CN114087792A - 施工临建板房太阳能供热水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种施工临建板房太阳能供热水的方法，在板房的顶板上设置玻璃真空管组件，在板房附近设置保温水箱，玻璃真空管组件的出口通过输送管与保温水箱相连，板房的顶板的上表面设置为波浪形，且顶板的上表面覆盖反光膜；玻璃真空管组件包括多根玻璃真空管，每根玻璃真空管位于一顶板波谷的正上方。反光膜的重量和体积小，施工非常方便，且施工完成后可以直接运输至下一施工地点进行再次利用，无需反复拆装安装。通过将反光膜设置为波浪形，并且每根玻璃真空管设置在波谷的正上方，照射在反光膜上的光线经过波谷两侧的斜坡反射形成反射光，部分反射光到达玻璃真空管的下半部分，被玻璃真空管吸收利用，以提高加热效率。

Description

施工临建板房太阳能供热水的方法
技术领域
本发明涉及供热技术领域，尤其是一种施工临建板房太阳能供热水的方法。
背景技术
目前，建筑施工现场与外界的隔离，特别是新建项目基本没有可利旧设施，施工单位往往会修建生活及办公临建，以满足施工生产的需要。供临建使用的水管往往都是临时管道，管道经常会受施工影响破坏、移位，水源也不是稳定水源，以往大临投用后经常发生停水现象，给施工人员的生活造成极大的不便。
CN201711301199公开了一种隔热保温活动板房，在板房顶部设置太阳能集热器，吸收太阳能将冷水加热。CN201610241293公开了一种无辅助热源太阳能暖房，也是在板房顶部设置太阳能集热器将冷水加热，利用供暖散热末端将热水的热量传递至使用端。此外，还有一些其他的现有技术在板房顶部设置太阳能电池板或者集热装置等以充分利用太阳能。
目前，常见的太阳能集热器有三种，具体为玻璃真空管集热器、平板型集热器和陶瓷中空平板型集热器，其中平板型集热器和陶瓷中空平板型集热器通过吸收热能，并将热能传导至集热器的热交换介质中，随着温度的升高，在泵的循环作用下，受热的液体在集热器中加热后，进入储水罐的热交换器中，需要配套换热器等，成本高。因此，最好选用玻璃真空管集热器，玻璃真空管一般是圆形管道，现有的玻璃真空管在使用时只有上半部分能够接收光照，下半部分接收不到光照，对光线的利用率较低。此外，板房的通透性较差，夏季板房内部的温度快速升高，非常炎热，特别是晚上，难以保证施工人员的休息。
为了提高太阳能的利用率以及加热效率，一般是通过设置反射装置对太阳光进行反射，如CN201520986413.1公开了一种槽式太阳能反射镜聚光器，采用弧形的反射板将光线反射至集热管；CN201510061803.2公开了太阳能集热器及利用其将太阳能转化为中温热能的方法，采用反射板反射光线，且反射板可以在旋转控制机构的驱动下转动，以追踪光线；CN201721839388.X公开了一种太阳能集热器的防过热装置和太阳能集热器，也是采用反射板反射光线；CN201320215336.0公开了基于槽式抛物面反射镜的承压式太阳能集热器，采用抛物面反射镜来反射光线；CN201320531905.2公开了一种改进的高导热率太阳能集热器，通过设置聚光板提高效率；CN201020665313.6公开了一种地面反射型太阳能热水器，在地面设置反射板，真空集热管与地面之间具有夹角，真空集热管一般是朝向太阳安装，从集热管后方照射到反射板上的管线很少，因此聚光效果较差，当阳光的照射方向为直射真空集热管时，直射光线经过反射板反射后不能到达集热管；CN201520984985.6公开了一种新型太阳能集热场反射镜，反射面为球面；CN200680053436.0公开了一种太阳能集热***的反射器及太阳能集热***，采用弧形的反射板聚光。现有的反射板、反射镜等虽然聚光效果好，但反射面基本都是弧形或者球面形，重量和体积大，且当集热器为多根真空集热管时，复杂的反射结构占用较大的空间，不适合安装在临时板房的房顶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种施工临建板房太阳能供热水的方法，采用玻璃真空管将冷水加热，加热效率更高，且聚光设备的结构简单，重量和体积小，同时减小传递至板房内部的热量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：施工临建板房太阳能供热水的方法，在板房的顶板上设置玻璃真空管组件，在板房附近设置保温水箱，将玻璃真空管组件的进口与供水管相连，玻璃真空管组件的出口通过输送管与保温水箱相连，玻璃真空管组件将冷水加热成热水，热水通过输送管进入保温水箱，
