CN106949636A - 自然能源应用设备及其应用方法 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种自然能源应用设备及其应用方法，主要是使太阳光辐射热将真空管太阳能加热器的真空管内的煤油加热为热煤油，以供将储水保温槽内的水加热为热水，另外，使热泵及冷气机等辅助加热器将吸收的热能移转提供给该储水保温槽内的水加热，然后使储水保温槽内的热水经输热管路依序输送至无氧干燥机、格子体硬化炉及浸酸槽等需热装置，以提供各需热装置所需热能，接着，该输热管路内的热水回流至储水保温槽，以供循环再利用，据此采用自然能源提供各需热装置作业所需热能的设计，以有效达到节能减碳等实质效益。

Description

自然能源应用设备及其应用方法

技术领域

本发明是有关于一种自然能源应用设备及其应用方法，尤指一种利用太阳光等自然能源，以提供各需热装置作业所需热能的自然能源应用设备及其应用方法。

背景技术

一般蓄电池的正极板、负极板于制作过程中，将正、负极材分别涂覆于格子体上，再经干燥程序将涂覆于格子体上的正、负极材干燥硬化，一般正、负极板的干燥采用燃烧瓦斯产生热能的方式，然而燃烧瓦斯不仅必须耗费瓦斯成本，且瓦斯燃烧后会产生二氧化碳，故不符合节能减碳环保需求。

于是，现有技术人员以真空管太阳能加热器取代传统燃烧瓦斯方式，以节省燃料成本和避免二氧化碳等产生，现有真空管太阳能加热器主要原理是使太阳光的辐射热穿透真空管后，将流经真空管内的水加热成为热水，由于真空管的真空层没有空气，因此管内的热水热量不会散失掉；然而，现有真空管太阳能加热器通过水作为进行热交换的热媒，当水吸收太阳光辐射热而温度到达100℃时，水会汽化为蒸气，于真空管内形成内压，当真空管无法承受蒸气造成的内压时，便会发生破裂损坏的情况，如此，不仅必须耗费维修成本，且于维修期间还必须停止作业，更造成生产延宕等损失。

再者，现有办公环境大多会装设冷气机等空调设备进行散热、降温，尤其是热带与亚热带地区时常有超过30摄氏度以上的高温情况，若不使用冷气机难以待在室内办公，而当冷气机的管路内冷媒由蒸发器将室内热气吸收带走后，会由冷凝器将所吸收的热气排放到户外，而该排放于户外的热能，若未被妥善利用则形成废热，甚至造成温室效应等热污染。

于是，本发明人有鉴于现有蓄电池于制程中采用真空管太阳能加热器进行干燥易发生真空管破裂损坏的情况，以及冷气机等设备运转所产生热能未被妥善利用，反而对环境造成污染等缺失，凭借其多年于相关领域的制造及设计经验和知识的辅佐，并经多方巧思，针对现有技术进行研发改良，而研创出本发明。

发明内容

本发明是有关于一种自然能源应用设备及其应用方法，其目的是为了提供一种利用太阳光等自然能源，以提供各需热装置作业所需热能的自然能源应用设备及其应用方法。

为了达到上述实施目的，本发明人研创出如下自然能源应用设备，其中，该自然能源应用设备包含有一真空管太阳能加热器及一辅助加热器，该辅助加热器为移热装置，并且该真空管太阳能加热器及辅助加热器分别与储水保温槽热传导连结，且该真空管太阳能加热器的真空管内容设有煤油，该储水保温槽的输出端连接有一输热管路的首端，并且该输热管路与至少一需热装置相连结，该输热管路的末端与该储水保温槽的回收端相连接。

