CN103363507B - 太阳能蒸汽加热方法及实施该方法的热源自给系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种太阳能蒸汽加热方法,还公开了一种实施该方法的热源自给系统,其包括依次连接的太阳能采集机组、贮能罐和蒸汽加热装置;本发明提供的方法步骤简洁,易于实现,成本低,实现对太阳能的采集、储存和终端利用,并加以集优整合,使热能的利用最大化,打破民用太阳能中温利用之瓶颈,拓宽了农村太阳能利用的市场;本发明提供的热源自给系统的结构设计巧妙,合理,能充分利用太阳能来迅速、连续提供热源,实现快速对需加热物进行加热,而且加设有电辅加热装置,巧妙将太阳能采集机组和电辅加热装置有机结合,有效保证全天制的热源供应质量,满足人们在生活中所需的热源,给人们生活、生产带来便利,利于广泛推广应用,特别适用于家庭。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能蒸汽加热技术,具体涉及一种太阳能蒸汽加热方法及实施该方法的热源自给系统。
背景技术
太阳灶是利用太阳能辐射,通过聚光获取热量,进行炊事烹饪食物的一种装置。它不烧任何燃料;没有任何污染;正常使用时比蜂窝煤炉还要快;和煤气灶速度一致。
太阳灶已是较成熟的产品;人类利用太阳灶已有200多年的历史,特别是近二、三十年来,世界各国都先后研制生产了各种不同类型的太阳灶。尤其是发展中的国家,太阳灶受到了广大用户的好评,并得到了较好的推广和应用。
但随着经济的发展,生活的提高,人们对太阳灶的要求越来越高,于是市面上售卖的太阳灶多种多样,有箱式太阳灶、平板式太阳灶、聚光太阳灶和室内太阳灶等,其各自都有不同的设计理念,力求能达到不同用户的使用要求。但是目前现有的太阳灶,虽然能大致满足使用要求,但是由于其结构设计不够巧妙,导致整个系统结构复杂,设备成本及运行费用高,而且太阳能利用效率低,并且不能储存热源,难以满足人们的生活需求。
发明内容
针对上述的不足,本发明目的之一在于,提供一种制备工艺简洁,易于实现,实现对太阳能的采集、储存和终端利用,且能源利用率高,有效节约能源,保护环境的太阳能蒸汽加热方法。
本发明的目的还在于,提供一种实现上述方法的热源自给系统。
本发明为实现上述目的,所提供的技术方案是:
一种太阳能蒸汽加热方法,其包括如下步骤:
(1)制备太阳能采集机组,用于将光能转化为热能,以将水从低温度加热到高的温度,实现提供热水;
(2)制备贮能罐,将该贮能罐与太阳能采集机组相连,以储存太阳能采集机组所制得的热水并能将该热水进行汽化成蒸汽进行输出;
(3)制备蒸汽加热装置,将该蒸汽加热装置与所述贮能罐相连,以将所述贮能罐所传输过来的蒸汽对需加热物进行加热;
(4)启动太阳能采集机组,将水注入所述太阳能采集机组中,该太阳能采集机组对水进行加热动作,并将制得的热水传输至贮能罐,贮能罐对其内的热水进行汽化动作,并将生成的蒸汽传输至蒸汽加热装置,实现太阳能蒸汽加热。
所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(1.1)制备一采光面积为1.5~2.5平方米、焦斑处功率至少1200W的聚光式太阳灶;
(1.2)预备两个直径为110~130MM、厚度为30~40MM的不锈钢封头,将两不锈钢封头相盖合,并焊接形成一内部具有封闭空腔的集热器,在该集热器上设有安全泄水阀,将该集热器设置在所述聚光式太阳灶的焦斑处;
(1.3)预备一固定底座、一旋转支架、一摇摆支架、一太阳跟踪器及受该太阳跟踪器控制的纬度电机和经度电机;
