城市型太阳能热水器及其系统运行方法技术方案

一种城市型太阳能热水器及其系统运行方法，其是由“排列串联组合模块型太阳能加热体”部分、“输水、储水、用水及其控制系统装置”部分和只有在寒带型产品中才设置的“防冻回水系统装置”三大功能结构相互融合构成；通过由扁平凹形保温模块体与在其中设置的Ｚ形玻璃储水晒管和其上设置的中空保温玻璃结合构成的模块化、美观型太阳能加热体的大面积、规律化安装，可使该热水器同时起到装点美化城市楼顶、保护楼顶建筑体结构、为楼顶层居民进行冬季保暖、夏季蔽热的多重作用，还可实现由温度、时间的设定实现的自动控制，是太阳能应用领域的一次重大变革，可使太阳能热水器回归城市，其大规模推广应用的社会、经济、环境效益巨大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提出的“”技术方案可实现用美观型太阳能热水器对城市建筑物的顶部进行装点美化的双重效用，其安装方式及运行方法更加适宜城市使用，属适用型太阳能利用
在大力推进节能、节电，大力倡导与促进可再生能源技术产品广泛推广应用的同时，各地区城市政府也相继出台了“在城市中严格限制——完全禁止安装太阳能热水器”的各种行政条例或内部限制性规定，人们将现结构型太阳能热水器视为损害城市景观形象、破坏楼顶建筑结构的“头号元凶”，将太阳能热水器逐出城市业已成为多数城市管理者和楼房顶层居民住户的共同行动。其实，在大中城市人口高度集中，尤其在夏季，如果大量广泛地使用大功率的电热水器或燃气热水器，不仅大大增加了城市电力、燃气供应的缺口和压力，也同时加剧了城市的热岛效应，如能在城市中广泛使用太阳能热水器，就可形成与上述情况相反的积极效果；在另外三个季节使用也可大幅度地减少用电能和燃气对大量过低水温水大幅度升温加热的巨大消耗；此外，因为目前城市的楼房高低错落，大量中低高度建筑物的顶部已成为城市景观的重要组成部分，灰黑单调的楼顶急需进行装饰美化，而单纯进行装饰美化的成本高还难于保持持久，且无法产生经济利益；如果用美观型太阳能热水器进行装饰，即可起到一举多得的效应，而且还可采用市场化的方式运作。其实，在人口集中居住的城市更加方便太阳能热水器的大规模应用，其推广使用的经济效益也更加显著。尤其是在机关、学校、企业、医院、宾馆、饭店、部队、工地及多数平房居民小区等地，拥有无家庭型淋浴条件的人群大量存在，就更加凸显规模化、集中化发展太阳能热水和与太阳能热水设备配合的其它能源辅助加热型集中淋浴场所的需求；在楼房居民小区的附近也适合开发商业型的公共淋浴场所，还可采用租赁的方式将附近若干个楼房顶部的闲置太阳能资源进行统一集中开发利用与管理；也可采用使居民楼自身形成分户型的太阳能热水供应体系，并将其与各个家庭现在广泛使用的燃气或电热水器的进水口进行连通，并进行分户计量所用水量，通过该相互连接的方法可方便地实现对太阳能热水器出水热量不足时的加热补充、或对其过热温度水进行兑凉调节使用的目的。可见，更加巨大的城市太阳能热水市场急切需要一种适合其要求的太阳能热水器。现有类型太阳能热水器不能广泛进入城市的原因不能怪城市的管理者和居民用户，只是因为其目前的设计结构与运行使用方法还不能与城市的特殊要求相结合、相融合、相统一。那么，城市到底需要什么样的太阳能热水器呢？