CN107036279A - 一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水工程系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水工程系统，属于新能源利用领域。该系统包括太阳能集热管，风力发电机，水箱，补水箱，电发热组件，双头磁性开关，蓄电池等，将风力发电机整齐的排放在女儿墙上，即需要在女儿墙上重新设置一个钢架结构，通过风力发电，一部分利用电发热组件给水箱内加热，待水温达到90℃时，连接电阻丝的上开关磁性减弱，下开关闭合，反之，当水箱内温度降低时，随着温度的降低，上开关磁性增强，使之闭合，用电加热水箱内的水。这种设计解决了高层住户中，楼顶面积不足，无法铺设更多的集热管，导致用户用热水麻烦的问题，系统建造方便，实用性较大，充分利用的新能源。

Description

一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水工程系统
技术领域
本发明涉及一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水工程系统，属于新能源利用领域。
背景技术
随着经济的发展，越来越多的高楼拔地而起，人们住的也越来越高，相对于生活需求也要求越来越高。新能源的发展，特别是风能和太阳能的利用在中国的应用技术已相当规范和成熟。风能发电对于我国气候特点，应用也已十分广泛。太阳能热水工程的建造，不仅无污染，而且加热效率也特别高，充分满足了用户对于热水的需求。
但是，众所周知，随着楼层的建造，那么楼顶的可利用面积却越来越少。目前，高层建筑上安装的太阳能热水器一般来说支架为长3.6米，宽2米，每根集热管的长度为1.8米，每一部分上安装25根左右。据调查，每个三口之家每天大概需要18根集热管收集产生的热水。如果一层楼上住40户人，每层3米高，那么楼房至少要20层。现有数据显示，当楼房达到17层时，楼顶面积就会不够装足够多的太阳能集热管，这就给用户热水供应出现问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水工程系统，同时利用太阳能集热和风力发电给水箱内的水同时加热，使之产生热水的效率增加，满足高层用户使用热水资源。
本发明采用的技术方案是：一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，包括它是由水箱1，补水箱3，太阳能集热管5，女儿墙6，太阳能支架7，风力发电机8，蓄电池9，导电线10，电发热组件11，双头磁性开关12，上循环管13，下循环管14，补水管16，钢架17，充电保护装置18；
所述的补水箱3通过补水管16与水箱1的进水口连接，女儿墙6上安装有钢架17，太阳能支架7安装在女儿墙6的两端，风力发电机8安装在钢架17上，太阳能集热管5倾斜安装在太阳能支架7上，太阳能集热管5分别通过上循环管13与水箱1内的循环加热管的进水口连接，通过下循环管14与水箱1内的循环加热管的出水口连接，电发热组件11安装在水箱1内，风力发电机8通过导电线10与双头磁性开关12连接，双头磁性开关12的上开关与电发热组件11连接，双头磁性开关12的下开关与蓄电池9连接，双头电磁开关12的磁性随水温的变换而变化，当水箱1内的水温没有达到设定居里温度时，双头电磁开关12的上开关闭合，导电线10与电发热组件11连接，当水箱1内的水温达到设定居里温度时，双头电磁开关12的上开关头磁性减弱，而相对下开关头磁性越来越强，导致下开关闭合，导电线10与蓄电池9连接。
具体地，所述的双头磁性开关12的上部为热敏磁性材料，下部为永磁体，居里温度为90℃。
优选地，所述的补水箱3内安装有球阀4，球阀4由曲臂和浮球自动控制液面，保证补水箱3内的水位。
优选地，所述的水箱1的顶部连接有排气管2。
优选地，所述的太阳能支架7上设有避雷装置15。
优选地，所述的蓄电池9的前端设有充电保护装置18。
优选地，所述的电发热组件11为电阻丝。
优选地，所述的风力发电机8采用型号为NE-300S、叶片材料为尼龙纤维、电机为三相交流永磁发电机，工作温度为-40℃~80℃且能自动调整风向的S型风力发电机。
优选地，所述的充电保护装置18采用型号为RCS-9616C的充电保护器。
本发明的工作原理是：本系统是在原有太阳能热水工程的基础上，又充分考虑了楼层增高和用户用水的问题，在女儿墙6上加装钢架17，并放置小型的风力发电机8，这样便可充分利用了楼顶的空间。在水箱1内放置电发热组件11，该系统设置有双头磁性开关12，该开关的磁性随着温度的升高而降低，即开关的上部为热敏磁性材料，居里温度在90℃左右，下部为磁性较小的永磁体，当天气好，太阳能集热管5可以满足水箱1中的加热温度时，水箱1中的水温达到90℃时，连接电发热组件11的上开关磁性减弱，下开关闭合，导电线10与蓄电池9连接，风力发电机8产生的电对蓄电池9充电，蓄电池9存储的电量可提供到楼道或者花园供电。反之，当天气不好，太阳能集热管5不足以满足水箱1中的加热温度时，水箱内温度降低时，随着温度的降低，上开关磁性增强，使之闭合，导电线10与电发热组件11连接，即用风力发电机8产生的电加热水箱内的水。
本发明的有益效果是：这种设计解决了高层住户中，楼顶面积不足，无法铺设更多的集热管，导致用户用热水麻烦的问题，系统建造方便，实用性较大，充分利用的新能源。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图中各标号为：1-水箱，2-排气管，3-补水箱，4-球阀，5-太阳能集热管，6-女儿墙，7-太阳能支架，8-风力发电机，9-蓄电池，10-导电线，11-电发热组件，12-双头磁性开关，13-上循环管，14-下循环管，15-避雷装置，16-补水管，17-钢架，18-充电保护装置。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步地说明。
