CN105928221A - 导热管换热太阳能取暖系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能利用领域，具体为导热管换热太阳能取暖系统，太阳能集热板包括外壳，外壳上表面安装有吸热板，吸热板上表面有太阳能吸热涂层，吸热板下表面安装有方形的导热管，导热管内填充有传热介质；导热管与换热装置连接；外壳与吸热板之间填充保温材料；外壳下表面连接球冠状的旋转座芯，底座内有半圆柱形的凹槽，凹槽内动力齿轮和齿轮瓦，齿轮瓦为弧形，内弧面和外弧面分别有轮齿；动力齿轮与齿轮瓦外弧面的轮齿啮合；齿轮瓦内弧面的轮齿与传动齿轮啮合，传动齿轮与传动轮同轴连接，传动轮与旋转座芯接触。该取暖系统结构简单，传热效果好，根据季节和时辰调整吸热板的角度，增加了吸收太阳能的效率。
Description
技术领域
本发明属于太阳能利用领域，具体为导热管换热太阳能取暖系统。
背景技术
供暖能源的多样性包括利用太阳能，但是现有的太阳能集热的板芯的结构复杂，成本高，并且安装形式固定，不能根据季节和每天的太阳位置变化而调整，造成采集太阳能效率不高。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种结构简单、传热效果好的导热管换热太阳能取暖系统。
具体的技术方案为：
导热管换热太阳能取暖系统，包括太阳能集热板和底座，所述的太阳能集热板包括外壳，外壳上表面安装有吸热板，所述的吸热板上表面有太阳能吸热涂层，吸热板下表面安装有方形的导热管，所述的导热管内填充有传热介质；导热管与换热装置连接；外壳与吸热板之间填充保温材料；
所述的外壳下表面连接有球冠状的旋转座芯，所述的底座内有半圆柱形的凹槽，凹槽内动力齿轮和齿轮瓦，所述的齿轮瓦横截面为弧形，内弧面和外弧面分别有轮齿；所述的动力齿轮与动力源连接，所述的动力源由控制器控制；
所述的动力齿轮与齿轮瓦外弧面的轮齿啮合；所述的齿轮瓦内弧面的轮齿与传动齿轮啮合，所述的传动齿轮通过轴与传动轮同轴连接，轴固定在底座内；所述的传动轮与旋转座芯接触，传动轮通过摩擦力驱动旋转座芯翻转。
所述的动力齿轮有至少两个，对称分布在凹槽内，其中至少一个为主动轮。
所述的太阳能吸热涂层由以下原料按照重量份数组成，聚氨酯改性环氧树脂43~45份、乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪8~10份、3-氨丙基三乙氧基硅烷1~3份、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺5~8份、羧基化的四氧化三铁3~5份、二氧化锰4~6份，丙醇25~30份，丁基纤维素1~1.3份, 聚氧乙烯脂肪醇醚0.6~1.2份, 聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.3~0.5份。这个是本发明的发明点，经过本发明发明人测试，加入了本发明独特的吸热涂层的产品，吸热效能增加了15.2%。
导热管内的传热介质由以下原料按照重量份数组成，重铬酸钾43~56 份，四硼酸钠8~11份，硼酸3~7份，过氧化钠2~3 份，二氧化锰2~4份，铝粉2~4 份，氯化锶3~5，氯化钙1~3 份，水1000 份。这个是本发明的发明点，经过本发明发明人测试，加入了本发明的传热介质的产品，效能增加了7%。
吸热板吸收太阳能，导热管内的传热介质将热能传递到换热装置，换热装置获得热量后进行供暖。根据每天不同时段太阳的位置，驱动传动轮转动，旋转座芯在传动轮上滚动，使得吸热板在东西方向上跟随太阳的位置翻转。
本发明提供的导热管换热太阳能取暖系统，结构简单，传热效果好，并能根据季节和时辰调整吸热板的角度，增加了吸收太阳能的效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
结合附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1
如图1所示，导热管换热太阳能取暖系统，包括太阳能集热板和底座6，所述的太阳能集热板包括外壳1，外壳1上表面安装有吸热板4，所述的吸热板4上表面有太阳能吸热涂层5，吸热板4下表面安装有方形的导热管3，所述的导热管3内填充有传热介质；导热管3与换热装置连接；外壳1与吸热板4之间填充保温材料2；
所述的外壳1下表面连接有球冠状的旋转座芯11，所述的底座6内有半圆柱形的凹槽，凹槽内动力齿轮7和齿轮瓦8，所述的齿轮瓦8横截面为弧形，内弧面和外弧面分别有齿轮；所述的动力齿轮7与动力源连接，所述的动力源由控制器控制；
所述的动力齿轮7与齿轮瓦8外弧面的齿轮啮合；所述的齿轮瓦8内弧面的齿轮与传动齿轮9啮合，所述的传动齿轮9通过轴与传动轮10同轴连接，轴固定在底座6内；所述的传动轮10与旋转座芯11接触，传动轮10通过摩擦力驱动旋转座芯11翻转。
本实施例的动力齿轮7为两个，对称分布在凹槽内，分别从两边支撑住齿轮瓦8，并且为了控制简单，其中只有一个为主动轮。
吸热板4上的太阳能吸热涂层5吸收太阳能，再通过吸热板4传递给导热管3，导热管3内的传热介质将热能传递到换热装置，换热装置获得热量后进行供暖。
