專利名稱：太陽能中央熱水系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能熱水設備，特別涉及到一種太陽能集中熱水供應系統。
背景技術：
太陽能是一種潔凈的自然再生能源，取之不盡，用之不竭，是所有人都能夠分享到的能源。當前，人類對太陽能的利用，已經 取得了顯著進展，特別是在太陽能熱水器領域，應用非常普及。目前，民用太陽能熱水器的核心部件是玻璃真空管，技術已經相當成熟，其中具有“耐高溫、抗高寒、高效吸收”的三高管更是實現了超吸收、熱損少、升溫快的效果，只要有光照，零下30°C照常出熱水。然而，玻璃真空管只能在常壓下工作，稍有水壓，就會使玻璃真空管爆破，因而，使用范圍受到限制，不能在集中熱水供應系統中使用，只能是由每個家庭安裝在屋頂上使用，使得住宅樓的屋頂上被一個個的太陽能熱水器占滿，有礙觀瞻。中國專利申請號2012103624031公開了本申請人的一種承壓式太陽能集熱器，使用壓力達到4MPa以上，足以承受自來水管網的壓力，并且高效吸收太陽能生產熱水，承壓式太陽能集熱器的集熱銅管置于透明的真空環境中，水在集熱銅管內，經陽光照射，太陽熱能傳遞到管內的水中，水溫升高，密度減小，熱水向上運動，冷水由下部的接口補充入集熱銅管內，進行循環加熱。如把承壓式太陽能集熱器作為樓宇中央熱水系統的加熱設備，擴大了太陽能利用的范圍，減少煤炭資源的消耗和減少對環境的污染。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能夠承受自來水管網壓力并且集中吸收太陽能量的中央熱水系統，適合在飯店、寫字樓和住宅樓應用，為用戶供應生活熱水，以擴大太陽能利用的范圍，減少煤炭資源的消耗和減少對環境的污染，保護生態環境。本實用新型的一種太陽能中央熱水系統，主要由太陽能集熱器陣列、主熱水罐
(8)、副熱水罐(30)和保溫管道組成，其中，太陽能集熱器陣列由多只承壓式太陽能集熱器
(15)通過串、并聯方式組合而成，承壓式太陽能集熱器(15)由上接頭(15-2)、透明玻璃管(15-3)、集熱銅管(15-5)和下接頭(15-6)構成，透明玻璃管(15-3)的內空間構成真空室(15-4)，集熱銅管(15-5)設置在真空室(15-4)中，集熱銅管(15-5)的內空構成集熱腔，集熱銅管(15-5)的外表面涂有光譜選擇性吸收涂料，用來吸收太陽輻射能，透明玻璃管(15-3)的上端連接到上接頭(15-2)，透明玻璃管(15-3)的下端連接到下接頭(15-6)，上接頭(15-2)有熱水循環出口( 15-1)接出，下接頭(15-6)有循環進水口( 15-7)接入，循環進水口(15-7)連通到集熱銅管(15-5)內的集熱腔，集熱銅管(15-5)內的集熱腔連通到熱水循環出口(15-1);主熱水罐(8)由罐身a、熱水出口 a (4)、熱水循環入口 a (6)、循環出水口a (7)和自來水進口 a (9)構成，熱水出口 a (4)在罐身a的頂部，熱水循環入口 a (6)在罐身a的1/2以下部位，循環出水口 a (7)在熱水循環入口 a (6)的下位且處于罐身a的1/3以下部位，自來水進口 a (9)在循環出水口 a (7)的下位且處于罐身a的下部；副熱水罐(30)由罐身b、熱水出口 b (34)、熱水循環入口 b (26)、循環出水口 b (23)和自來水進口 b (29)構成，熱水出口 b (34)在罐身b的頂部，熱水循環入口 b (26)在罐身b的1/2以下部位，循環出水口 b (23)在熱水循環入口 b (26)的下位且處于罐身b的1/3以下部位，自來水進口 b (29)在循環出水口 b (23)的下位且處于罐身b的下部。