实施例1：如图1所示，一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，包括它是由水箱1，补水箱3，太阳能集热管5，女儿墙6，太阳能支架7，风力发电机8，蓄电池9，导电线10，电发热组件11，双头磁性开关12，上循环管13，下循环管14，补水管16，钢架17，充电保护装置18；
所述的补水箱3通过补水管16与水箱1的进水口连接，女儿墙6上安装有钢架17，太阳能支架7安装在女儿墙6的两端，风力发电机8安装在钢架17上，太阳能集热管5倾斜安装在太阳能支架7上，太阳能集热管5分别通过上循环管13与水箱1内的循环加热管的进水口连接，通过下循环管14与水箱1内的循环加热管的出水口连接，电发热组件11安装在水箱1内，风力发电机8通过导电线10与双头磁性开关12连接，双头磁性开关12的上开关与电发热组件11连接，双头磁性开关12的下开关与蓄电池9连接，双头电磁开关12的磁性随水温的变换而变化，当水箱1内的水温没有达到设定居里温度时，双头电磁开关12的上开关闭合，导电线10与电发热组件11连接，当水箱1内的水温达到设定居里温度时，双头电磁开关12的上开关头磁性减弱，而相对下开关头磁性越来越强，导致下开关闭合，导电线10与蓄电池9连接。
进一步地，所述的双头磁性开关12的上部为热敏磁性材料，下部为永磁体，居里温度为90℃，结构简单，性能良好。
进一步地，所述的补水箱3内安装有球阀4，球阀4由曲臂和浮球自动控制液面，当补水箱3中的水位低于球阀的位置时便想补水箱3加水，保证补水箱3内的水位，保证补水箱3可以随时向水箱1进行补水。
进一步地，所述的水箱1的顶部连接有排气管2，当水箱1中压力过大时，可以通过排气管2适当排气，保证水箱1使用安全。
进一步地，所述的太阳能支架7上设有避雷装置15，通过避雷装置15，可以保护太阳能集热器5不受伤害。
进一步地，所述的蓄电池9的前端设有充电保护装置18，风力发电机8在给蓄电池9充电时，线路上设有充电保护装置18，做短路保护，长充保护，零压保护。
进一步地，所述的电发热组件11为电阻丝，电阻丝应当接地，防止漏电，结构简单，实用性强。电阻丝类似“热得快”原理，将其插放在水箱里，利用风力发电给水加热，再同时利用太阳能集热，可大大增加加热效率。
进一步地，所述的风力发电机8采用型号为NE-300S、叶片材料为尼龙纤维、电机为三相交流永磁发电机，工作温度为-40℃~80℃且能自动调整风向的S型风力发电机。
更进一步地，所述的充电保护装置18采用型号为RCS-9616C的充电保护器。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：包括它是由水箱(1)，补水箱(3)，太阳能集热管（5），女儿墙（6），太阳能支架（7），风力发电机（8），蓄电池（9），导电线（10），电发热组件（11），双头磁性开关（12），上循环管（13），下循环管（14），补水管（16），钢架（17），充电保护装置（18）；
所述的补水箱(3)通过补水管（16）与水箱(1)的进水口连接，女儿墙（6）上安装有钢架（17），太阳能支架（7）安装在女儿墙（6）的两端，风力发电机（8）安装在钢架（17）上，太阳能集热管（5）倾斜安装在太阳能支架（7）上，太阳能集热管（5）分别通过上循环管（13）与水箱(1)内的循环加热管的进水口连接，通过下循环管（14）与水箱(1)内的循环加热管的出水口连接，电发热组件（11）安装在水箱(1)内，风力发电机（8）通过导电线（10）与双头磁性开关（12）连接，双头磁性开关（12）的上开关与电发热组件（11）连接，双头磁性开关（12）的下开关与蓄电池（9）连接，双头电磁开关（12）的磁性随水温的变换而变化，当水箱(1)内的水温没有达到设定居里温度时，双头电磁开关（12）的上开关闭合，导电线（10）与电发热组件（11）连接，当水箱(1)内的水温达到设定居里温度时，双头电磁开关（12）的上开关头磁性减弱，而相对下开关头磁性越来越强，导致下开关闭合，导电线（10）与蓄电池（9）连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的双头磁性开关（12）的上部为热敏磁性材料，下部为永磁体，居里温度为90℃。
3.根据权利要求1所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的补水箱(3)内安装有球阀（4），球阀（4）由曲臂和浮球自动控制液面，保证补水箱(3)内的水位。
4.根据权利要求1所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的水箱(1)的顶部连接有排气管(2)。
5.根据权利要求1所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的太阳能支架（7）上设有避雷装置（15）。
6.根据权利要求1所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的蓄电池（9）的前端设有充电保护装置（18）。
7.根据权利要求1所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的电发热组件（11）为电阻丝。
8.根据权利要求1所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的风力发电机（8）采用型号为NE-300S、叶片材料为尼龙纤维、电机为三相交流永磁发电机，工作温度为-40℃~80℃且能自动调整风向的S型风力发电机。
9.根据权利要求6所述的一种带有风力补给装置的工业型太阳能热水装置系统，其特征在于：所述的充电保护装置（18）采用型号为RCS-9616C的充电保护器。
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