太阳能热水器制造技术

本发明专利技术公开了一种结构简单的、便宜的太阳能热水器及其大批量生产的工艺方法。本发明专利技术热水器的特点是水箱和集热器整合在一结构规格一致的单元中，该单元由硬塑胶制得，并通过焊接两个相同的注塑子单元而得到。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种太阳能热水器及其制备方法。本专利技术方法所提供的热水器要比其它方法的便宜得多，特别适合在发展中国家的大量生产。本专利技术热水器的特点是水箱和集热器整合为一个单元，并由硬塑料制得。该单元可通过焊接两个注塑的、优选相同的子单元而获得。
技术介绍
就可再生的能源而言，太阳能是提供清洁能源的最佳选项，特别是在南半球的国家。近年来，将太阳的辐射转化为电能，是高科技研究的成功领域，其已将这类技术的效率提高到非常实用的水平。光伏电池或集中式太阳能单元，其集热器或镜片的场地赋予了科幻外观的景观，并能为电网提供数十兆瓦的能量。然而，相对于上述高科技的“低科技”的、简单的太阳能热水器，其为小用户提供了十倍以上的能量，其重要性一直在增加。太阳能热水器为数百万远离通讯和工业区的自主用户提供了热水，而只需要很少的维护。这对于发展中国家特别重要，这些国家正在为改善其居民的卫生条件而奋斗，而这些居民恰好又居住在长年日照较好的地区。大约I平方米的集热器，一年可提供至少IOOOkWh,这对于年收入少于$1000或更低的家庭来说,可能是一不小的贡献。典型的太阳能热水器(SWH)包括一平面的集热器和一用于存储热水的水箱。集热器包括一薄的蛇形管，其覆盖有 朝向太阳的平板，在蛇形管中要被加热的水可以运动，并在集热器和水箱之间循环。水可以通过泵而强制循环，或者通过热水上升、冷水下降所引起的对流而被动循环，这种现象也叫做热虹吸流动。在集热器上覆盖玻璃面板或其它绝缘层表面，可以使热损失最小化。SWH可以结合到复杂的系统中，而且例如可包括电辅助加热、防冻保护、压力调节、特别绝缘、泵、恒温器、控制器、微处理器和其它的附件，以便使阳光的利用最优化，而且能在北半球富裕国家的不太有利的条件下利用太阳能。然而，即使相对简单的系统也包括许多部件，其制造和安装比较复杂和昂贵，在装配SWH系统时，需要较大的投资。因此，本专利技术的目的是提供一种常规使用的、不昂贵的太阳能热水器。除了成本因素之外，当今世界环境因素也经常是在所有层面上影响作出决定的因素。需要考虑的有能源需求、安装部件的复杂程度、非可循环材料的使用、金属需求的限制、运输的便利、以及投资的回报周期等。因此，本专利技术的目的之一是提供一种结构简单、对于昂贵部件和材料需求小、而且金属的使用最小化的太阳能热水器。目前现有的系统通常包括分离的部件，这些部件必须运输到加热器使用的位置，由专家来进行组装并连接到水管和电网上，而且这些部件相当沉重，同时容易受损。所以，极需要轻便、机械坚固的太阳能热水器，以便能够忍受外部运输的负荷，而且能够用于即使没有连接到水网和电网的位置。本专利技术的另一目的是提供一种坚固的太阳能热水器，其相对轻便，运输时不需要特别的注意，而且不经特别训练就可以安装，即使在没有连接到电网或水管上仍可以工作。为了简化SWH的安装，有人建议将水箱和集热器合并到更紧凑的单元中，同时采用塑胶材料。US 4，452，231涉及一种太阳能加热装置，其中，集热器和水箱整合到一个容器单元中。该装置由竖直管式水箱的堆叠阵列构成，每一水箱配有导热板、管、以及带压力阀的开口；另外，该装置联合使用了绝缘的塑胶和导热良好的金属。US 4，499，894涉及一种太阳能热水器，其将集热器和水箱整合在一塑胶容器内；其复杂的结构包括几层不同厚度的聚合物层以及金属箔换热器。US 5，462，047涉及一种太阳能热水器，其带有整合有存储水箱的集热器，并配有若干流动阀和恒温传感器。