如上所述的自然能源应用设备，其中，该辅助加热器包含热泵及冷气机其中之一，或该辅助加热器为热泵及冷气机的组合。

如上所述的自然能源应用设备，其中，该输热管路与该需热装置间进一步设有至少一热交换器，各热交换器分别与该输热管路及各需热装置相连结。

如上所述的自然能源应用设备，其中，该输热管路上进一步连接有至少一泵。

如上所述的自然能源应用设备，其中，该至少一需热装置包含有第一级需热装置至最末级需热装置，且该第一级需热装置至最末级需热装置依序与该输热管路连结。

据此，本发明还提供了一种自然能源应用设备的应用方法，依据如上所述的自然能源应用设备进行实施，该自然能源应用设备的应用方法的步骤包含：

A.吸收能源：使太阳光辐射热将该真空管太阳能加热器的真空管内的煤油加热为热煤油，再使该热煤油的热能输送至该储水保温槽，以将该储水保温槽内容置的水加热为热水，并且，辅助加热器能吸收热能并将所吸收的热能释放给该储水保温槽，以辅助该储水保温槽内的水加热；

B.进行供热：该储水保温槽内的热水通过该输热管路输送至相连结的至少一需热装置，以提供该需热装置所需的热能；

C.余热回收：该输热管路内的热水在流经各需热装置后回流至该储水保温槽，以循环再利用。

如上所述的自然能源应用设备的应用方法，其中，该辅助加热器包含热泵及冷气机其中之一，或该辅助加热器为热泵与冷气机的组合，该辅助加热器能吸收热能并将吸收的热能释放给该储水保温槽。

如上所述的自然能源应用设备的应用方法，其中，该输热管路与该需热装置间进一步设有至少一热交换器，各热交换器分别与该输热管路及各需热装置相连结，以通过该热交换器将该输热管路中热水所含热能转换为该需热装置所需的热能形态。

如上所述的自然能源应用设备的应用方法，其中，该输热管路上进一步连接有至少一泵，以增加该输热管路内热水推进的压力。

如上所述的自然能源应用设备的应用方法，其中，该至少一需热装置包含有第一级需热装置至最末级需热装置，且使该第一级需热装置至最末级需热装置依序与该输热管路连结，以供各级需热装置依序由该输热管路内输送的热水中提取所需热能。

借此，本发明的自然能源应用设备及其应用方法将太阳光辐射热或室内热能移转出来的废热等作为各需热装置运转所需的热能，依此，以节省燃料成本及燃料燃烧后二氧化碳排放，达到节能减碳的功效，另外，本发明使真空管太阳能加热器以煤油作为热媒，以有效防止真空管因内压破裂损坏的情形，另外，使储水保温槽输出的热水于提供各需热装置运转所需热能后，回流至储水保温槽，以供循环再利用，达到节省水资源，及避免环境污染等效益。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1是本发明的架构图；

图2是本发明的流程图。

附图标号说明：

1 真空管太阳能加热器

2 辅助加热器

3 储水保温槽

4 输热管路

5 需热装置

6 热交换器

7 泵

具体实施方式

为使本发明的技术手段及其所能达成的效果，能够有更完整且清楚的揭露，现详细说明如下，请一并参阅揭露的附图及图号：

首先，请参阅图1所示，为本发明的自然能源应用设备，主要包含有一真空管太阳能加热器1及一辅助加热器2，该真空管太阳能加热器1及辅助加热器2可分别以传导或对流等热传播方式与储水保温槽3热传导连结，且该真空管太阳能加热器1的真空管内容设有煤油，另外，该辅助加热器2包含有热泵及冷气机等移热装置其中之一，或辅助加热器2为热泵及冷气机的组合，该储水保温槽3的输出端连接有一输热管路4的首端，并且该输热管路4与至少一需热装置5穿设连结，且该输热管路4的末端与该储水保温槽3的回收端相连接，另外，于该输热管路4与该需热装置5间设有至少一热交换器6，各热交换器6分别与该输热管路4及各需热装置5相连结，即各需热装置5与输热管路4之间均设有热交换器6，各热交换器6分别与输热管路4及对应的需热装置5相连结，该需热装置5包含有第一级需热装置、第二级需热装置等乃至最末级需热装置，并且该第一级需热装置至最末级需热装置依其顺序与该输热管路4连结，本发明的主要实施例提供第一级需热装置及第二级需热装置，此时，该第二级需热装置即为最末级需热装置，另外，本发明使该第一级需热装置包含有无氧干燥机及格子体硬化炉，该第二级需热装置为浸酸槽，并且，本发明于输热管路4上连接有至少一泵7。