城市对太阳能热水器的首要要求就是使其远视整体性宏观效果要美观，因此可采用不同的色彩(如背景框边采用深绿色、金属色……等)，通过模块化、规律化、大面积顺序排列放置的安装方式，就可使其同时起到装点美化城市楼顶的作用；在其美化目标实现的基础上，如果再能够使太阳能热水器可以大量减少自身重量，更加方便安装使用，并通过对其的安装还可同时起到保护楼顶建筑体结构，可起到为所安装楼顶层居民的楼板进行冬季保暖、夏季遮阳蔽热，还可方便进行自动(或非自动或用时间调节)控制的防冻回水操作；可使其实现的着阳吸热面积和时间更大与更长些，使其有适合于寒带地区和非寒带地区使用的不同设计(即可形成寒带型和非寒带型两个类型的产品)，该太阳能热水器的造价更低些或与现大致相同，并有防冰雹设计、方便清洁等就更加完美了；上述功能与设计目标如能一同实现，那就必将会使太阳能热水器立刻得到各地城市管理者与广大城市用户、尤其是楼顶层居民的普遍欢迎，带来巨大的市场需求和广泛的企业商业利润，同时可为使用国家实现资源节省、环境改善与经济可持续发展作出巨大贡献。{中国专利申请03223624.7《薄型管结构太阳能热水器》在使太阳能热水器适用于城市使用的创新设计方面也进行了一些积极的努力，但是其无论是在热水器管路的设计结构上(如其真空管与连接管的连接方式与结构难于实现保温；其连接管内部隔壁板设计将会形成热交换，其隔板与管内壁的连接缝隙在压力下会出现漏水，使冷热水混合)；还是在其选择材料上(其用铜、铝、不锈钢材料管，产品的材料成本与加工成本将成为巨大的问题)，还是在美观性与方便日常清洁上(其热水器无法实现宏观整体美观的关键性设计要求与方便清洁的设计要求)，还是在其输水控制系统的控制方式上(如其不能实现防冻回水，难于实现有效的全面规律化换水等)都有诸多根本无法实现或令人很不满意的设计，因此本专利技术对其个别相似的创新点也不予以关注。}本专利技术的目的就是提出一种可一同满足上述提出的各方面多重要求的，或依不同地区气候与用户的实际需要实现其中大部分基础功能要求的，全新种类的“”专利技术技术方案，其出现与大规模推广使用可使太阳能热水器重新回归城市，是太阳能应用领域的一次重大变革。本专利技术提出的城市型太阳能热水器是由“排列串联组合模块型太阳能加热体”部分、“输水、储水、用水及其控制系统装置”部分和只有在寒带型产品中才设置的“防冻回水系统装置”三大功能结构相互结合融合构成；“排列串联组合模块型太阳能加热体”部分——包括其是由可设计成为不同长、宽、高(高度依在其内放置的不同直径的储水晒管所需高度设计)的扁平凹形保温模块体，其规格面积可形成系列化、标准化的产品，也可根据所安装楼房的特殊结构要求单独进行设计加工；其保温性设置可根据所安装地区气候或用户的不同价格要求选择不同的材料(如聚氨脂发泡、聚苯泡沫材料、其相互结合形成的中空制造方式或其它材料)、不同的层数设计与不同厚度规格等；在扁平凹形保温模块体的内部安装有多重Z形排列的(储水晒管横向放置)或是多重N形(储水晒管纵向放置)排列的串联储水晒管，并形成一体化通畅管路；储水晒管是用玻璃管通过热加工成型(U形或L形热造型弯管工艺)制成，其排列的密度(即两管之间的间距)和排列的管数量与安装的管直径规格可根据该“模块型太阳能加热体”设计面积和具体设计要求设计，使其形成标准化、系列化的产品更可方便生产；其各个模块型太阳能加热体上都有位置相互对应的进水口和出水口，在规律化排列安装时可将与其相邻的上一个模块体的出水口与下一个模块体的进水口之间用有强保温性的短管相连接，使各个模块实现相互串联的形态，使各个模块体整体形成通畅水流线路的形态，各个扁平凹形保温模块体之间的安装间隔距离可根据具体设计安排。在储水晒管的表面(或将管材料直接制成)黑色或深色(如较深的绿、蓝色等)，其配合的扁平凹形保温模块体的内部表面也可制成与其相同的颜色，使之形成整体化的美观。