(1.4)将所述旋转支架活动设置在固定底座上,将所述纬度电机设置在固定底座上,并能驱动旋转支架相对固定底座作旋转动作,将所述摇摆支架铰接在所述旋转支架的顶部,将所述经度电机设置在旋转支架上,并能驱动摇摆支架相对旋转支架作上下摇摆动作,将太阳跟踪器分别现与纬度电机和经度电机相连接,制得太阳跟踪机构;
(1.5)将聚光式太阳灶固定在所述驱动摇摆支架上,将所述太阳跟踪器设置在所述聚光式太阳灶上,并与该聚光式太阳灶的朝向一致,制得太阳能采集机组。
所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
(2.1)预备一不锈钢内壳及一与该不锈钢内壳相适配的不锈钢外壳;
(2.2)将不锈钢内壳置入所述不锈钢外壳内,并使不锈钢内壳与不锈钢外壳之间形成一夹层空间;
(2.3)对夹层空间进行抽真空处理,制得内胆;
(2.4)预备一采用彩板制成的壳体,将所述内胆置入所述壳体内,并在内胆与壳体之间设有一能起到贮存热能的岩棉保温层,制得贮能罐;
(2.5)预备柔性不锈钢管材料,对该柔性不锈钢管材料进行切裁加工,制得一上循环管道和一下循环管道;
(2.6)将所述上循环管道的一端与所述集热器相连接,另一端与所述贮能罐相连接,以配合下循环管道起到温差循环和传输汽化潜热的作用;
(2.7)将所述下循环管道的一端与所述集热器相连接,另一端与所述贮能罐相连接,以配合上循环管道起到温差循环和传输汽化潜热的作用;
(2.8)预备一规格为-30℃~700℃的温度计,将该温度计设置在贮能罐上,用来显示贮能罐内的温度;
(2.9)预备一采用金属管制成的补水管道,将该连接在所述下循环管道近所述集热器的一端上,在该补水管道上设有补水阀门;
(3.0)在所述上循环管道和下循环管道的外表面上包覆有保温层。
所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)预备一能在其内放置需加热物的压力锅体;
(3.2)预备一与所述压力锅体的外形轮廓相适配的保温箱体,所述压力锅体设置在所述保温箱体内,制得蒸汽加热装置;
(3.3)预备一管径为7~9MM的铜管材料,该铜管材料进行切裁加工,制一蒸汽管道;
(3.4)将蒸汽管道的首端与所述贮能罐相连接,该蒸汽管道的中部向一侧弯折并水平延伸,该蒸汽管道的尾端伸入保温箱体内并与所述压力锅体相连接,以将贮能罐的蒸汽传输至压力锅体内;
(3.5)预备一安全阀、一压力表、一泄水阀及一蒸汽开关;
(3.6)将该安全阀设置在蒸汽管道近所述贮能罐的一端上;
(3.7)将压力表设置在蒸汽管道、上循环管道、下循环管道中之一上,
(3.8)将泄水阀设置在蒸汽管道的中部弯折处;
(3.9)将蒸汽开关依次设置在蒸汽管道近所述蒸汽加热装置的一端上;
(4.0)在所述蒸汽管道的外表面上包覆有保温层。
其还包括以下步骤:
(6)制备一电辅加热装置,以备在阳光不充足时,对贮能罐的水进行加热,以保证贮能罐对其内的热水进行汽化动作所需温度。
(7)接通过电源,太阳能采集机组中的太阳跟踪机构启动,驱动聚光式太阳灶朝向太阳;
(8)打开安全泄水阀和补水阀;
(9)通过补水管道将水注入太阳能采集机组,直至安全泄水阀溢水后,将补水阀和安全泄水阀关闭;
(10)聚光式太阳灶采集太阳光并聚焦至集热器上,将集热器内的水从低温度加热到高的温度,从而与贮能罐里的水产生温差,通过上循环管和下循环管进行重力温差循环,实现将贮能罐内的水从低温度加热到高的温度;
当阳光不充足时,同时开启电辅加热装置对贮能罐的水进行加热;
(11)重复步骤(10),使贮能罐内的水的温度持续提高;
