CN100362198C - 屋面太阳能采热*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种屋面太阳能采热***,包括多个吸热单元和供水管路,由二个以上金属热管式真空管构成的吸热单元设置在瓦片支承单元上部,瓦片支承单元的一端具有凸起并贯通瓦体的接管槽孔和二个以上贯穿瓦体且带下凹的管槽,其两侧还具有二个以上间隔设置的纵向凸弧面;真空管位于瓦片支承单元的管槽内,装在接管槽孔上的定位轴与真空管的端部连接;供水管路包括进、出水支管以及支管,设置在瓦片支承单元两侧的凸圆弧面的下部的进、出水支管分别通过支管与各吸热单元上两端侧的真空管相通,设置在接管槽孔内的支管分别将相邻真空管串联,具有安装可靠、方便,安装灵活,不会损坏屋面瓦,在高采热效率的前提下,真空管与建筑物浑然成一体。

Description

屋面太阳能采热***
技术领域
本发明涉及一种设置在屋面上的太阳能采热***。
背景技术
太阳能作为一种绿色环保、廉价、易得的经济资源,在人们生活及工业中得到广泛的应用。太阳能采热***通过多年不断的改进和更新,已从一家一户式的小型采热***发展到大面积的集中采热***。目前所公开的集中采热***,一种结构是用数个内设有金属热管式玻璃真空管作为采热单元,并通过专用支承架装在屋面上采热。虽然玻璃真空管的采热效率较高,但因支架必需固定在屋面上,这不仅增加了屋面的负荷,破坏了建筑物的整体美观性,同时,由于支架的安装也会造成屋面瓦的损坏,破坏了屋面瓦不透水的性能,因此该种结构只能用于平面屋顶而不能用于坡面屋顶。另一种结构的采热***是以金属热管式真空板作为采热单元,而采热板安装在瓦片的框架上,或直接在瓦片上打孔后用紧固件将采热板安装在屋面瓦上,在屋面上实现大面积的采热。虽然通过采热板改善了建筑物屋顶的平整性,但始终无法将采热板和其它没有安装采热板的屋面部分形成浑然一体的效果。同时仍然还存在着采热板安装过程中,破坏屋顶不透水的性能。另外真空板受制作工艺、成本等的限制,不仅真空度相对较低,而且由于保温层的距离一般在0.3-1mm之间,所以采热效率明显低于金属热管式玻璃真空管,不适于长年温度不高的地区,具有一定的局限性。再则,真空玻璃采热板不仅制造成本高,而且在使用过程中,一旦一块采热板损坏后,其整块板的真空度就被破坏,而造成***采热效率大幅度下降,更换成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装可靠、方便,并且安装灵活,不会损坏屋面瓦,在保持玻璃真空管较高采热效率的前提下,能使真空管与屋面瓦成为一体的屋面太阳能采热***。
本发明为达到上述目的的技术方案是:一种屋面太阳能采热***,包括多个吸热单元和供水管路,
a、所述由二个以上金属热管式真空管构成的吸热单元设置在瓦片支承单元的上部;
b、所述的瓦片支承单元为整体结构或拼装式结构,瓦片支承单元的一端具有凸起并贯通瓦体的接管槽孔和二个以上贯穿瓦体且带下凹的管槽,瓦片支承单元的两侧还具有二个以上相互间隔设置的纵向凸弧面;
c、所述的金属热管式真空管位于瓦片支承单元的管槽内,装在接管槽上的定位轴与金属热管式真空管的端部连接定位;
d、所述的供水管路包括进水支管、出水支管以及连接支管,设置在瓦片支承单元两侧的凸圆弧面的下部的进、出水支管分别通过连接支管与各吸热单元上两端或两侧的金属热管式真空管相通,设置在接管槽孔内的连接支管分别将相邻金属热管式真空管串联,且进、出水支管的进出水接口反向设置。
本发明采用上述技术方案后的优点在于:
1、金属热管式真空管安装可靠、方便。由于采用整体或组装结构的瓦片支承单元支承金属热管式真空管,并通过装在端部的瓦片支承单元接管槽孔上的连接轴与金属热管式真空管连接,使金属热管式真空管可靠地装在瓦片支承单元上,而无需其它连接件或中间连接机构,不仅解决了金属热管式真空管在安装时对屋面瓦造成破坏问题,完整地保留了屋面瓦防水、隔热的功能,而且能使金属热管式真空管可现场组装,安装方便,非常便于日常维护以及更换。
2、施工灵活。本发明的瓦片支承单元采用组装式结构,可以根据所需安装的面积来确定瓦片支承单元的大小,其横向尺寸可以任意调整,无论是大、小屋面均可安装。