据此，本发明的自然能源应用设备的应用方法，请一并参阅图2所示，其实施步骤包含：

A.吸收能源：使该真空管太阳能加热器1的真空管接受太阳光照射，以使太阳光辐射热穿透真空管后，将该真空管内循环流动的煤油加热为热煤油，再使该热煤油将所吸收的热能输送给相连结的储水保温槽3，以将该储水保温槽3内容置的水加热为约90℃～100℃的热水，由于本发明以煤油为真空管太阳能加热器1的热媒，而煤油的沸点高达250℃左右，故可避免其汽化为蒸气，于真空管内产生内压，造成真空管被撑裂损坏的情形，本发明经测试以煤油为热媒的真空管太阳能加热器1的平均储热温度可达到150℃～170℃，而本发明将真空管太阳能加热器1的部分热能保留，以维持充足预备热能，以随时提供给储水保温槽3内的水加热至所需温度，另外，辅助加热器2的热泵及冷气机等可吸收室内等任一处的热能后，再将所吸收的热能释放给该储水保温槽3，以辅助该储水保温槽3内水的加热，本发明经测试该辅助加热器2的热泵及冷气机等约可提供80℃～90℃的热能给储水保温槽3，依此，当太阳光不充足时，利用辅助加热器2的持续供热，仍可维持本发明正常运转；

B.进行供热：该储水保温槽3内的热水通过该输热管路4输送至相连结的需热装置5，通过输热管路4上连接的泵7，可增加输热管路4内热水推进的压力，进而提高输热管路4内热水流动至各需热装置5的顺畅性，当该输热管路4内的热水输送至第一级需热装置的无氧干燥机及格子体硬化炉时，利用连接于该输热管路4上的热交换器6，以将该输热管路4内热水所含热能转换为该无氧干燥机及格子体硬化炉所需使用的热能形态，以进行对蓄电池的正、负极板的涂覆于格子体上的正、负极材干燥硬化等作业，该第一级需热装置的无氧干燥机及格子体硬化炉提取约60℃～80℃的热能，然后，该热水再经输热管路4流动至第二级需热装置的浸酸槽处，并通过该输热管路4上连接的热交换器6，将该输热管路4内热水的热能转换为浸酸槽所需使用的热能形态，该第二级需热装置的浸酸槽提取约40℃～50℃的热能，以进行将该格子体上干燥硬化的正、负极材稳定定型等作业；

C.余热回收：在第二级需热装置提取所需热能后，该输热管路4内的热水会通过输热管路4回流至储水保温槽3，以供该真空管太阳能加热器1及辅助加热器2再加热为热水后，循环提供给第一级需热装置及第二级需热装置等需热装置5所需热能。

由上述结构及实施方式可知，本发明具有如下优点：

1.本发明的自然能源应用设备及其应用方法是将太阳光辐射热或室内热能移转出来的废热等作为各需热装置运转所需的热能，依此，即可节省使用瓦斯等燃料加热所耗费的燃料成本，及减少燃料燃烧后二氧化碳排放情形，达到节能减碳环保效益。

2.本发明的自然能源应用设备及其应用方法是使真空管太阳能加热器以煤油作为热媒，通过煤油沸点高达250℃左右的特点，可有效防止煤油于真空管内汽化为蒸气，而于真空管内产生内压，造成真空管被撑裂损坏的情形，进而达到节省维修成本，及避免维修期间必须停工，造成生产延宕等损失。