(12)当集热器里的水超过100度时,自动开始汽化,并产生蒸气压力,在该蒸气压力的作用下,贮能罐得到气化潜热,并进一步增大能量贮存;
(13)将需加热物放入压力锅体内;
(14)查看温度计或压力表,直至温度超过140℃或压力超过0.25MPa时,打开蒸汽开关,实现对需加热物进行加热;
(15)蒸汽开关打开后,温度及压力下降很快,当温度不再下降并开始回升时,加热完毕;
(16)打开压力锅体,取出加热好的需加热物;
(17)重复步骤(13)~(16),实现对新一轮的对需加热物进行加热。
一种实施上述太阳能蒸汽加热方法的热源自给系统,其包括太阳能采集机组、贮能罐及蒸汽加热装置,所述太阳能采集机组、贮能罐、蒸汽加热装置依次连接。
所述太阳能采集机组包括一集热器、一太阳跟踪机构及一采光面积为1.5~2.5平方米、焦斑处功率至少1200W的聚光式太阳灶,所述集热器设置在所述聚光式太阳灶的焦斑处,该集热器由两个直径为110~130MM、厚度为30~40MM的不锈钢封头相盖合而成,该集热器上设有安全泄水阀,所述太阳跟踪机构包括一固定底座、一旋转支架、一摇摆支架、一太阳跟踪器及与该太阳跟踪器相连接并受其控制的纬度电机和经度电机,所述旋转支架活动设置在固定底座上,所述纬度电机设置在固定底座上,并能驱动旋转支架相对固定底座作旋转动作,所述摇摆支架铰接在所述旋转支架的顶部,所述经度电机设置在旋转支架上,并能驱动摇摆支架相对旋转支架作上下摇摆动作,所述聚光式太阳灶固定在所述驱动摇摆支架上,所述太阳跟踪器设置在所述聚光式太阳灶上,并与该聚光式太阳灶的朝向一致。
所述贮能罐包括一内胆及一采用彩板制成的壳体,所述内胆设置在所述壳体内,并在内胆与壳体之间设有一岩棉保温层,所述内胆包括一不锈钢内壳及一与该不锈钢内壳相适配的不锈钢外壳,所述不锈钢内壳置入不锈钢外壳内,并与不锈钢外壳之间形成一夹层空间,所述贮能罐分别通过上循环管道和下循环管道与所述集热器相连接,所述贮能罐上设有一规格为-30℃~700℃的温度计,所述下循环管道近所述集热器的一端上设有一补水管道,该补水管道上设有补水阀门,所述上循环管道和下循环管道的外表面上包覆有保温层。
所述蒸汽加热装置包括一压力锅体及一与该压力锅体的外形轮廓相适配的保温箱体,所述压力锅体设置在所述保温箱体内,所述蒸汽加热装置通过一蒸汽管道与所述贮能罐相连接,该蒸汽管道由一管径为7~9MM的铜管材料制成,该蒸汽管道的首端伸入所述内胆的内腔顶部位置,该蒸汽管道的中部向一侧弯折并水平延伸,该蒸汽管道的尾端伸入保温箱体内并与所述压力锅体相连接,所述蒸汽管道近所述贮能罐的一端上设有安全阀,蒸汽管道的中部弯折处设有泄水阀,蒸汽管道近所述蒸汽加热装置的一端上设有蒸汽开关,所述蒸汽管道、上循环管道或下循环管道上设有压力表。
其还包括一设置在贮能罐上的电辅加热装置,该电辅加热装置包括一电控器及与该电控器相连并受其控制的电辅加热器。
本发明的有益效果为:本发明提供的方法步骤简洁,易于实现,成本低,实现对太阳能的采集、储存和终端利用,并加以集优整合,使热能的利用最大化,打破民用太阳能中温利用之瓶颈,拓宽了农村太阳能利用的市场;本发明提供的热源自给系统的结构设计巧妙,合理,能充分利用太阳能来迅速、连续提供热源,实现快速对需加热物进行加热,而且加设有电辅加热装置,巧妙将太阳能采集机组和电辅加热装置有机结合,避免在夜晚或阴天等阳光不充足的情况无法使用的问题,有效保证全天制的热源供应质量,满足人们在生活中所需的热源,不仅达到节能目的,还大大降低使用成本,利于节能环保,给人们生活、生产带来便利,利于广泛推广应用,特别适用于家庭。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是图1中太阳能采集机组的结构示意图。