3、采热效率高,使用成本低。本发明的采热单元采用成熟技术的金属热管式玻璃真空管,保持了金属热管较好的热传导性和玻璃真空管的保温性能,采热***的热效率较高,同时各吸热单元是由多个金属热管式真空管串联构成,如其中一个金属热管式真空管破损,不仅散热面积小于板式采热器,而且更换成本低。
4、外观平整,能与建筑物浑然成一体。本发明在瓦片支承单元的管槽内装金属热管式真空管,使之形成的凸形弧面与瓦片支承单元上的凸弧面相对应,使金属热管式真空管不仅能与屋面瓦连成一体,而且还使屋面整洁美观,美化市容。再则本发明供水管路的进、出水支管设置在瓦片支承单元凸弧面的底部,屋面上没有可见的管路,而且瓦片支承单元的凸弧面的部分在金属热管式真空管的安装、维护中起到走廊的作用,能方便操作人员施工,安装方便。
5、提高了屋面瓦的使用寿命。本发明在屋面瓦上放置了金属热管式真空管后,能减小屋面瓦的温差,因此能减少瓦片及屋面结构因温差造成的裂缝,提高了屋面瓦及屋面结构的防水隔热性能,延长屋面的使用寿命。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步和详细描述。
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是图1的I处放大结构示意图。
图3是本发明整体式瓦片支承单元的立体结构示意图之一。
图4是本发明整体式瓦片支承单元的立体结构示意图之二。
图5是本发明组装式瓦片支承单元的立体结构示意图。
图6是连接轴的结构示意图。
图7是端瓦的立体结构示意图。
图8是图7的A向结构示意图。
图9是图7的B向结构示意图。
图10是管瓦的立体结构示意图。
图11是图10的A向结构示意图。
图12是图10的B向结构示意图。
图13是过渡瓦的立体结构示意图。
图14是图13的A向结构示意图。
图15是图13的B向结构示图。
具体实施方式
见图1-5所示的屋面太阳能采热***,由二个以上金属热管式真空管11组成的吸热单元1、瓦片支承单元3和供水管路2,金属热管式真空管11设置在瓦片支承单元3的上部。见图3-4所示,瓦片支承单元3为了整体结构,瓦片支承单元3的一端设有凸起并贯穿瓦体的接管槽孔31和二个以上下凹的管槽32,在纵向凹槽32的两侧还具有二个以上间隔设置的纵向凸弧面33,瓦片支承单元3的接管槽孔31可设置上、下两侧。
见图5所示的瓦片支承单元3为组装结构,瓦片支承单元3包括前部横向搭接的端瓦34、搭接在端瓦34后部的管瓦35、纵向搭接在端瓦34和管瓦35两侧的过渡瓦36及定位轴37,二个以上且带下凹的管槽32位于端瓦34和管瓦35的上部,端瓦34和管瓦35搭接后成同一平面,端瓦34和管瓦35的管槽32同轴,金属热管式真空管11位于在端瓦34和管瓦35的管槽32内,为使金属热管式真空管11最大程度吸收太阳能,金属热管式真空管11的管壁与端瓦34和管瓦35的管槽32侧壁设有间隙,两者间隙在1mm-50mm;或者金属热管式真空管11的管壁与管瓦35的管槽32两侧壁的线接触,使金属热管式真空管11的底部与管槽32的底部设有1mm-50mm的间隙;还可以在管瓦35的管槽32侧壁设有对称的凸起点352,金属热管式真空管11的管壁支承在凸起点352上,使金属热管式真空管11的管壁与端瓦34和管瓦35的管槽32内壁设有间隙,两者间隙在1mm-50mm。本发明的端瓦34和管瓦35可根据屋面的面积搭接,布置方便灵活。接管槽孔31位于端瓦34的管槽32前部,其凸起与瓦体贯通,接管槽孔31上装有内设中空管路并将接管槽孔31封闭的装配式定位轴37,该定位轴37见图6所示,由上轴座371和下轴座372卡合连接构成,下轴座372具有套装在接管槽孔31相应的槽口373,且下轴座372的上部具有与上轴座371相配快速定位的凸起374,在上轴座371和下轴座372上设相配的纵向有凹槽或凸槽375。上轴座371与下轴座372安装方便快捷,装在端瓦34前部的定位轴37与金属热管式真空管11的端部连接定位;并由定位轴37后部的轴肩376限位,使金属热管式真空管11可靠地连接在瓦片支承单元3上。而纵向搭接在端瓦34和管瓦35两侧的过渡瓦36也成一平面,且过渡瓦36上部具有二个以上相互间隔设置的纵向凸圆弧面33;凸圆弧面33与安装在端瓦34和管瓦35管槽32内的金属热管式真空管11的弧形相同,本发明的瓦片支承单元3能保持屋面瓦的形状和防透水、隔热的功能。