所述板房的顶板的上表面设置为波浪形，且顶板的上表面覆盖反光膜；
所述玻璃真空管组件包括多根玻璃真空管，相邻两玻璃真空管之间具有间距，玻璃真空管与反光膜之间具有间距，且每根玻璃真空管位于一顶板波谷的正上方；
太阳光线部分照射在玻璃真空管的上半部分并对玻璃真空管吸收，另一部分太阳光线穿过相邻两玻璃真空管之间的间距并照射在反光膜上，反光膜对太阳光线进行反射，反射光线部分照射在玻璃真空管的下半部分并对玻璃真空管吸收，其余部分进入空气中。
进一步地，所述玻璃真空管组件包括第一矩形管和第二矩形管，所述玻璃真空管的一端安装于第一矩形管的侧壁，另一端安装于第二矩形管的侧壁；第一矩形管和第二矩形管安装于顶板，且第一矩形管与供水管相连，第二矩形管与输送管相连。
进一步地，所述第一矩形管通过循环管与保温水箱连通，所述循环管上设置有循环泵。
进一步地，所述保温水箱安装在支撑架上，保温水箱的顶部设置有人孔，人孔内设置有可开闭的孔盖，人孔旁的支撑架上设置有爬梯，保温水箱的底部设置有排水管，所述排水管上设置有排水阀。
进一步地，保温水箱的底部设置有排水管，所述排水管上设置有均压管，所述均压管的上端与大气连通。
进一步地，所述供水管通过冷水管与排水管相连，所述冷水管上设置有冷水阀，所述冷水管与玻璃真空管组件之间的供水管上设置有上水阀。
进一步地，所述爬梯顶部的支撑架上设置有操作平台。
进一步地，保温水箱的底部设置有消防管，所述消防管上设置有消防阀。
进一步地，在板房内设置控制器，玻璃真空管组件的出口和保温水箱内设置温控开关，温控开关与控制器相连。
本发明的有益效果是：1、通过在顶板的上表面覆盖反光膜，照射到顶板的光线被反射膜反射出去，从而起到挡光遮阴的效果，减少进入板房内部的热量，防止板房内部温度过高。
2、反光膜的重量和体积小，可以在施工现场将反光膜贴在顶板上表面，也可以在顶板的制造车间将反光膜贴在顶板表面，施工非常方便，且施工完成后可以直接运输至下一施工地点进行再次利用，无需反复拆装安装。
3、通过将顶板的上表面设置为波浪形，反光膜也呈波浪形，并且每根玻璃真空管设置在波谷的正上方，照射在反光膜上的光线经过波谷两侧的斜坡反射形成反射光，部分反射光到达玻璃真空管的下半部分，被玻璃真空管吸收利用，以提高加热效率，另一部分反射光进入空气中。
4、波浪形的反射膜可以同时对多根玻璃真空管进行聚光，性价比高。
附图说明
图1是本发明的整体示意图；
图2是板房的俯视示意图；
图3是图2中A-A的剖视示意图；
图4是图2中B-B的剖视示意图；
图5是支撑架的侧视示意图；
附图标记：1-板房；2-玻璃真空管组件；21-第一矩形管；22-第二矩形管；3-保温水箱；31-人孔；32-排水管；33-排水阀；34-均压管；35-操作平台；36-消防管；37-消防阀；4-供水管；41-冷水管；42-冷水阀；43-上水阀；5-顶板；6-反光膜；7-输送管；8-循环管；9-循环泵；10-支撑架；11-爬梯；12-控制器；13-温控开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
本发明的施工临建板房太阳能供热水的方法，如图1、图2、图3和图4所示，在板房1的顶板5上设置玻璃真空管组件2，板房1的顶板5的上表面设置为波浪形，且顶板5的上表面覆盖反光膜6，反光膜6为柔性薄膜，直接粘贴在顶板5的上表面即可，由于板房1的顶板5的上表面呈波浪形，张贴后的反光膜6也呈波浪形。通过在顶板5的上表面覆盖反光膜6，照射到顶板5的光线被反射膜6反射出去，从而起到挡光遮阴的效果，减少进入板房1内部的热量，防止板房1内部温度过高。
玻璃真空管组件2包括多根玻璃真空管，玻璃真空管呈圆形，相邻两玻璃真空管之间具有间距，该间距约为10至25cm，玻璃真空管与反光膜6之间具有间距，且每根玻璃真空管位于一顶板5波谷的正上方。顶板5可以倾斜安装，玻璃真空管平行于顶板5安装。工作时，太阳光线部分照射在玻璃真空管的上半部分并对玻璃真空管吸收，另一部分太阳光线穿过相邻两玻璃真空管之间的间距并照射在反光膜6上，反光膜6对太阳光线进行反射，反射光线部分照射在玻璃真空管的下半部分并对玻璃真空管吸收，其余部分进入空气中。