WO 01/67008则公开了一种由塑胶材料制备的太阳能热水器，其包括整合在一外罩中的平板状的集热器和桶状的水箱，其中，水箱通过管子连接到集热器。WO 86/03280涉及一种太阳能热水器，其包括整合在单一的塑胶制单元中的平板集热器和桶状水箱。WO 2009/125384涉及一种整合有太阳能集热器的水箱，其中，水箱的上表面具有若干隆起，起到集热器的作用，整个设备的材料可以选自金属、玻璃或者塑胶。现有的太阳能热水器的特点是不能大量生产，也不能作为便宜的坚固设备进行使用。这些设备使用复杂的部件和昂贵的材料，不易运输和安装，其中某些设备包括内部空间的复杂划分，而另一些设备则在实际使用场合不能足够稳定。所以，本专利技术的再一目的是提供一种制备太阳能热水器的工艺方法，其能够大规模地生产简单、稳定的设备，而且对于发展中国家来说价格便宜。本专利技术的又一目的是提供一种便宜的太阳能热水器，其在野外运输时机械坚固，而且可由未培训的用户进行安装。随着本专利技术的描述，可清楚地了解本专利技术的其它目的和优点。
技术实现思路
本专利技术提供了一种太阳能热水器，其包括一能盛装60至200升水的容器和一表面积为0.8至2m2的太阳光集热器，其整合在基·本上为平行六面体形状的形体内，该形体包括两个相互连接的半单元(half-unit)，每一单元是由热塑性聚合物注塑制得。可以使用的聚合物如聚丙烯、聚碳酸酯、或ABS，但也可以使用其它的适合装热水并能进行焊接或粘接的聚合物。在本专利技术的一实施方式中，太阳能热水器配有两个能热焊接的半单元。在本专利技术的一实施方式中，上述的半单元是相同的。热水器通常的形状是平板平行管，其由两个注塑塑胶的半单元构成，包括矩形的上表面和底表面、以及安装在上表面上的透明板和安装在底表面上的不透明的塑胶板。在本专利技术一优选的实施方式中，上述热水器之形体的上表面和底表面具有相同的矩形形状，从上表面向下伸出有若干个柱，从底表面向上伸出有若干个具有相同形状的柱，这两个柱系统位于彼此相对的位置；其中，每个柱都接触来自对面壁的另一柱，柱高度的两倍基本上决定了这两个表面之间的距离每一对相对的柱则通过热焊接而紧密地连接到一起。本专利技术的太阳能热水器基本上不包括把吸收阳光的水与存储待用的水分隔开的隔离手段。本专利技术涉及一种太阳能热水器，其基本上包括三个主要结构部件:一紧凑的形体、一透明板和一不透明板，除透明板之外，该热水器由塑胶制得，透明板可以由玻璃制得；所述紧凑的形体具有上表面和底表面，其可以通过热焊接两个预先通过注塑制得的、相同的半单元而得到；所述透明板安装在所述上表面上，所述不透明板安装在所述底表面上。本专利技术提供了一种制备太阳能热水器的方法，该太阳能热水器包括盛水的容器和太阳光集热器，其整合在具有矩形表面的、基本上为平行六面体形状的形体内；该方法包括:i)注塑如此的半单元，该半单元为开口的平板平行六面体形状，并具有基表面和侧表面(侧壁)，其中基表面和侧表面界定了所述热水器内部空间的一半，在内部空间内从基表面伸出的柱的高度与所述侧壁的高度基本相同；ii)将步骤i)注塑制得的两个半单元精确地相对放置，使得一个半单元的每一柱与第二个半单元的柱相接触或接近接触；iii)将所述的两个半单元接合，使所述内部空间以水密的方式闭合，该内部空间作为盛装待加热水的水箱；以及iv)将透明板安装到所述水箱的一基表面上，并将不透明板安装到所述水箱的另一基表面上。优选地，所述的两个半单元是通过热焊接接合的。在本专利技术方法的一优选实施方式中，所述的两个半单元是相同的。在本专利技术的一实施方式中，太阳能热水器包括一通过焊接两个相同的半单元而形成的塑胶形体，每一半单元是通过注塑形成的，所述的形体具有上表面、底表面和侧表面，所述的上表面下凹，所述的底表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：摩西·多登，
申请(专利权)人：多拉夫塑料制品合作社有限公司，
类型：
国别省市：