具体实施方式
实施例:参见图1和图2,本发明实施例提供一种太阳能蒸汽加热方法,其包括如下步骤:
(1)制备太阳能采集机组1,用于将光能转化为热能,以将水从低温度加热到高的温度,实现提供热水;
(2)制备贮能罐2,将该贮能罐2与太阳能采集机组1相连,以储存太阳能采集机组1所制得的热水并能将该热水进行汽化成蒸汽进行输出;
(3)制备蒸汽加热装置3,将该蒸汽加热装置3与所述贮能罐2相连,以将所述贮能罐2所传输过来的蒸汽对需加热物进行加热;
(4)启动太阳能采集机组1,将水注入所述太阳能采集机组1中,该太阳能采集机组1对水进行加热动作,并将制得的热水传输至贮能罐2,贮能罐2对其内的热水进行汽化动作,并将生成的蒸汽传输至蒸汽加热装置3,实现太阳能蒸汽加热。
所述的步骤(1)具体包括以下步骤:
(1.1)制备一采光面积为1.5~2.5平方米、焦斑处功率至少1200W的聚光式太阳灶11;
(1.2)预备两个直径为110~130MM、厚度为30~40MM的不锈钢封头,将两不锈钢封头相盖合,并焊接形成一内部具有封闭空腔的集热器12,在该集热器12上设有安全泄水阀3513,将该集热器12设置在所述聚光式太阳灶11的焦斑处;
(1.3)预备一固定底座141、一旋转支架142、一摇摆支架143、一太阳跟踪器144及受该太阳跟踪器144控制的纬度电机145和经度电机146;
(1.4)将所述旋转支架142活动设置在固定底座141上,将所述纬度电机145设置在固定底座141上,并能驱动旋转支架142相对固定底座141作旋转动作,将所述摇摆支架143铰接在所述旋转支架142的顶部,将所述经度电机146设置在旋转支架142上,并能驱动摇摆支架143相对旋转支架142作上下摇摆动作,将太阳跟踪器144分别现与纬度电机145和经度电机146相连接,制得太阳跟踪机构14;
(1.5)将聚光式太阳灶11固定在所述驱动摇摆支架143上,将所述太阳跟踪器144设置在所述聚光式太阳灶11上,并与该聚光式太阳灶11的朝向一致,制得太阳能采集机组1。
所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
(2.1)预备一不锈钢内壳及一与该不锈钢内壳相适配的不锈钢外壳;
(2.2)将不锈钢内壳置入所述不锈钢外壳内,并使不锈钢内壳与不锈钢外壳之间形成一夹层空间;
(2.3)对夹层空间进行抽真空处理,制得内胆21;
(2.4)预备一采用彩板制成的壳体22,将所述内胆21置入所述壳体22内,并在内胆21与壳体22之间设有一能起到贮存热能的岩棉保温层923,制得贮能罐2;
(2.5)预备柔性不锈钢管材料,对该柔性不锈钢管材料进行切裁加工,制得一上循环管道4和一下循环管道5;
(2.6)将所述上循环管道4的一端与所述集热器12相连接,另一端与所述贮能罐2相连接,以配合下循环管道5起到温差循环和传输汽化潜热的作用;
(2.7)将所述下循环管道5的一端与所述集热器12相连接,另一端与所述贮能罐2相连接,以配合上循环管道4起到温差循环和传输汽化潜热的作用;
(2.8)预备一规格为-30℃~700℃的温度计6,将该温度计6设置在贮能罐2上,用来显示贮能罐2内的温度;
(2.9)预备一采用金属管制成的补水管道7,将该连接在所述下循环管道5近所述集热器12的一端上,在该补水管道7上设有补水阀门8;
(3.0)在所述上循环管道4和下循环管道5的外表面上包覆有保温层9。