太陽能集熱器陣列、主熱水罐(8)和副熱水罐(30)之間通過保溫管道進行連接，連接方式為太陽能集熱器陣列的輸出端連接到保溫管道a (14)的入口，保溫管道a (14)的出口分別連接到閥門g (31)的入口和閥門h (32)的入口，閥門g (31)的出口連接到副熱水罐(30)的熱水循環入口 b (26)，閥門h (32)的出口連接到保溫管道f (38)的入口，保溫管道f (38)的出口連接到主熱水罐(8)的熱水循環入口 a (6)，主熱水罐(8)的循環出水口 a (7)連接到保溫管道b (16)的入口，保溫管道b (16)的出口連接到太陽能集熱器陣列的輸入端，副熱水罐(30)的循環出水口 b (23)并連到保溫管道b (16)上；副熱水罐(30)的熱水出口 b (34)通過閥門j (35)、熱水泵(37)和保溫管道f (38)連接到主熱水罐(8)的熱水循環入口 a
(6);主熱水罐(8)的熱水出口 a (4)連接到閥門a (3)的入口，閥門a (3)的出口連接到熱水供應管(I)的入口，熱水供應管(I)的出口連接到用戶終端設備；主熱水罐(8)的自來 水進口 a (9)和副熱水罐(30)的自來水進口 b (29)連接到自來水管網。本實用新型中，所述的多只承壓式太陽能集熱器(15)為十只以上承壓式太陽能集熱器(15);所述的串、并聯方式包括串聯、并聯、串聯后再進行并聯、并聯后再進行串聯的方式；當采用串聯方式組合成太陽能集熱器陣列時，頂層的承壓式太陽能集熱器(15)的熱水循環出口(15-1)構成太陽能集熱器陣列的輸出端，底層的承壓式太陽能集熱器(15)的循環進水口(15-7)構成太陽能集熱器陣列的輸入端；當采用并聯方式組合成太陽能集熱器陣列時，多只承壓式太陽能集熱器(15)的熱水循環出口(15-1)并接后構成太陽能集熱器陣列的輸出端，多只承壓式太陽能集熱器(15)的循環進水口(15-7)并接后構成太陽能集熱器陣列的輸入端。本實用新型中，主熱水罐(8)的外壁上安裝有硅酸鋁材料的保溫棉，主熱水罐(8)的底部有排污出口 a (12)接出，排污出口 a (12)連接到排污閥a (13)的入口，排污閥a
(13)的出口連接到排污管道；副熱水罐(30)的外壁上安裝有硅酸鋁材料的保溫棉，副熱水罐(30)的底部有排污出口 b (25)接出，排污出口 b (25)連接到排污閥b (24)的入口，排污閥b (24)的出口連接到排污管道；在主熱水罐(8)的頂部有自動排氣閥a (2)，在副熱水罐(30)的頂部有自動排氣閥b (36);在主熱水罐(8)的上部有溫度表a (5)，在副熱水罐
(30)的上部有溫度表b (33)。本實用新型中，主熱水罐(8)的自來水進口 a (9)通過閥門b (10)連接到自來水管網，副熱水罐(30)的自來水進口 b (29)通過閥門f (27)連接到自來水管網；在主熱水罐(8)的循環出水口 a (7)與保溫管道b (16)之間有保溫管道c (17)和閥門c (18)，保溫管道c (17)和閥門c (18)進行串聯連接；在副熱水罐(30)的循環出水口 b (23)與保溫管道b (16)之間有保溫管道e (22)和閥門e (21)，保溫管道e (22)和閥門e (21)進行串聯連接。本實用新型中，所述的用戶終端設備包括淋浴龍頭、浴缸龍頭、洗臉盆龍頭、洗滌池龍頭。上述的實用新型作為樓宇中央熱水系統應用，承壓式太陽能集熱器(15)的集熱銅管直徑為25mm、壁厚為2mm，集熱器的使用壓力達到4MPa以上，足以承受自來水管網的壓力，集熱銅管的外表面涂有包括氧化銅、黑鎳、黑鉻、黑鋅、黑銅材料的光譜選擇性吸收涂層，用來高效吸收太陽輻射能，太陽輻射的能量傳遞給集熱銅管內的水，水升溫后，密度變小而上升運動，由太陽能集熱器陣列的輸出端排出集熱器，再通過保溫管道進入到主、副熱水罐內，主、副熱水罐內的冷水由罐身下部的循環出水口輸出，通過保溫管道和太陽能集熱器陣列的輸入端進入集熱銅管內，在有太陽光照的情況下，集熱銅管內的水不斷被加熱，形成循環水流，使主、副熱水罐內的水變熱。