(1)相同的波形板，外弧面喷涂全谱良导吸热层，将透射于弧面的阳光转换为热能并加热成热体，内弧面镀设的镜面反射层与集热箱底镜面反射板(6)，厚度为0.2～0.3毫米的金属薄板，外表面镀有镜面反射层，共同组成隔热封闭的镜面反射空腔；材质为“食品级”薄壁不锈钢管制成的吸热管组(5)管面喷涂全谱良导吸热层就安置在此空腔内阳光吸热反射板(4)内弧面的焦点处，接受聚集的热辐射加热，剩余散乱的热能经镜面反射空腔的聚集作用仍加热吸热管组(5)，这时管表面吸热层的温度常可保持160℃以上，实现了隔热状态下高效率的加热和热交换；吸热管组(5)内获得热量的水在热压差作用下经过电子温控换向阀(10)冷热循环水管(9)自动的流向保温储水箱(11)，分别在热水箱I内生产热水，开水箱II内生产开水；保温储水箱(11)由图1所示，当模块尺寸设计为1840×1240毫米时，采光面积等于2.0平米，可配设120升热水箱及20升开水箱，这样组装的单模块型台式玻璃真空瓦热水、开水器，适用于农村及小城镇3～4口人家庭使用，在泵压力作用下获得热量地水体或介质循环于按热力工程设计的保温出水库中供用户使用；图7示热力工程时的集热箱模块组装配情况，图8是图7中的A大样图、B大样图，示集热箱间吸热管组连接时管件不外露的情况。除尘刷(8)是厂制或外委厂家生产的非标准部件，由电子计时器控制，6伏直流电机驱动，在集热箱外壳两侧的齿条、轨道上每日早晨往返运行6次，共计时1分30秒的设计；电子温控换向阀，是厂制或外委厂家生产的标准部件；保温储水箱(11)及保温储水库均采用符合水体卫生标准的材料制作；玻璃真空瓦集热箱的支架系统及外连冷热循环水管(9)是因型而定的设计，本说明中不便作述。
上述实施例说明中本发明很自然的将平板式太阳能热水器的全面积采光、管件不外露、几乎不维修，真空管、真空热管式的真空隔热、镜面反射、聚焦加热等主要优点融汇于一体，在同样条件下与它们相比，其理论热效率至少可提高20％。