[发明专利]太阳能阳台热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能转换设备，尤其是涉及一种太阳能阳台热水系统。

背景技术

太阳能建筑系统是绿色能源和新建筑理念的两大革命的交汇点，太阳能阳台是太阳能与建筑有效结合的一种最直接的模式，在这种模式中，集热器、贮热水箱等设备可利用阳台空间集中统筹布置，较适于建筑中局部热水系统的管理和维护，易于在各种住宅建筑中推广。

专利名称为“太阳能阳台热水器”（申请号为942073223）是最先比较完整地提出了太阳能阳台热水器概念的专利，它所采用的是被动循环方式，经济性较好，但由于构思较早，先进的真空集热技术没能融入其中，使热水器的热效率难以达到人们到所期望的应用水准。专利名称为“基于光热以及光伏综合利用的太阳能建筑一体化阳台”（申请号为200540043014）采用真空集热器采集热量，热交换则是通过太阳能电池板驱动水泵进行远距离换热，构思新颖，但还是存在两个方面的问题：1、系统采用太阳能电池的主动循环方式，成本较高；2、主动循环方式的结构过于复杂，使得运行的稳定性难于得到保障。专利名称为“太阳能阳台栏杆”（申请号为200810087154）有机地将太阳能集热器与阳台护栏结合在一起，符合现代建筑设计要求，但所采用的集热器技术依然引用了当前技术中的全玻璃真空管集热器以及平板集热器，因此存在以下不足：1、对于内插U形管的全玻璃真空集热器，由于结构方面的限制，用全玻璃真空集热器组成分体式太阳能热应用系统时，普遍要采用强制循环系统（分体式太阳能热水系统是指贮水桶和集热器之间分开一定距离安装的系统，强制循环系统是指利用泵迫使传热工质通过集热器进行循环的系统），这就使得分体式太阳能热应用系统的运行依赖于电控制系统和水泵，一旦电控制系统或水泵出现故障，分体式太阳能热应用系统不能运行，另外，内插U形管的全玻璃真空集热器使用了大量的有色金属，直接造成了成本的上升，造价昂贵。2、平板集热器虽然具有很好的自然循环结构，但由于平板集热器没有采用真空技术进行绝热，系统的热平衡点较低，使得平板集热器在中、高温的热转换效率不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能阳台热水系统，它采用全玻璃双循环真空管集热器及内插U型管的全玻璃真空集热器作为太阳能阳台的集热器，充分应用了全玻璃双通道真空管集热器及内插U型管的全玻璃真空集热器的自循环功能，能够更高效地实现太阳能热水系统的自然循环，为室内热水、采暖、太阳能空调提供大量的中、高温热源，节省电力或煤气资源；它还设计了开放式热循环中继器和过热保护装置，这些装置的应用提高了太阳能阳台热水系统的稳定性和安全性，摈弃了强制循环系统中的水泵和定压膨胀罐，使太阳能阳台热水系统作为建筑的一部分，在技术和功能上与建筑得到有机地结合。

本发明的目的是这样实现的：

一种太阳能阳台热水系统，包括安装在阳台的侧墙面上的贮水桶和自动控制装置，特征是：贮水桶包括金属外胆、金属内胆、热工介质循环装置和贮水桶绝热层组成，金属内胆通过贮水桶绝热层安装在桶状的金属外胆中，在金属外胆的右侧壁上设有伸入到金属内胆中的贮水腔内的冷水进口和热水出口，冷水进口和热水出口分别与冷水进管和热水出管连接，在金属外胆的侧壁上分别安装有与热工介质循环装置相通的工质进口和工质出口；

安装在阳台护栏上的集热模块由集热器、连箱、侧护板支架和真空管尾座架组成，在集热模块的顶端和底端分别设有连箱和真空管尾座架，在集热模块的两个侧边设有三角形的侧护板支架，在集热模块内安装有全玻璃双通道真空管集热器；连箱由底座和盖板组成，在连箱内设有排孔、上集管和下集管，若干个排孔用来对应放置若干根并排的集热器，上集管通过软管与若干根的集热器的流出口相连，下集管通过软管与若干根的集热器的流入口相连，在连箱内填充有连箱绝热层，在连箱的底座设有与下集管连通的热工介质流入接头，在连箱的盖板上设有与上集管连通的热工介质流出接头；

在贮水桶内或旁边还安装有开放式热循环中继器，开放式热循环中继器由外壳、隔热层、内壳和排气管组成，在外壳和内壳之间设有隔热层，开放式热循环中继器的工质腔的底部通过下行管与工质进口相连，热工介质流出管的上端与开放式热循环中继器的工质腔的中部相连，热工介质流出管的下端与热工介质流出接头相连，热工介质流入管的上端通过上行管从工质出口的底部接出，通过回路恒温控阀与热工介质流入接头相连；在开放式热循环中继器的顶部设有与内壳中的工质腔相通的排气管。