本實用新型在系統中設置主、副熱水罐的目的是既能夠控制熱水的出水溫度在55°C 60°C之間，以防止人員燙傷，又能充分發揮承壓式太陽能集熱器的效率，生產充足的熱水滿足使用要求，主熱水罐內的熱水直接提供給用戶使用，當白天陽光充足，主熱水罐內的水被加熱到60°C時，關閉閥門h (32)，停止對主熱水罐的循環加熱，這時，工作時，太陽能集熱器陣列對副熱水罐繼續循環加熱，將熱能貯存在副熱水罐中，當沒有太陽光照而使主熱水罐沒有熱水時，關閉閥門h (32)、打開閥門j并啟動熱水泵，把副熱水罐內的熱水交換到主熱水罐中供用戶使用。具體實施時，主熱水罐上使用 電觸點溫度計，閥門h (32)和閥門j (35)使用電動閥，以實現自動控制。本實用新型中，太陽能集熱器陣列的安裝位置隨現場環境而定，可安裝在朝陽的外墻上、地面上或屋頂上。上述實用新型中，副熱水罐的容量大于主熱水罐容量的3倍以上，承壓式太陽能集熱器(15)的數量以及主、副熱水罐的容量參照太陽能集熱器(15)的加熱能力結合本幢樓宇的活動人口進行設計。本實用新型的有益效果是提供一種能夠承受自來水管網壓力并且集中吸收太陽能量的中央熱水系統，利用太陽能集中生產熱水，提供給用戶使用，適合在飯店、寫字樓和住宅樓應用，以擴大太陽能利用的范圍，減少煤炭資源的消耗和減少對環境的污染，保護生態環境。
附圖是本實用新型的一種太陽能中央熱水系統圖。圖中1.熱水供應管，2.自動排氣閥a，3.閥門a，4.熱水出口 a，5.溫度表a，6.熱水循環入口 a，7.循環出水口 a，8.主熱水罐，9.自來水進口 a，10.閥門b，ll.自來水管網，12.排污出口 a，13.排污閥a，14.保溫管道a，15.承壓式太陽能集熱器，16.保溫管道b，17.保溫管道c，18.閥門C，21.閥門e，22.保溫管道e，23.循環出水口 b，24.排污閥b，25.排污出口 b，26.熱水循環入口 b，27.閥門f，28.自來水管網，29.自來水進口 b，30.畐Ij熱水罐，31.閥門g，32.閥門h，33.溫度表b，34.熱水出口 b，35.閥門j，36.自動排氣閥b，37.熱水泵，38.保溫管道f; 15-1.集熱器的熱水循環出口，15-2.集熱器的上接頭，15-3.集熱器的透明玻璃管，15-4.集熱器的真空室，15-5.集熱器的集熱銅管，15-6.集熱器的下接頭，15-7.集熱器的循環進水口。
具體實施方式
附圖所示的實施例中，太陽能中央熱水系統主要由太陽能集熱器陣列、主熱水罐
(8)、副熱水罐(30)和保溫管道組成，其中，太陽能集熱器陣列由180只承壓式太陽能集熱器(15)以并聯方式組合而成，承壓式太陽能集熱器(15)由上接頭(15-2)、透明玻璃管(15-3)、集熱銅管(15-5)和下接頭(15-6)構成，透明玻璃管(15-3)的內空間構成真空室(15-4)，集熱銅管(15-5)設置在真空室(15-4)中，集熱銅管(15_5)的內空構成集熱腔，集熱銅管(15-5)的外表面涂有光譜選擇性吸收涂料，用來吸收太陽輻射能，透明玻璃管(15-3)的上端連接到上接頭(15-2)，透明玻璃管(15-3)的下端連接到下接頭(15_6)，上接頭(15-2 )有熱水循環出口( 15-1)接出，下接頭(15-6 )有循環進水口( 15_7 )接入，循環進水口(15-7)連通到集熱銅管(15-5)內的集熱腔，集熱銅管(15-5)內的集熱腔連通到熱水循環出口( 