通过将顶板5的上表面设置为波浪形，反光膜6也呈波浪形，并且每根玻璃真空管设置在波谷的正上方，照射在反光膜6上的光线经过波谷两侧的斜坡反射形成反射光，部分反射光到达玻璃真空管的下半部分，被玻璃真空管吸收利用，以提高加热效率。
反光膜6的重量和体积小，可以在施工现场将反光膜6贴在顶板上表面，也可以在顶板5的制造车间将反光膜6贴在顶板5表面，施工非常方便，且施工完成后可以直接运输至下一施工地点进行再次利用，无需反复拆装安装。波浪形的反射膜6可以同时对多根玻璃真空管进行聚光，性价比高。
在板房1附近设置保温水箱3，保温水箱3外部覆盖保温材料，将玻璃真空管组件2的进口与供水管4相连，供水管4与水源相连，用于将冷水输送至玻璃真空管组件2，可以在供水管4上设置上水泵，提供足够的动力。玻璃真空管组件2的出口通过输送管7与保温水箱3相连，玻璃真空管组件2将冷水加热成热水，热水通过输送管7进入保温水箱3，保温水箱3用于存储热水，容积为5m3～10m3，容积大，可以满足较多工人的用水需求，能够存储较多的水，当水源供水意外中断时，太保温水箱3可以继续供水，保证供水的持续性。
所述玻璃真空管组件2包括第一矩形管21和第二矩形管22，所述玻璃真空管的一端安装于第一矩形管21的侧壁，另一端安装于第二矩形管22的侧壁；第一矩形管21和第二矩形管22安装于顶板5，且第一矩形管21与供水管4相连，第二矩形管22与输送管7相连。第一矩形管21和第二矩形管22的四个侧面为平面，以便于安装圆筒形的玻璃真空管。此外，为了进一步地提高热水效率，可以在顶板5内部嵌入一层半导体制热层，半导体制热层的冷端位于板房1内部，第一矩形管21和第二矩形管22的内腔通过导热隔板分隔为上方的蓄水腔和下方的辅热腔，玻璃真空管与蓄水腔连通，半导体制热层的热端位于辅热腔中。半导体制热原理为帕尔贴效应，能够将热量从冷端传递至热端，在本发明中，板房1内部的热量可以传递至辅热腔，再通过导热隔板传递至蓄水腔，从而将水加热，同时，板房1内部的温度降低，进一步改善板房1闷热的居住环境。可以在板房1上铺设太阳能电池板向半导体制热层供电，当阴天没有阳光时，板房1不会过于闷热，半导体制热层无需工作，当阳光充足时，板房1内会聚集热量，此时恰好太阳能电池板利用太阳能发电，向半导体制热层供电，使半导体制热层持续工作，将板房1内部的热量转移至蓄水腔。可见，设置太阳能电池板后无需其他电源，不消耗电能。
所述第一矩形管21通过循环管8与保温水箱3连通，所述循环管8上设置有循环泵9，保温水箱3中的水温会逐渐降低，当阳光充足时，可以开启循环泵9，使水在保温水箱3和玻璃真空管组件2中循环流动，提高水温。
保温水箱3可以设置在地面，为了便于用水时具有足够的水压，以便于热水自动流动至用水点，所述保温水箱3安装在支撑架10上，保温水箱3的底部设置有排水管32，所述排水管32上设置有排水阀33，排水阀33上方的排水管32上设置有均压管34，所述均压管34的上端与大气连通。支撑架10的高度略高于顶板5的高度，距离地面足够高，用水时，开启排水阀33，保温水箱3中的热水自动通过排水管32流动至地面的用水点。玻璃真空管组件2中的热水通入保温水箱3中时，保温水箱3中的空气可以通过均压管34排放，减小进水阻力。
施工场地经常使用自然水域作为水源，水中可能含有较多的杂质，使用一段时间后可能在热水器内部出现固体杂质沉积，需要定期对热水器进行清洁，而现有的热水器清洁不便。本发明的保温水箱3的顶部设置有人孔31，人孔31内设置有可开闭的孔盖。人孔31即可以供工人进出的孔，当需要对保温水箱3进行清洁时，打开孔盖，工人由人孔31进入保温水箱3，对保温水箱3内壁的杂质进行清洁，清洁完成后，关闭孔盖即可继续使用。为了便于工人安全快速地从地面到达支撑架10的顶部，所述人孔31旁的支撑架10上设置有爬梯11。
所述供水管4通过冷水管41与排水管32相连，所述冷水管41上设置有冷水阀42，所述冷水管41与玻璃真空管组件2之间的供水管4上设置有上水阀43。需要使用冷水时，开启冷水阀42，关闭上水阀43，即可将冷水通入排水管32，冷水通过排水管32输送至用水点。。
如图5所示，所述爬梯11顶部的支撑架10上设置有操作平台35，操作平台35可供工人站立，以便于安装、检修保温水箱3。