本发明的供水管路2包括进水支管21、出水支管22以及连接支管23,进水支管21、出水支管22分别设置在过渡瓦36的下部,并分别与各吸热单元1连接,设置在端瓦34接管槽孔31内的连接支管23分别将相邻金属热管式真空管11的金属热管串联,且两端或两侧的连接支管23分别与进、水支管21和出水支管22连通,且进水支管21和出水支管22进水和出水的接口反向设置,保持冷热水的水压基本相同。
见图7-9所示,本发明的端瓦34的前底部具有横向搭边344,端瓦34的后上部具有低于管槽32底部的连接面346,且连接面346内侧设有与横向搭边344卡合的横向凹槽345,端瓦34一侧设有纵向接槽342,另一侧具有与其相配、且具有弧形的纵向搭边343,端瓦34后部的搭边一侧具有缺口347,且每个管槽32的端部或侧部具导水槽341,导水槽341的一端与横向凹槽345相通,端瓦34的纵向搭边343卡接在纵向接槽342,使端瓦34相互连接。
见图10-12所示,本发明管瓦35的前底部具有横向搭边357,管瓦35的后上部具有低于管槽底部的连接面355,且连接面355内侧设有与横向搭边357卡合的横向凹槽356,管瓦35的一侧设有纵向接槽354,另一侧具有与其相配的具有弧形的纵向搭边351,管瓦35在纵向搭边351一侧具有缺口358,所述的每个管槽32的端部或侧部还具有导水槽353,导水槽353的一端与横向凹槽356相通,及时将排出水,管瓦35通过纵向搭边351卡接在另一个管瓦35的纵向接槽354,且管瓦35的前部通过横向搭边357连接在端瓦34或前部的管瓦35上,管瓦35的后部横向凹槽356卡接其后部的管瓦35的横向搭边357,使管瓦35和管瓦35之间、管瓦35与端瓦34之间相互连接。
见图13-15所示,本发明的过渡瓦36的前底部具有横向搭边362,过渡瓦36的后上部具有低于瓦面的连接面365,连接面365上设有与横向搭边362卡合横向凹槽364,过渡瓦36一侧设有与端瓦34和管瓦35管槽32相配的且具有弧形的纵向搭边361,过渡瓦36另一侧设有连接平面367,在纵向搭边361一侧具有缺口366,且每个凸圆弧面33之间的间隔面的端部或侧部具有导水槽363,导水槽363一端与横向凹槽364相通,将水排出,且过渡瓦36通过其纵向搭边361与管瓦35或端瓦34的纵向接槽342、354卡接。

Claims (10)

1.一种屋面太阳能采热***,包括多个吸热单元(1)和供水管路(2),其特征在于:
a、所述由二个以上金属热管式真空管(11)构成的吸热单元(1)设置在瓦片支承单元(3)的上部;
b、所述的瓦片支承单元(3)为整体结构或拼装式结构,瓦片支承单元(3)的一端具有凸起并贯穿瓦体的接管槽孔(31)和二个以上下凹的管槽(32),瓦片支承单元(3)的两侧还具有二个以上间隔设置的纵向凸弧面(33);
c、所述的金属热管式真空管(11)位于瓦片支承单元(3)下凹的管槽(32)内,装在接管槽孔(31)槽口上的定位轴(37)与金属热管式真空管(11)的端部连接定位;
d、所述的供水管路(2)包括进水支管(21)、出水支管(22)以及连接支管(23),设置在瓦片支承单元(3)两侧的凸弧面下部的进水支管(21)、出水支管(22)通过连接支管(23)分别与各吸热单元(1)上两端或两侧的金属热管式真空管(11)相通,设置在接管槽孔(31)内的连接支管(23)分别将相邻金属热管式真空管(11)串联,且进水支管(21)、出水支管(22)的进出水接口反向设置。
2.根据权利要求1所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述拼装式瓦片支承单元(3)由端瓦(34)、管瓦(35)和过渡瓦(36)构成,横向搭接的端瓦(34)与管瓦(35)纵向搭接,在端瓦(34)和管瓦(35)两侧连接有过渡瓦(36),所述二个以上且带下凹的管槽(32)位于端瓦(34)和管瓦(35)的上部,端瓦(34)和管瓦(35)搭接后成同一平面,接管槽孔(31)位于端瓦(34)的管槽(32)的前部,接管槽孔(31)的凸起贯通瓦体,所述的定位轴(37)位于接管槽孔(31)上,使连接支管(23)穿出并将接管槽孔(31)封闭,搭接成同一平面的过渡瓦(36)上部具有二个以上间隔设置的纵向凸弧面(33)。