15-1 )，180只承壓式太陽能集熱器(15)的熱水循環出口( 15-1)并接后構成太陽能集熱器陣列的輸出端，180只承壓式太陽能集熱器(15)的循環進水口(15-7)并接后構成太陽能集熱器陣列的輸入端；主熱水罐(8)由罐身a、熱水出口 a (4)、熱水循環入口 a (6)、循環出水口 a (7)、自來水進口 a (9)和排污出口 a (12)構成，熱水出口 a (4)在罐身a的頂部，熱水循環入口 a (6)在罐身a的1/2以下部位，循環出水口 a (7)在熱水循環入口 a
(6)的下位且處于罐身a的1/3以下部位，自來水進口a (9)在循環出水口 a (7)的下位且處于罐身a的下部，排污出口 a (12)在罐身a的底部，在主熱水罐(8)的頂部有自動排氣閥a (2)，在主熱水罐(8)的上部有溫度表a (5)，在主熱水罐(8)的外壁上安裝有硅酸 鋁材料的保溫棉；副熱水罐(30)由罐身b、熱水出口 b (34)、熱水循環入口 b (26)、循環出 ADb (23)、自來水進口 b (29)和排污出口 b (25)構成，熱水出口 b (34)在罐身b的頂部，熱水循環入口 b (26)在罐身b的1/2以下部位，循環出水口 b (23)在熱水循環入口 b
(26)的下位且處于罐身b的1/3以下部位，自來水進口 b (29)在循環出水口 b (23)的下位且處于罐身b的下部，排污出口 b (25)在罐身b的底部，在副熱水罐(30)的頂部有自動排氣閥b (36)，在副熱水罐(30)的上部有溫度表b (33)，在副熱水罐(30)的外壁上安裝有硅酸鋁材料的保溫棉。太陽能集熱器陣列、主熱水罐(8)和副熱水罐(30)之間的連接方式為太陽能集熱器陣列的輸出端連接到保溫管道a (14)的入口，保溫管道a (14)的出口分別連接到閥門g (31)的入口、閥門h (32)的入口，閥門g (31)的出口連接到副熱水罐
(30)的熱水循環入口 b (26)，閥門h (32)的出口連接到保溫管道f (38)的入口，保溫管道f (38)的出口連接到主熱水罐(8)的熱水循環入口 a (6)，主熱水罐(8)的循環出水口 a
(7)通過保溫管道c(17)和閥門c (18)連接到保溫管道b (16)的入口，保溫管道b (16)的出口連接到太陽能集熱器陣列的輸入端，副熱水罐(30)的循環出水口 b (23)通過保溫管道e (22)和閥門e (21)連接到保溫管道b (16)上；副熱水罐(30)的熱水出口 b (34)通過閥門j (35)、熱水泵(37)和保溫管道f (38)連接到主熱水罐(8)的熱水循環入口 a
(6);主熱水罐(8)的熱水出口 a (4)連接到閥門a (3)的入口，閥門a (3)的出口連接到熱水供應管(I)的入口，熱水供應管(I)的出口連接到用戶終端設備；主熱水罐(8)的自來水進口 a (9)通過閥門b (10)連接到自來水管網，副熱水罐(30)的自來水進口 b (29)通過閥門f (27)連接到自來水管網，主熱水罐(8)的排污出口 a (12)連接到排污閥a (13)的入口，排污閥a (13)的出口連接到排污管道；副熱水罐(30)的排污出口 b (25)連接到排污閥b (24)的入口，排污閥b (24)的出口連接到排污管道。本實施例作為飯店中央熱水系統應用，承壓式太陽能集熱器(15)的集熱銅管直徑為25mm、壁厚為2mm，集熱器的使用壓力達到4MPa以上，集熱銅管的外表面涂有包括氧化銅、黑鎳、黑鉻、黑鋅、黑銅材料的光譜選擇性吸收涂層，用來高效吸收太陽輻射能，太陽輻射的能量傳遞給集熱銅管內的水，水升溫后，密度變小而上升運動，由太陽能集熱器陣列的輸出端排出集熱器，再通過保溫管道進入到主、副熱水罐內，主、副熱水罐內的冷水由罐身下部的循環出水口輸出，通過保溫管道和太陽能集熱器陣列的輸入端進入集熱銅管內，在有太陽光照的情況下，集熱銅管內的水不斷被加熱，形成循環水流，使主、副熱水罐內的水變熱。