所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)预备一能在其内放置需加热物的压力锅体31;
(3.2)预备一与所述压力锅体31的外形轮廓相适配的保温箱体32,所述压力锅体31设置在所述保温箱体32内,制得蒸汽加热装置3;
(3.3)预备一管径为7~9MM的铜管材料,该铜管材料进行切裁加工,制一蒸汽管道10;
(3.4)将蒸汽管道10的首端与所述贮能罐2相连接,该蒸汽管道10的中部向一侧弯折并水平延伸,该蒸汽管道10的尾端伸入保温箱体32内并与所述压力锅体31相连接,以将贮能罐2的蒸汽传输至压力锅体31内;
(3.5)预备一安全阀33、一压力表34、一泄水阀35及一蒸汽开关36;
(3.6)将该安全阀33设置在蒸汽管道10近所述贮能罐2的一端上;
(3.7)将压力表34设置在蒸汽管道10、上循环管道4、下循环管道5中之一上,
(3.8)将泄水阀35设置在蒸汽管道10的中部弯折处;
(3.9)将蒸汽开关36依次设置在蒸汽管道10近所述蒸汽加热装置3的一端上;
(4.0)在所述蒸汽管道10的外表面上包覆有保温层9。
其还包括以下步骤:
(6)制备一电辅加热装置24,以备在阳光不充足时,对贮能罐2的水进行加热,以保证贮能罐2对其内的热水进行汽化动作所需温度。
(7)接通过电源,太阳能采集机组1中的太阳跟踪机构14启动,驱动聚光式太阳灶11朝向太阳;
(8)打开安全泄水阀3513和补水阀;
(9)通过补水管道7将水注入太阳能采集机组1,直至安全泄水阀3513溢水后,将补水阀和安全泄水阀3513关闭;
(10)聚光式太阳灶11采集太阳光并聚焦至集热器12上,将集热器12内的水从低温度加热到高的温度,从而与贮能罐2里的水产生温差,通过上循环管和下循环管进行重力温差循环,实现将贮能罐2内的水从低温度加热到高的温度;
当阳光不充足时,同时开启电辅加热装置24对贮能罐2的水进行加热;
(11)重复步骤(10),使贮能罐2内的水的温度持续提高;
(12)当集热器12里的水超过100度时,自动开始汽化,并产生蒸气压力,在该蒸气压力的作用下,贮能罐2得到气化潜热,并进一步增大能量贮存;
(13)将需加热物放入压力锅体31内;
(14)查看温度计6或压力表34,直至温度超过140℃或压力超过0.25MPa时,打开蒸汽开关36,实现对需加热物进行加热;
(15)蒸汽开关36打开后,温度及压力下降很快,当温度不再下降并开始回升时,加热完毕;
(16)打开压力锅体31,取出加热好的需加热物;
(17)重复步骤(13)~(16),实现对新一轮的对需加热物进行加热。
一种实施上述太阳能蒸汽加热方法的热源自给系统,其包括太阳能采集机组1、贮能罐2及蒸汽加热装置3,所述太阳能采集机组1、贮能罐2、蒸汽加热装置3依次连接。
所述太阳能采集机组1包括一集热器12、一太阳跟踪机构14及一采光面积为1.5~2.5平方米、焦斑处功率至少1200W的聚光式太阳灶11,所述集热器12设置在所述聚光式太阳灶11的焦斑处,该集热器12由两个直径为110~130MM、厚度为30~40MM的不锈钢封头相盖合而成,该集热器12上设有安全泄水阀3513,所述太阳跟踪机构14包括一固定底座141、一旋转支架142、一摇摆支架143、一太阳跟踪器144及与该太阳跟踪器144相连接并受其控制的纬度电机145和经度电机146,所述旋转支架142活动设置在固定底座141上,所述纬度电机145设置在固定底座141上,并能驱动旋转支架142相对固定底座141作旋转动作,所述摇摆支架143铰接在所述旋转支架142的顶部,所述经度电机146设置在旋转支架142上,并能驱动摇摆支架143相对旋转支架142作上下摇摆动作,所述聚光式太阳灶11固定在所述驱动摇摆支架143上,所述太阳跟踪器144设置在所述聚光式太阳灶11上,并与该聚光式太阳灶11的朝向一致。