为提高吸收太阳能的效率，通过控制器根据每天不同时段太阳的位置，驱动动力齿轮7，由动力齿轮7传动给齿轮瓦8，齿轮瓦8再带动传动齿轮9，传动齿轮9与传动轮10同时转动，传动轮10的转动利用摩擦力使得旋转座芯11在东西方向上跟随太阳的位置翻转。
通过齿轮瓦8的传动作用，可以设置多个传动轮10，使得旋转座芯11的翻转稳定。
根据安装导热管换热太阳能取暖系统的地理位置以及根据季节变化，将球冠状的旋转座芯11在南北方向翻转，使得吸热板4朝向太阳方向，旋转座芯11与传动轮10之间为直接点接触，不是依靠齿轮等线或面接触，所以旋转座芯11可以在底座6的半圆柱形凹槽内多角度翻转调整。
实施例2
实施例1中的太阳能吸热涂层5由以下原料按照重量份数组成，聚氨酯改性环氧树脂43份、乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪10份、3-氨丙基三乙氧基硅烷3份、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺8份、羧基化的四氧化三铁4份、二氧化锰6份，丙醇27份，丁基纤维素1份, 聚氧乙烯脂肪醇醚1份, 聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.3份。
实施例3
实施例1中的太阳能吸热涂层5由以下原料按照重量份数组成，聚氨酯改性环氧树脂44份、乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪9份、3-氨丙基三乙氧基硅烷2份、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺5份、羧基化的四氧化三铁3份、二氧化锰5份，丙醇25份，丁基纤维素1.3份, 聚氧乙烯脂肪醇醚1.2份, 聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.5份。
实施例4
实施例1中的太阳能吸热涂层5由以下原料按照重量份数组成，聚氨酯改性环氧树脂45份、乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪8份、3-氨丙基三乙氧基硅烷1份、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺6份、羧基化的四氧化三铁5份、二氧化锰4份，丙醇30份，丁基纤维素1.1份, 聚氧乙烯脂肪醇醚0.6份, 聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.4份。
实施例5
实施例1中的导热管3内的传热介质由以下原料按照重量份数组成，重铬酸钾43份，四硼酸钠9份，硼酸3份，过氧化钠2 份，二氧化锰2份，铝粉2 份，氯化锶5，氯化钙1.5 份，水1000 份。
实施例6
实施例1中的导热管3内的传热介质由以下原料按照重量份数组成，重铬酸钾56 份，四硼酸钠8份，硼酸7份，过氧化钠2 份，二氧化锰4份，铝粉4 份，氯化锶3，氯化钙1 份，水1000 份。
实施例7
实施例1中的导热管3内的传热介质由以下原料按照重量份数组成，重铬酸钾48份，四硼酸钠11份，硼酸5份，过氧化钠3 份，二氧化锰3份，铝粉3 份，氯化锶4，氯化钙3 份，水1000 份。
Claims (5)
1.导热管换热太阳能取暖系统，包括太阳能集热板和底座（6），所述的太阳能集热板包括外壳（1），外壳（1）上表面安装有吸热板（4），其特征在于：所述的吸热板（4）上表面有太阳能吸热涂层（5），吸热板（4）下表面安装有方形的导热管（3），所述的导热管（3）内填充有传热介质；导热管（3）与换热装置连接；外壳（1）与吸热板（4）之间填充保温材料（2）。
2.根据权利要求1所述的导热管换热太阳能取暖系统，其特征在于：
所述的外壳（1）下表面连接有球冠状的旋转座芯（11），所述的底座（6）内有半圆柱形的凹槽，凹槽内动力齿轮（7）和齿轮瓦（8），所述的齿轮瓦（8）横截面为弧形，内弧面和外弧面分别有轮齿。
3.根据权利要求1所述的导热管换热太阳能取暖系统，其特征在于：
所述的动力齿轮（7）与齿轮瓦（8）外弧面的轮齿啮合；所述的齿轮瓦（8）内弧面的轮齿与传动齿轮（9）啮合，所述的传动齿轮（9）通过轴与传动轮（10）同轴连接，轴固定在底座（6）内；所述的传动轮（10）与旋转座芯（11）接触，传动轮（10）通过摩擦力驱动旋转座芯（11）翻转。
4.根据权利要求1所述的导热管换热太阳能取暖系统，其特征在于：所述的动力齿轮（7）有至少两个，对称分布在凹槽内，其中至少一个为主动轮。
5.根据权利要求1或2所述的导热管换热太阳能取暖系统，其特征在于：所述的太阳能吸热涂层（5）由以下原料按照重量份数组成，聚氨酯改性环氧树脂43~45份、乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪8~10份、3-氨丙基三乙氧基硅烷1~3份、甲基丙烯酰胺丙基二甲基胺5~8份、羧基化的四氧化三铁3~5份、二氧化锰4~6份，丙醇25~30份，丁基纤维素1~1.3份, 聚氧乙烯脂肪醇醚0.6~1.2份, 聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚0.3~0.5份。
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