本實施例中，主熱水罐內的熱水直接提供給住店旅客使用，副熱水罐作為儲能設備，副熱水罐的容量大于主熱水罐容量的5倍，當白天陽光充足主熱水罐中的熱水達到60°C時，關閉閥門h(32) ，停止對主熱水罐的循環加熱，當夜晚主熱水罐中的熱水溫度過低時，關閉閥門h(32)、打開閥門j并啟動熱水泵，把副熱水罐內的熱水交換到主熱水罐中供用戶使用。本實施例中，太陽能集熱器陣列安裝頂層朝陽的外墻面上；主熱水罐上(8)的溫度表a
(5)使用電觸點溫度計，閥門h (32)和閥門j (35)使用電動閥，以實現自動控制。
權利要求1.一種太陽能中央熱水系統，其特征是系統主要由太陽能集熱器陣列、主熱水罐(8)、副熱水罐(30)和保溫管道組成，其中，太陽能集熱器陣列由多只承壓式太陽能集熱器(15)通過串、并聯方式組合而成，承壓式太陽能集熱器(15)由上接頭(15-2)、透明玻璃管(15-3)、集熱銅管(15-5)和下接頭(15-6)構成，透明玻璃管(15-3)的內空間構成真空室(15-4)，集熱銅管(15-5)設置在真空室(15-4)中，集熱銅管(15-5)的內空構成集熱腔，集熱銅管(15-5)的外表面涂有光譜選擇性吸收涂料，用來吸收太陽輻射能，透明玻璃管(15-3)的上端連接到上接頭(15-2)，透明玻璃管(15-3)的下端連接到下接頭(15-6)，上接頭(15-2)有熱水循環出口( 15-1)接出，下接頭(15-6)有循環進水口( 15-7)接入，循環進水口(15-7)連通到集熱銅管(15-5)內的集熱腔，集熱銅管(15-5)內的集熱腔連通到熱水循環出口(15-1);主熱水罐(8)由罐身a、熱水出口 a (4)、熱水循環入口 a (6)、循環出水口a (7)和自來水進口 a (9)構成，熱水出口 a (4)在罐身a的頂部，熱水循環入口 a (6)在罐身a的1/2以下部位，循環出水口 a (7)在熱水循環入口 a (6)的下位且處于罐身a的1/3以下部位，自來水進口 a (9)在循環出水口 a (7)的下位且處于罐身a的下部；副熱水罐(30)由罐身b、熱水出口 b (34)、熱水循環入口 b (26)、循環出水口 b (23)和自來水進口 b (29)構成，熱水出口 b (34)在罐身b的頂部，熱水循環入口 b (26)在罐身b的1/2以下部位，循環出水口 b (23)在熱水循環入口 b (26)的下位且處于罐身b的1/3以下部位，自來水進口 b (29)在循環出水口 b (23)的下位且處于罐身b的下部；太陽能集熱器陣列、主熱水罐(8)和副熱水罐(30)之間通過保溫管道進行連接，連接方式為 太陽能集熱器陣列的輸出端連接到保溫管道a (14)的入口，保溫管道a (14)的出口分別連接到閥門g (31)的入口和閥門h (32)的入口，閥門g (31)的出口連接到副熱水罐(30)的熱水循環入口 b (26)，閥門h (32)的出口連接到保溫管道f (38)的入口，保溫管道f (38)的出口連接到主熱水罐(8)的熱水循環入口 a (6)，主熱水罐(8)的循環出水口 a(7)連接到保溫管道b (16)的入口，保溫管道b (16)的出口連接到太陽能集熱器陣列的輸入端，副熱水罐(30)的循環出水口 b (23)并連到保溫管道b (16)上；副熱水罐(30)的熱水出口 b (34)通過閥門j (35)、熱水泵(37)和保溫管道f (38)連接到主熱水罐(8)的熱水循環入口 a (6);主熱水罐(8)的熱水出口 a (4)連接到閥門a (3)的入口，閥門a (3)的出口連接到熱水供應管(I)的入口，熱水供應管(I)的出口連接到用戶終端設備；主熱水罐(8)的自來水進口 a (9)和副熱水罐(30)的自來水進口 b (29)連接到自來水管網。