所述贮能罐2包括一内胆21及一采用彩板制成的壳体22,所述内胆21设置在所述壳体22内,并在内胆21与壳体22之间设有一岩棉保温层923,所述内胆21包括一不锈钢内壳及一与该不锈钢内壳相适配的不锈钢外壳,所述不锈钢内壳置入不锈钢外壳内,并与不锈钢外壳之间形成一夹层空间,所述贮能罐2分别通过上循环管道4和下循环管道5与所述集热器12相连接,所述贮能罐2上设有一规格为-30℃~700℃的温度计6,所述下循环管道5近所述集热器12的一端上设有一补水管道7,该补水管道7上设有补水阀门8,所述上循环管道4和下循环管道5的外表面上包覆有保温层9。
所述蒸汽加热装置3包括一压力锅体31及一与该压力锅体31的外形轮廓相适配的保温箱体32,所述压力锅体31设置在所述保温箱体32内,所述蒸汽加热装置3通过一蒸汽管道10与所述贮能罐2相连接,该蒸汽管道10由一管径为7~9MM的铜管材料制成,该蒸汽管道10的首端伸入所述内胆21的内腔顶部位置,该蒸汽管道10的中部向一侧弯折并水平延伸,该蒸汽管道10的尾端伸入保温箱体32内并与所述压力锅体31相连接,所述蒸汽管道10近所述贮能罐2的一端上设有安全阀33,蒸汽管道10的中部弯折处设有泄水阀35,蒸汽管道10近所述蒸汽加热装置3的一端上设有蒸汽开关36,所述蒸汽管道10、上循环管道4或下循环管道5上设有压力表34。
其还包括一设置在贮能罐2上的电辅加热装置24,该电辅加热装置24包括一电控器及与该电控器相连并受其控制的电辅加热器。
本发明提供的方法步骤简洁,易于实现,成本低,实现对太阳能的采集、储存和终端利用,并加以集优整合,使热能的利用最大化,打破民用太阳能中温利用之瓶颈,拓宽了农村太阳能利用的市场。
本发明提供的热源自给系统的结构设计巧妙,合理,能充分利用太阳能来迅速、连续提供热源,实现快速对需加热物进行加热,而且加设有电辅加热装置24,将太阳能采集机组1和电辅加热装置24有机结合,避免在夜晚或阴天等阳光不充足的情况无法使用的问题,有效保证全天制的热源供应质量,满足人们在生活中所需的热源,不仅达到节能目的,还大大降低使用成本,利于节能环保,给人们生活、生产带来便利,特别适用于家庭。
如本发明上述实施例所述,采用与其相同或相似结构而得到的其它系统及加热方法,均在本发明保护范围内。
Claims (9)
1.一种太阳能蒸汽加热方法,其特征在于,其包括如下步骤:
(1)制备太阳能采集机组,用于将光能转化为热能,以将水从低温度加热到高的温度,实现提供热水;
(2)制备贮能罐,将该贮能罐与太阳能采集机组相连,以储存太阳能采集机组所制得的热水并能将该热水进行汽化成蒸汽进行输出;
(3)制备蒸汽加热装置,将该蒸汽加热装置与所述贮能罐相连,以将所述贮能罐所传输过来的蒸汽对需加热物进行加热;
