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发明项目名称：
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多效真空板太阳能热水器及其系统 |
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联系人：
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陈晓通 |
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地址：
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北京净技佳环保技术研究所 |
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联系电话：
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13611188834 |
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Email：
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E-mail:[email protected] |
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发明项目简介：
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多效真空板太阳能热水器及其系统 (发明专利申请号：02121202.3） 1、多效真空板太阳能热水器及其系统的提出原由： 太阳能具有无成本、无污染等众多优势，而且取之不尽，用之不竭。如能开发出在城市中可广泛使用太阳能热水器，无疑是最理想、最长久的选择。 真空管太阳能热水器因热效率高，保温性强，冬季仍可正常使用等优点，渐已成为太阳能热水器市场中的主流，但将其在城市环境中安装还不能说就是完美无缺，其存在的不足或不适宜方面包括：①立式真空管太阳能热水器在安装时及安装后会对建筑物的结构，尤其是对建筑物的美观性带来损害，中高档的建筑物一般难以接受其存在；②真空管太阳能热水器在多排安装时，因其上的大贮水罐自身无法受光加热，还给后排的热水器造成阳光遮挡，尤其是在冬季阳光南移后会更明显。为此，就要加大排与排之间的距离，这又给楼顶上宝贵的可安装面积带来损失，这在高层建筑楼顶面积少，而用户多的情况下就更明显；③主流型立式真空管太阳能热水器的设计结构使其对安装条件的要求很高，其只适宜在坚固的建筑物上安装，一般的棚房、车库….等大量的常规建筑无法安装；④ 现有真空管太阳能热水器造型单一，对安装地的不同情况的适应性差，也进一步限制了应用。 此外，真空管太阳能热水器的结构过于复杂，各部分都需用高档材料进行美观化装饰，因而导致产品价格很高，进一步限制了安装使用，使之与电、燃气热水器的竞争中不占优势。 综上可见，适合在城市中广泛安装使用的太阳能热水器不应在兼顾其保温性和热转化效率的同时，更要着重考虑其外观的美观性，对城市景观的装饰性和美化性，与建筑物功能的融合性，安装的适应性和方便性....等诸多相关因素间的均衡。 从城市景观方面看，现代城市建筑鳞次栉比，高低错落，其顶部，尤其是中低建筑物的顶部早已成为城市景观的重要组成，大量的灰黑楼顶急需装饰。但用在屋顶上修建花园的装饰方式成本及维护费用极高，无法广泛采用，对其最好的美化方式就是安装造型美观的太阳能热水器。 从与建筑物的功能融合的角度看：建筑物顶部对保温防晒性能的要求是建筑的重要质量指标，顶部保温防晒性差会使室内夏暑冬寒，大量增加用户的能耗，而在建筑物顶部加设可部分或完全替代其保温防晒材料设置的新型太阳能热水器，无疑是一箭双雕的理想选择。 显见，如开发出一种能保留真空管太阳能热水器的全部优点，又能消除其存在的诸多不足，并可方便实现上述全部功效及要求，适合在城市中广泛安装使用的全新类型的太阳能热水器，既可大量节省能源消耗及对其供应的建设投资，又可有效地减轻城市热岛效应，还可消解每年夏季因空调和热水器一同集中大量使用给城市电网造成的巨大压力，更可使城市的俯视景观赏心悦目，清洁美观，同时还可大大提高建筑物的保温防晒性能，提高建筑物的节能性，减少建筑投资，获得一举五得、六得的效果。 最新发明专利产品----多效真空板太阳能热水器和多效真空板太阳能热水器系统就是这样一种理想的全新类型的太阳能热水器。 2、多效真空板太阳能热水器及其系统简单介绍 多效真空板太阳能热水器为低矮扁平状，其是由吸光贮水槽和在其上设置的与其配合的玻璃真空板组合构成。 吸光贮水槽的槽底及槽边由保温材料构成，为满足阳光照射角度的需要，吸光贮水槽的东、南、西三个槽边内部一般制成向外倾斜的斜坡形态；。吸光贮水槽的内表面为黑色或深色，在吸光贮水槽的底部或在槽边上设有进水管、排水管和排气满水管。 在吸光贮水槽上设置的玻璃真空板一般由两层玻璃构成，寒冷地区或保温性需要强的热水器可由多层玻璃构成，并使两层或多层玻璃间出现间隙空间并抽真空。在大面积的玻璃真空板的中部，一般分布设置可起到支撑和拉合连接双向固定作用的固定杆。 多效真空板太阳能热水器的形状、面积、高度、贮水量等可依热水器所在的地区、气候、热水器每天能够着阳的时间（有些安装情况可能只有半天能够着阳，半天被遮挡）、要求加热温度、使用方式（热水是供家用、或公用、或办商用淋浴室、或是向外输送出售等）及楼顶情况等的不同情况自行确定。 多效真空板太阳能热水器系统是由多个或众多个由单个多效真空板太阳能热水器组合、拼合整体安置构成的大型系统形态，其可形成大面积的装饰美化楼房顶部的景观效果，形成保温防晒效果；或可形成由多效真空板太阳能热水器系统部分或完全取代房屋顶部材料，修建出集原有建筑物功能（如：车库、超市、酒吧、……等），另加淋浴厅（或可向其它地点输送出售热水）于一体的的新型功能建筑。 