2.根據權利要求I的一種太陽能中央熱水系統，其特征是所述的多只承壓式太陽能集熱器(15)為十只以上承壓式太陽能集熱器(15);所述的串、并聯方式包括串聯、并聯、串聯后再進行并聯、并聯后再進行串聯的方式；當采用串聯方式組合成太陽能集熱器陣列時，頂層的承壓式太陽能集熱器(15)的熱水循環出口(15-1)構成太陽能集熱器陣列的輸出端，底層的承壓式太陽能集熱器(15)的循環進水口(15-7)構成太陽能集熱器陣列的輸入端；當采用并聯方式組合成太陽能集熱器陣列時，多只承壓式太陽能集熱器(15)的熱水循環出口(15-1)并接后構成太陽能集熱器陣列的輸出端，多只承壓式太陽能集熱器(15)的循環進水口(15-7)并接后構成太陽能集熱器陣列的輸入端。
3.根據權利要求I所述的一種太陽能中央熱水系統，其特征是主熱水罐(8)的外壁上安裝有硅酸鋁材料的保溫棉，主熱水罐(8)的底部有排污出口 a (12)接出，排污出口 a (12)連接到排污閥a (13)的入口，排污閥a (13)的出口連接到排污管道；副熱水罐(30)的外壁上安裝有硅酸鋁材料的保溫棉，副熱水罐(30)的底部有排污出Db (25)接出，排污出口b (25)連接到排污閥b (24)的入口，排污閥b (24)的出口連接到排污管道。
4.根據權利要求I所述的一種太陽能中央熱水系統，其特征是在主熱水罐(8)的頂部有自動排氣閥a (2);在副熱水罐(30)的頂部有自動排氣閥b (36)。
5.根據權利要求I所述的一種太陽能中央熱水系統，其特征是在主熱水罐(8)的上部有溫度表a (5);在副熱水罐(30)的上部有溫度表b (33)。
6.根據權利要求I所述的一種太陽能中央熱水系統,其特征是主熱水罐(8)的自來水進口 a (9)通過閥門b (10)連接到自來水管網，副熱水罐(30)的自來水進口 b (29)通過閥門f (27)連接到自來水管網。
7.根據權利要求I所述的一種太陽能中央熱水系統，其特征是在主熱水罐(8)的循環出水口 a (7)與保溫管道b (16)之間有保溫管道c (17)和閥門c (18)，保溫管道c (17)和閥門c (18)進行串聯連接；在副熱水罐(30)的循環出水口 b (23)與保溫管道b (16)之間有保溫管道e (22)和閥門e (21)，保溫管道e (22)和閥門e (21)進行串聯連接。
專利摘要一種太陽能中央熱水系統，涉及太陽能熱水設備。系統主要由太陽能集熱器陣列、主熱水罐、副熱水罐和保溫管道組成，其中，太陽能集熱器陣列的輸出端連接到保溫管道a，保溫管道a分別連接到副熱水罐的熱水循環入口b和主熱水罐的熱水循環入口a，主熱水罐的循環出水口a連接到保溫管道b，保溫管道b連接到太陽能集熱器陣列的輸入端，副熱水罐的循環出水口b并連到保溫管道b上；副熱水罐的熱水出口b通過閥門j、熱水泵連接到主熱水罐的熱水循環入口a；主熱水罐的熱水出口a連接到閥門a，閥門a連接到熱水供應管，熱水供應管連接到用戶終端設備。本系統能夠高效吸收太陽能集中生產熱水，適合在飯店、寫字樓和住宅樓應用。
文檔編號F24J2/51GK202769995SQ20122051259
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月7日 優先權日2012年10月7日
發明者吳水仙 申請人:衢州市依科達節能技術有限公司