(4)启动太阳能采集机组,将水注入所述太阳能采集机组中,该太阳能采集机组对水进行加热动作,并将制得的热水传输至贮能罐,贮能罐对其内的热水进行汽化动作,并将生成的蒸汽传输至蒸汽加热装置,实现太阳能蒸汽加热;所述的步骤(1)具体包括以下步骤:(1.1)制备一采光面积为1.5-2.5平方米、焦斑处功率至少1200W的聚光式太阳灶;(1.2)预备两个直径为110-130MM、厚度为30-40MM的不锈钢封头,将两不锈钢封头相盖合,并焊接形成一内部具有封闭空腔的集热器,在该集热器上设有安全泄水阀,将该集热器设置在所述聚光式太阳灶的焦斑处;(1.3)预备一固定底座、一旋转支架、一摇摆支架、一太阳跟踪器及受该太阳跟踪器控制的纬度电机和经度电机;(1.4)将所述旋转支架活动设置在固定底座上,将所述纬度电机设置在固定底座上,并能驱动旋转支架相对固定底座作旋转动作,将所述摇摆支架铰接在所述旋转支架的顶部,将所述经度电机设置在旋转支架上,并能驱动摇摆支架相对旋转支架作上下摇摆动作,将太阳跟踪器分别现与纬度电机和经度电机相连接,制得太阳跟踪机构;(1.5)将聚光式太阳灶固定在所述驱动摇摆支架上,将所述太阳跟踪器设置在所述聚光式太阳灶上,并与该聚光式太阳灶的朝向一致,制得太阳能采集机组。
2.根据权利要求1所述的太阳能蒸汽加热方法,其特征在于,所述的步骤(2)具体包括以下步骤:
(2.1)预备一不锈钢内壳及一与该不锈钢内壳相适配的不锈钢外壳;
(2.2)将不锈钢内壳置入所述不锈钢外壳内,并使不锈钢内壳与不锈钢外壳之间形成一夹层空间;
(2.3)对夹层空间进行抽真空处理,制得内胆;
(2.4)预备一采用彩板制成的壳体,将所述内胆置入所述壳体内,并在内胆与壳体之间设有一能起到贮存热能的岩棉保温层,制得贮能罐;
(2.5)预备柔性不锈钢管材料,对该柔性不锈钢管材料进行切裁加工,制得一上循环管道和一下循环管道;
(2.6)将所述上循环管道的一端与所述集热器相连接,另一端与所述贮能罐相连接,以配合下循环管道起到温差循环和传输汽化潜热的作用;
(2.7)将所述下循环管道的一端与所述集热器相连接,另一端与所述贮能罐相连接,以配合上循环管道起到温差循环和传输汽化潜热的作用;
(2.8)预备一规格为-30℃-700℃的温度计,将该温度计设置在贮能罐上,用来显示贮能罐内的温度;
(2.9)预备一采用金属管制成的补水管道,将该补水管道连接在所述下循环管道近所述集热器的一端上,在该补水管道上设有补水阀门;
(3.0)在所述上循环管道和下循环管道的外表面上包覆有保温层。
3.根据权利要求1所述的太阳能蒸汽加热方法,其特征在于,所述的步骤(3)具体包括以下步骤:
(3.1)预备一能在其内放置需加热物的压力锅体;
(3.2)预备一与所述压力锅体的外形轮廓相适配的保温箱体,所述压力锅体设置在所述保温箱体内,制得蒸汽加热装置;
(3.3)预备一管径为7-9MM的铜管材料,该铜管材料进行切裁加工,制一蒸汽管道;
(3.4)将蒸汽管道的首端与所述贮能罐相连接,该蒸汽管道的中部向一侧弯折并水平延伸,该蒸汽管道的尾端伸入保温箱体内并与所述压力锅体相连接,以将贮能罐的蒸汽传输至压力锅体内;
(3.5)预备一安全阀、一压力表、一泄水阀及一蒸汽开关;
(3.6)将该安全阀设置在蒸汽管道近所述贮能罐的一端上;
(3.7)将压力表设置在蒸汽管道、上循环管道、下循环管道中之一上;
(3.8)将泄水阀设置在蒸汽管道的中部弯折处;
(3.9)将蒸汽开关依次设置在蒸汽管道近所述蒸汽加热装置的一端上;
(4.0)在所述蒸汽管道的外表面上包覆有保温层。
4.根据权利要求3所述的太阳能蒸汽加热方法,其特征在于,其还包括以下步骤:
(6)制备一电辅加热装置,以备在阳光不充足时,对贮能罐的水进行加热以保证贮能罐对其内的热水进行汽化动作所需温度;
(7)接通过电源,太阳能采集机组中的太阳跟踪机构启动,驱动聚光式太阳灶朝向太阳;
(8)打开安全泄水阀和补水阀;
(9)通过补水管道将水注入太阳能采集机组,直至安全泄水阀溢水后,将补水阀和安全泄水阀关闭;