3.本发明的自然能源应用设备及其应用方法是使真空管太阳能加热器以煤油作为热媒，利用煤油平均储热温度可达到160℃左右的特性，可将真空管太阳能加热器产生的部分热能保留，以保持充足的预备热能，随时将储水保温槽内的水加热至所需温度，以维持本发明的自然能源应用设备运转的稳定性。

4.本发明的自然能源应用设备及其应用方法是以热泵及冷气机等移热装置作为辅助加热器，以将原本排放于户外可能造成温室效应等热污染的废热妥善利用，以提供作为本发明的储水保温槽内水加热的辅助热源，依此，以避免热污染情形，同时可更进一步维持本发明运转的稳定性。

5.本发明的自然能源应用设备及其应用方法是将储水保温槽输出的热水于提供各需热装置运转所需热能后，再回流至储水保温槽，以供循环再利用，借此，一方面可节省水资源，另一方面可防止留有余热的热水直接排放至河川等造成的热污染。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种自然能源应用设备，其特征在于，所述自然能源应用设备包含有一真空管太阳能加热器及一辅助加热器，所述辅助加热器为移热装置，并且所述真空管太阳能加热器及所述辅助加热器分别与储水保温槽热传导连结，且所述真空管太阳能加热器的真空管内容设有煤油，所述储水保温槽的输出端连接有一输热管路的首端，并且所述输热管路与至少一需热装置相连结，所述输热管路的末端与所述储水保温槽的回收端相连接。

2.根据权利要求1所述的自然能源应用设备，其特征在于，所述辅助加热器包含热泵及冷气机其中之一，或所述辅助加热器为所述热泵与所述冷气机的组合。

3.根据权利要求1所述的自然能源应用设备，其特征在于，所述输热管路与所述需热装置间进一步设有至少一热交换器，各所述热交换器分别与所述输热管路及各所述需热装置相连结。

4.根据权利要求1所述的自然能源应用设备，其特征在于，所述输热管路上进一步连接有至少一泵。

5.根据权利要求1所述的自然能源应用设备，其特征在于，所述至少一需热装置包含有第一级需热装置至最末级需热装置，且所述第一级需热装置至所述最末级需热装置依序与所述输热管路连结。

6.一种自然能源应用设备的应用方法，其特征在于，其依据权利要求1所述的自然能源应用设备进行实施，所述自然能源应用设备的应用方法的步骤包含：

A.吸收能源：使太阳光辐射热将真空管太阳能加热器的真空管内的煤油加热为热煤油，再使所述热煤油的热能输送至储水保温槽，以将所述储水保温槽内容置的水加热为热水，并且，辅助加热器能吸收热能并将所吸收的热能释放给所述储水保温槽，以辅助所述储水保温槽内的水加热；

B.进行供热：所述储水保温槽内的热水通过输热管路输送至相连结的至少一需热装置，以提供所述需热装置所需的热能；

C.余热回收：所述输热管路内的热水在流经各所述需热装置后回流至所述储水保温槽，以循环再利用。

7.根据权利要求6所述的自然能源应用设备的应用方法，其特征在于，所述辅助加热器包含热泵及冷气机其中之一，或所述辅助加热器为所述热泵与所述冷气机的组合，所述辅助加热器能吸收热能并将吸收的热能释放给所述储水保温槽。

8.根据权利要求6所述的自然能源应用设备的应用方法，其特征在于，所述输热管路与所述需热装置间进一步设有至少一热交换器，各所述热交换器分别与所述输热管路及各所述需热装置相连结，以通过所述热交换器将所述输热管路中热水所含热能转换为所述需热装置所需的热能形态。

9.根据权利要求6所述的自然能源应用设备的应用方法，其特征在于，所述输热管路上进一步连接有至少一泵，以增加所述输热管路内热水推进的压力。

10.根据权利要求6所述的自然能源应用设备的应用方法，其特征在于，所述至少一需热装置包含有第一级需热装置至最末级需热装置，且所述第一级需热装置至所述最末级需热装置依序与所述输热管路连结，以供各级所述需热装置依序由所述输热管路内输送的热水中提取所需热能。