保温水箱3的底部设置有消防管36，所述消防管36上设置有消防阀37。消防管36用于提供消防用水，如出现火灾时，即可将管道接在消防管36上，开启消防阀37，将水输送至起火点。
在板房1内设置控制器12，玻璃真空管组件2的出口设置有温控开关13，温控开关13与控制器12相连。控制器12可实现对各种阀门、泵等电力设备的自动化控制，当玻璃真空管组件2中的水温达到设定值时，温控开关13自动打开，将玻璃真空管组件2中的水通入保温水箱3进行存储。也可以在保温水箱3中设置温度传感器，监测保温水箱3的水温。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.施工临建板房太阳能供热水的方法，在板房(1)的顶板(5)上设置玻璃真空管组件(2)，在板房(1)附近设置保温水箱(3)，将玻璃真空管组件(2)的进口与供水管(4)相连，玻璃真空管组件(2)的出口通过输送管(7)与保温水箱(3)相连，玻璃真空管组件(2)将冷水加热成热水，热水通过输送管(7)进入保温水箱(3)，其特征在于，
所述板房(1)的顶板(5)的上表面设置为波浪形，且顶板(5)的上表面覆盖反光膜(6)；
所述玻璃真空管组件(2)包括多根玻璃真空管，相邻两玻璃真空管之间具有间距，玻璃真空管与反光膜(6)之间具有间距，且每根玻璃真空管位于一顶板(5)波谷的正上方；
太阳光线部分照射在玻璃真空管的上半部分并对玻璃真空管吸收，另一部分太阳光线穿过相邻两玻璃真空管之间的间距并照射在反光膜(6)上，反光膜(6)对太阳光线进行反射，反射光线部分照射在玻璃真空管的下半部分并对玻璃真空管吸收，其余部分进入空气中。
2.如权利要求1所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，所述玻璃真空管组件(2)包括第一矩形管(21)和第二矩形管(22)，所述玻璃真空管的一端安装于第一矩形管(21)的侧壁，另一端安装于第二矩形管(22)的侧壁；第一矩形管(21)和第二矩形管(22)安装于顶板(5)，且第一矩形管(21)与供水管(4)相连，第二矩形管(22)与输送管(7)相连。
3.如权利要求2所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，所述第一矩形管(21)通过循环管(8)与保温水箱(3)连通，所述循环管(8)上设置有循环泵(9)。
4.如权利要求1所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，所述保温水箱(3)安装在支撑架(10)上，保温水箱(3)的顶部设置有人孔(31)，人孔(31)内设置有可开闭的孔盖，人孔(31)旁的支撑架(10)上设置有爬梯(11)，保温水箱(3)的底部设置有排水管(32)，所述排水管(32)上设置有排水阀(33)。
5.如权利要求4所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，所述排水管(32)上设置有均压管(34)，所述均压管(34)的上端与大气连通。
6.如权利要求4所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，所述供水管(4)通过冷水管(41)与排水管(32)相连，所述冷水管(41)上设置有冷水阀(42)，所述冷水管(41)与玻璃真空管组件(2)之间的供水管(4)上设置有上水阀(43)。
7.如权利要求4所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，所述爬梯(11)顶部的支撑架(10)上设置有操作平台(35)。
8.如权利要求4所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，保温水箱(3)的底部设置有消防管(36)，所述消防管(36)上设置有消防阀(37)。
9.如权利要求1所述的施工临建板房太阳能供热水的方法，其特征在于，在板房(1)内设置控制器(12)，玻璃真空管组件(2)的出口设置温控开关(13)，温控开关(13)与控制器(12)相连。
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