在多效真空板太阳能热水器系统中的单个热水器之间，设置有供人、供雨水及供热水器水管管路共同行走的通道。在建筑楼房时将其一同考虑，一同安装无疑更佳。 在斜面的房屋及斜面的楼房顶上安置的多效真空板太阳能热水器及系统可在吸光贮水槽内加设多道横向放置的，由玻璃板构成的挡水板，使其内的贮水形成阶梯状态。 3、多效真空板太阳能热水器及其系统与立式真空管太阳能热水器各应用性能方面比较。 多效真空板太阳能热水器的热效率从单位面积上看，其设置在吸光贮水槽底部的黑色或深色材料对阳光的吸收转化效率不如设置在玻璃表面的真空管太阳能热水器高，估计是其吸收转化效率的85--90%，但真空管太阳能热水器只是用其黑色的内管（细管）相对少的面积接受正面照射的阳光，其侧面的反射光板在经过一定的使用时间后会有尘土附着，使侧面反射光的强度大量削弱。 与同等贮水量的真空管太阳能热水器比较，多效真空板太阳能热水器的全部体积都可接受正面的阳光直接照射，其虽然是水平放置，但折算的垂直受光面积仍会大大多于斜置放置的真空管太阳能热水器。 多效真空板太阳能热水器是采用宽阔的、大面积的、低矮扁平状的吸光贮水槽来接受阳光，这一受光方式可十分有效地对付阳光照射角度的移动，无需跟踪，其全天整体都可受阳加热。其有效的消除了斜置放置的真空管太阳能热水器在早晚，尤其是在夏季的早晚时间，因阳光移动到斜置放置的排列的真空管排的背后及侧面，无法受阳加热带来的每天数小时的加热时间损失。 不难看出，多效真空板太阳能热水器无论是从可接受阳光照射的面积上，还是从可接受阳光照射的时间上比较，都大大多于和长于真空管太阳能热水器，可几倍量地填补因其吸收转化效率相对低些的热量损失。此外，在封闭的真空板内阳光照射进入后一般全部都会被其上面的水面吸收，总体上的热量转化损失并不存在。 从安装的方便性看：多功效太阳能热水器低矮扁平，水平紧覆于建筑物的顶面，不会产生风阻，因而简单的安装固定即可。在一般设置的架子上即可安装，热水器的形状还可依安装地的情况不同设计加工。 从美观方面看：在现有大量的灰黑楼顶上设置整齐美观的多效真空板太阳能热水器，就像是镶嵌上了块块大水晶（因为其黑色的吸光材料在热水器的内底面上，外面看像个大水晶体），产生出十分强烈的美化装饰效果；还是因多效真空板太阳能热水器低矮扁平，从地面上看不到其在楼顶上的存在，从而彻底消除了现有太阳能热水器对建筑物的整体美观性的影响。 从与建筑物的保温防晒性能融合方面上看：多效真空板太阳能热水器自身就是一个极好的保温吸热防晒体，将其大面积地覆盖于建筑物的顶面，将给建筑物内的用户带来冬暖夏凉的生活，从而提高了建筑物的品质。 从其自身保温性能看：设置了两层或多层玻璃，并在其间抽真空的玻璃真空板与玻璃真空管太阳能热水器上的玻璃真空管的保温性相同；吸光贮水槽的保温性与真空管太阳能热水器上的贮水罐的保温性相同、相当，也可通过设计高于真空管的保温性能。 从产品成本方面看：多效真空板太阳能热水器比真空管太阳能热水器加工简单，外观需要装饰的面积少（只是在吸光贮水槽的外部），材料成本低，从相同面积或体积的比较，或从相同贮水量的真空板和真空管太阳能热水器比较，前者会下降30%--50%。 从以上影响太阳能热水器应用性的多方面因素的综合比较可以看出，多效真空板太阳能热水器更注重各相关方面的协调性和融合性的统一，不过分强调某一性能指标的高值。 多效真空板太阳能热水器的使用方法和所需的其它相关配套设置与现有其它太阳能热水器基本相同。为防冰雹，可在冰雹季节在其真空板上加设置1*1厘米细丝大孔的防雹网，或在真空板的表层玻璃设置为钢化玻璃或加厚玻璃。 4、多效真空板太阳能热水器及其系统的应用及前景： 太阳能热水器原本就是一个十分巨大且增长迅速的巨大产业和产品市场，但因上述原因，其在需求人数最多，购买能力最强的特大、大城市及已城市化的中小等城市中还是难于普遍推广，广泛采用。而全新类型的多效真空板太阳能热水器正好填补这一巨大的市场空白，形成一个更为巨大的多效真空板太阳能热水器产业和产品市场。其还可以、或最好与现正在使用的各种电热及燃气热水器一同使用（即将现有多效真空板太阳能热水器的出水管与多效真空板太阳能热水器的进水管连接使用，在绝大部分时间内用太阳能热水，当无太阳日或热度不足时用电热及燃气热水器补充，这样不但每年可大量节省能耗费用支出，同时也可对城市环境(如城市热度和空气质量等)产生积极影响。 应用方式可采用一个水表总体统一供水，分户计量方式，或采用每户单独安置一个独立的多效真空板太阳能热水器单独使用，但采用全楼一同安排设计、一同安装的方式，这样可保持整体美观，形成上述的众多效果。此外，还可利用大面积的办公楼房上安装的多效真空板太阳能热水器系统，产生的热水用于商品化经营，开办收费公用浴室等。 （此外，我国平板玻璃产品严重供大于求，多效真空板太阳能热水器产品的生产也为 其提供了一个新的巨大的消费市场。） 北京净技佳环保技术研究所 联系人：陈晓通 电话：13611188834 E-mail:[email protected] |
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投入与产出分析：
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备注：
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申请号：
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02121202.3 |
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申请日：
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公告日：
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授权日：
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