[实用新型]一种高层楼房太阳能热水器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种节能型底层阳台壁挂式集热器与热水真空保温管集热装置。属节能减排领域。

背景技术

高层、小高层建筑在城市建设发展中所占比例越来越大，由于屋顶面积小，人们过去认为难以放置太阳能集热器。在高层、小高层建筑物上安装太阳能热水器，平均每户的太阳能采热面积就较小，加之热水箱出水口到用户之间热水管的距离达十几到上百米的管线，每次用户用热水时，都要放走大量的余水，不仅造成自来水资源的大量浪费，而且用户使用非常不便，在放水的同时也造成热量能源的大量浪费，采用传统的太阳能热水器管路系统是根本无法对整个楼层用户都提供热水的，因此太阳能在高层建筑上工程化应用几乎是空白，多数太阳能企业“恐高”。然而世界各国政府都全力开展节能减排，因此在高层建筑中，解决太阳能余水散热问题和楼顶面积过小导致热量不足的问题已成了十分迫切的关键技术问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高层楼房太阳能热水器，其结构简单，成本低，占用面积小，可为主供热管路保温和加热，消除了余水散热问题。

解决本实用新型的技术问题所采用的方案是：在现有的普通主要由太阳能集热板、热水箱和输水管道组成的热水器基础上，楼顶到楼下用户的热水主管道采用聚丙烯夹层真空保温管，在楼下向阳区域或用户阳台设置有一系列辅助的楼下太阳能集热板，并且通过循环热水管和冷水管连接到真空保温管上。楼下的辅助供热集热板可设置在遮阳走廊顶面或者为用户的阳台壁挂结构，要求壁挂式集热器的集热面积所采集热量一定要大于热水真空保温管的散热量加上楼顶面积由于过小所需的补热量，即楼顶不够的热量由楼底来补。

为了减少真空保温管的热损失，同时保证足够的强度，其内管和外管都采用聚丙烯绝热管，内管与外管之间设置有一系列间隔的加强筋，内管、外管和加强筋之间形成真空腔。在所述的内管和外管的管壁中镶嵌有金属圈，从而进一步增加了真空保温管的强度，并阻断了热传导引起的热能损失；真空腔以长、短交替排列，可减少安装裁剪时对真空段的破损。为了适宜工业化加工真空保温管，并且尽量减少安装中真空段的破损，获得最佳绝热效果，内管与外管之间真空腔长段为1000mm～3000mm，真空腔短段为10mm～50mm，加强筋厚度为10mm～50mm。真空段的真空度≤4×10^-3MPa，内管和外管的管壁耐压值≥1.5MPa。

本实用新型的有益效果是：利用真空保温的特性和楼下阳台壁挂式集热器的加热特性，可不停给保温管路加热，解决管路的保温问题；楼下设置的集热器的加热量弥补了高层小高层由于楼顶面积过小导致平均每户的太阳能采热量不足的问题；由于把真空保温管当做热水桶处理，省去了楼下的各集热器热水桶，使项目投资费用降低；底部加热的热量除给保温管散热补热外，多余的热容量会通过保温管回到楼顶的热水箱存贮起来；本热水器的真空保温管保温效果可达到72小时以上，同时为用户节约了大量的排冷水的自来水资源；用户使用热水的成本低，仅需交冷水的费用就可使用热水，比常规约每吨10元的真空泵供热大大降低..

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型真空保温管的主视结构示意图；

图3是本实用新型的真空保温管俯视结构示意图。

图中各标号表示：楼顶太阳能集热板1、出热水管2、阀门3、楼下太阳能集热板4、真空保温管5、外管5.1、内管5.2、金属圈5.3、金属圈5.4、加强筋5.5、热水箱6、用户热水管7、循环热水管8、循环冷水管9。

具体实施方式

参见图1，楼顶太阳能集热板1和热水箱6装于楼顶面，楼顶到楼下用户的热水主管道出热水管2，采用聚丙烯夹层真空保温管5，在楼下向阳区的用户阳台上设置有一系列辅助的壁挂式楼下太阳能集热板4，它通过循环热水管8和循环冷水管8连接到真空保温管5上，形成整个楼层的热水循环体系。楼下太阳能集热板4加热的热量除了给真空保温管5进行散热补热外，多余的热量会通过真空保温管5回到楼顶的热水箱6中存贮起来，并且保持真空保温管5中始终有热水，避免了过去的热水器用户排空冷水造成的浪费。系统工作时，底层阳台壁挂式楼下太阳能集热板4向热水真空保温管5中循环供热，把真空保温管5当成壁挂式集热器的热水箱，省去了大量的热水桶，使投资费用降低，楼下太阳能集热板4的集热面积可以通过热水真空保温管的容积来确定，要求壁挂式集热器的集热面积所采集热量一定要大于热水真空保温管5的散热量加上楼顶面积由于过小所需的补热量。参见图2、3，真空保温管5的内管5.2和外管5.1全采用聚丙烯绝热管，内管5.2装于外管5.1中，两管之间的空隙为真空腔，在内管5.2与外管5.1之间设置有一系列间隔排列的加强筋5，形状类似于竹节，通过工业化连续加工出两半对称的管线材后，经热压合而成。在内管5.2和外管5.1的管壁中都镶嵌了金属圈5.3、5.4，可大大增加管道的强度，对于运输和安装施工中的外力碰撞的抵抗能力得到了进一步提高，并且在使用中能承受高楼所带来的较高的水压。真空保温管5的内管5.2与外管5.1之间各真空段长优化为长段1000mm～3000mm，短段10mm～50mm，加强筋厚度为10mm～50mm，该尺寸既方便工业化加工，又可尽量减少安装剪裁对真空段的破坏，使成本降低，同时还尽可能地减少散热。所述的真空保温管5的真空段的真空度≤4×10-3MPa，可保证良好的绝热性能，内管和外管的管壁耐压值≥1.5MPa，则可保证管道的足够强度。外径和内径符合国家管路标准，从而使施工及维修方便。