在储水晒管的上部设有单层(即非寒带型产品或较低价格型产品)、双层(即一般设计型产品或低寒带型产品)、三层(即特别寒带型产品与特别保温型产品)的保温玻璃，两层以上的玻璃之间形成中空形式。在多冰雹的地区安装，在其上部一般设置可开启、或是固定的、或是在有冰雹的季节可随时附加上的遮蔽网，选择大网眼的遮蔽网，在最上层的玻璃可选择钢化玻璃或较厚的玻璃。“输水、储水、用水及其调节控制系统装置”部分——包括由与储水晒管分开设置的储热水箱，在储热水箱的下部出水管上可加设水表，或分散连接形成分户水表，还可与燃气或电热水器或其它加热方式的加热体进行连接，实现共同使用、相互补充的功能目的；此外，在若干个楼房或其他分散建筑物上安装的“模块型太阳能加热体”上形成的加热水也可集中于一个储热水箱中，为集体用户服务；储热水箱可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种城市型太阳能热水器，其是由“排列串联组合模块型太阳能加热体”部分、“输水、储水、用水及其控制系统装置”部分和只有在寒带型产品中才设置的“防冻回水系统装置”三大功能结构相互结合融合构成；其特征在于：其“排列串联组合模块型太阳能加热 体”部分包括：其是由可设计成为不同长、宽、高的扁平凹形保温模块体，其规格面积可形成系列化、标准化的产品，也可根据所安装楼房的特殊结构要求单独进行设计加工；其保温性设置可根据所安装地区气候或用户的不同价格要求选择不同的材料、不同的层数设计与不同厚度规格等；在扁平凹形保温模块体的内部安装有多重Ｚ形排列的或是多重Ｎ形排列的串联储水晒管，并形成一体化通畅管路；储水晒管是用玻璃管通过热加工成型制成，其排列的密度和排列的管数量与安装的管直径规格可根据该“模块型太阳能加热体”设计面 积和具体设计要求设计，使其形成标准化、系列化的产品更可方便生产；其各个模块型太阳能加热体上都有位置相互对应的进水口和出水口，在规律化排列安装时可将与其相邻的上一个模块体的出水口与下一个模块体的进水口之间用有强保温性的短管相连接，使各个模块实现相互串联的形态，使各个模块体整体形成通畅水流线路的形态，各个扁平凹形保温模块体之间的安装间隔距离可根据具体设计安排。在储水晒管的表面（或将管材料直接制成）黑色或深色，其配合的扁平凹形保温模块体的内部表面也可制成与其相同的颜色，使之 形成整体化的美观。在储水晒管的上部设有单层、双层、三层的保温玻璃，两层以上的玻璃之间形成中空形式。在多冰雹的地区安装，在其上部一般设置可开启、或是固定的、或是在有冰雹的季节可随时附加上的遮蔽网，选择大网眼的遮蔽网，在最上层的玻璃可选 择钢化玻璃或较厚的玻璃。其“输水、储水、用水及其调节控制系统装置”部分包括：由与储水晒管分开设置的储热水箱，在储热水箱的下部出水管上可加设水表，或分散连接形成分户水表，还可与燃气或电热水器或其它加热方式的加热体进行连接，实现共同使用 、相互补充的功能目的；此外，在若干个楼房或其他分散建筑物上安装的“模块型太阳能加热体”上形成的加热水也可集中于一个储热水箱中，为集体用户服务；储热水箱可以安置在楼房上层、顶层，也可安置在选择地点的淋浴房的上部，其之间用有最小热量损失 及高保温设计的水管连接，该水管一般设计为中间为壁管极薄，其外部配合保温管并使其形成中空的形态设计。在一个由串联形成一体化的模块...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓通，
申请(专利权)人：陈晓通，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]