(10)聚光式太阳灶采集太阳光并聚焦至集热器上,将集热器内的水从低温度加热到高的温度,从而与贮能罐里的水产生温差,通过上循环管和下循环管进行重力温差循环,实现将贮能罐内的水从低温度加热到高的温度,当阳光不充足时同时开启电辅加热装置对贮能罐的水进行加热;
(11)重复步骤(10),使贮能罐内的水的温度持续提高;
(12)当集热器里的水超过100度时,自动开始汽化,并产生蒸气压力,在该蒸气压力的作用下,贮能罐得到气化潜热,并进一步增大能量贮存;
(13)将需加热物放入压力锅体内;
(14)查看温度计或压力表,直至温度超过140℃或压力超过0.25MPa时,打开蒸汽开关,实现对需加热物进行加热;
(15)蒸汽开关打开后,温度及压力下降很快,当温度不再下降并开始回升时
加热完毕;
(16)打开压力锅体,取出加热好的需加热物;
(17)重复步骤(13)-(16),实现对新一轮的对需加热物进行加热。
5.一种实施权利要求1-4之一所述太阳能蒸汽加热方法的热源自给系统,其特征在于,其包括太阳能采集机组、贮能罐及蒸汽加热装置,所述太阳能采集机组、贮能罐、蒸汽加热装置依次连接。
6.根据权利要求5所述的热源自给系统,其特征在于,所述太阳能采集机组包括一集热器、一太阳跟踪机构及一采光面积为1.5-2.5平方米、焦斑处功率至 少1200W的聚光式太阳灶,所述集热器设置在所述聚光式太阳灶的焦斑处,该集热器由两个直径为110-130MM、厚度为30-40MM的不锈钢封头相盖合而成,该集热器上设有安全泄水阀,所述太阳跟踪机构包括一固定底座、一旋转支架、一摇摆支架、一太阳跟踪器及与该太阳跟踪器相连接并受其控制的纬度电机和经度电机,所述旋转支架活动设置在固定底座上,所述纬度电机设置在固定底座上,并能驱动旋转支架相对固定底座作旋转动作,所述摇摆支架铰接在所述旋转支架的顶部,所述经度电机设置在旋转支架上,并能驱动摇摆支架相对旋转支架作上下摇摆动作,所述聚光式太阳灶固定在所述驱动摇摆支架上,所述太阳跟踪器设置在所述聚光式太阳灶上,并与该聚光式太阳灶的朝向一致。
7.根据权利要求6所述的热源自给系统,其特征在于,所述贮能罐包括一内胆及一采用彩板制成的壳体,所述内胆设置在所述壳体内,并在内胆与壳体之间设有一岩棉保温层,所述内胆包括一不锈钢内壳及一与该不锈钢内壳相适配的不锈钢外壳,所述不锈钢内壳置入不锈钢外壳内,并与不锈钢外壳之间形成一夹层空间,所述贮能罐分别通过上循环管道和下循环管道与所述集热器相连接,所述贮能罐上设有一规格为-30℃-700℃的温度计,所述下循环管道近所述集热器的一端上设有一补水管道,该补水管道上设有补水阀门,所述上循环管道和下循环管道的外表面上包覆有保温层。
8.根据权利要求7所述的热源自给系统,其特征在于,所述蒸汽加热装置包括一压力锅体及一与该压力锅体的外形轮廓相适配的保温箱体,所述压力锅体设置在所述保温箱体内,所述蒸汽加热装置通过一蒸汽管道与所述贮能罐相连接,该蒸汽管道由一管径为7-9MM的铜管材料制成,该蒸汽管道的首端伸入所述内胆的内腔顶部位置,该蒸汽管道的中部向一侧弯折并水平延伸,该蒸汽管道的尾端伸入保温箱体内并与所述压力锅体相连接,所述蒸汽管道近所述贮能罐的一端上设有安全阀,蒸汽管道的中部弯折处设有泄水阀,蒸汽管道近所述蒸汽加热装置的一端上设有蒸汽开关,所述蒸汽管道、上循环管道或下循环管道上设有压力表。
9.根据权利要求8所述的热源自给系统,其特征在于,其还包括一设置在贮能罐上的电辅加热装置,该电辅加热装置包括一电控器及与该电控器相连并受其控制的电辅加热器。
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