3.根据权利要求1所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述的金属热管式真空管(11)的管壁与管槽(32)侧壁设有间隙,两者间隙在1mm-50mm;或金属热管式真空管(11)的管壁与管瓦(35)的管槽(32)槽壁的两条线接触,金属热管式真空管(11)的底部与管槽(32)的底部设有1mm-50mm的间隙。
4.根据权利要求2所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述的管瓦(35)管槽(32)侧壁设有对称的凸起点(352),金属热管式真空管(11)与管槽(32)槽壁设有间隙,两者间隙在1mm-50mm。
5.根据权利要求1所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述的定位轴(37)由上轴座(371)和下轴座(372)卡合连接构成,下轴座(372)具有套装在接管槽孔(31)孔口部相应的槽孔(373),下轴座(372)的上部具有与上轴座(371)快速相配定位的凸起(374),在上轴座(371)和下轴座(372)上设相配的纵向有凹槽或凸槽(375)。
6.根据权利要求5所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述的定位轴(37)的后部设有与金属热管式真空管(11)端面定位的轴肩(376)。
7.根据权利要求2所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述端瓦(34)底部具有横向搭边(344),其相应另一侧的上部具有低于槽管(32)底部的连接面(346),且连接面(346)内侧设有与横向搭边(344)卡合的横向凹槽(345),端瓦(34)一侧设有纵向接槽(342),另一侧具有与其相配、且具有弧形的纵向搭边(343),端瓦(34)搭边部分具有缺口(347),且每个管槽(32)的端部或侧部具有导水槽(341),导水槽(341)的一端与横向凹槽(345)相通。
8.根据权利要求2所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述管瓦(35)的底部具有横向搭边(357),其相应另一侧上部具有低于管槽(32)底部的连接面(355),在连接面(355)内侧设有与横向搭边(357)卡合的横向凹槽(356),管瓦(35)一侧设有纵向接槽(354),另一侧具有与其相配的具有弧形的纵向搭边(351),管瓦(35)在纵向搭边(351)位于连接面(355)一侧具有缺口(358),所述的每个管槽(32)的端部或侧部还具有导水槽(353),导水槽(353)的一端与横向凹槽(356)相通。
9.根据权利要求2所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述过渡瓦(36)的底部具有横向搭边(362),其相应的另一侧上部具有低于瓦面的连接面(365),连接面(365)上设有与横向搭边(362)卡合的横向凹槽(364),过渡瓦(36)一侧设有与端瓦(34)和管瓦(35)的管槽(32)相配的带有弧形的纵向搭边(361),另一侧设有连接平面(367),在纵向搭边(361)一侧具有缺口(366),且每个凸弧面(33)之间的间隔面的上部具有导水槽(363),导水槽(363)一端与横向凹槽(364)相通。
10.根据权利要求2或9所述的屋面太阳能采热***,其特征在于:所述过渡瓦(36)的凸弧面(33)与安装在槽管(32)内的金属热管式真空管(11)的弧形相同。
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