CN107144020A - 一种太阳能热水器系统 - Google Patents

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侯亚平
倪新蕊
刘洪辉
杨春褔
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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Abstract

本发明公开了一种太阳能热水器系统，包括蓄水箱、集热管和控制器，集热管设置于蓄水箱下方，蓄水箱与集热管通过传输管连接，蓄水箱由外胆和搪瓷特护内胆组成，搪瓷特护内胆中设置有蓄热装置和电加热器，集热管外部设置有可移动的太阳能电池板。本发明的太阳能热水器系统设置了可移动的太阳能电池板，可根据水温调节太阳能电池板的位置，从而有效合理地利用太阳能；并在蓄水箱中设置有蓄热装置，对蓄水箱具有良好的保温效果。

Description

一种太阳能热水器系统
技术领域
本发明属于热水器领域，尤其涉及一种太阳能热水器系统。
背景技术
随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1×1018kW·h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项，我国政府在《政府工作报告》也早已明确提出要积极发展新能源，其中太阳能的利用尤其占据着突出地位。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小(每平方米约一千瓦)，而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。太阳能的利用主要有光热转化、光电转化、光化学转换这三种形式。相比于太阳能光伏产业和光化学转换的高昂成本与低的能量转换效率，太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。
传统的太阳能热水器系统中太阳能电池板位置固定且多采用玻璃管作为太阳能转换为热能的核心部件，从而影响了太阳能热水器的使用效率和寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种太阳能热水器系统。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种太阳能热水器系统，包括蓄水箱、集热管和控制器，所述集热管设置于所述蓄水箱下方，所述集热管与所述蓄水箱设置于同一平面内，所述蓄水箱与所述集热管通过传输管相连通，所述蓄水箱由外胆和搪瓷特护内胆组成，所述搪瓷特护内胆包覆所述外胆，所述搪瓷特护内胆中设置有蓄热装置和电加热器，所述蓄热装置和所述电加热器相互平行设置，所述集热管外部设置有可移动的太阳能电池板。
进一步地，所述太阳能电池板通过滑轨固定于所述集热管上。
进一步地，所述滑轨有两根，所述滑轨固定于所述集热管外表面。
进一步地，所述太阳能电池板与电动机连接。
进一步地，所述蓄热装置的横截面为圆形或矩形，所述蓄热装置采用相变蓄热材料制成。
进一步地，所述蓄水箱中设置有水温探头和水位探头。
进一步地，所述水温探头靠近所述搪瓷特护内胆上端内壁设置。
进一步地，所述水位探头靠近所述搪瓷特护内胆底部设置。
进一步地，所述滑轨、电加热器、水温探头和水位探头均通过信号线与控制器连接。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的太阳能热水器系统蓄水箱由外胆和搪瓷特护内胆组成，耐腐蚀性能好，并保证了水质洁净；
(2)本发明的太阳能热水器系统设置了可移动的太阳能电池板，可根据水温调节太阳能电池板的位置，从而有效合理地利用太阳能；
(3)本发明的太阳能热水器系统中设置有蓄热装置，对蓄水箱具有良好的保温效果；
(4)本发明的太阳能热水器系统采用电加热器辅助加热，保证了低温天气的热水供应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明的一种太阳能热水器系统的结构示意图；
其中，图中附图标记对应为：1-蓄水箱，2-集热管，3-滑轨，4-太阳能电池板，5-蓄热装置，6-水温探头，7-水位探头，8-电加热器，9-传输管，10-外胆，11-搪瓷特护内胆。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1。如图所示，本发明公开了一种太阳能热水器系统，包括蓄水箱1、集热管2和控制器，所述集热管2设置于所述蓄水箱1下方，所述集热管2与所述蓄水箱1设置于同一平面内，所述蓄水箱1与所述集热管2通过传输管9相连通，所述蓄水箱1由外胆10和搪瓷特护内胆11组成，耐腐蚀并且可以保持水质洁净，所述搪瓷特护内胆11包覆所述外胆10，所述搪瓷特护内胆11中设置有蓄热装置5和电加热器8，所述蓄热装置5和所述电加热器8相互平行设置，所述集热管2外部设置有可移动的太阳能电池板4，可根据水温调节太阳能电池板的位置，从而有效合理地利用太阳能所述集热管2设置于所述蓄水箱1下方，所述蓄水箱1与所述集热管2通过传输管9连接，所述蓄水箱1由外胆10和搪瓷特护内胆11组成，所述搪瓷特护内胆11中设置有蓄热装置5和电加热器8，所述集热管2外部设置有可移动的太阳能电池板4。
所述太阳能电池板4通过滑轨3固定于所述集热管2上，所述滑轨3有两根，所述滑轨3固定于所述集热管2外表面，所述太阳能电池板4与电动机连接。所述蓄热装置5的横截面为矩形，所述蓄热装置5采用相变蓄热材料制成，所述相变蓄热材料由30wt％的石蜡、20wt％的晶体蜡、20wt％的蒙旦蜡、10wt％的脂肪酸和20wt％的叶片酸组成。白天利用太阳能加热冷水，在持续加热过程中使相变蓄热材料吸热液化，到夜晚水温下降时，相变蓄热材料开始放热固化，从而维持蓄水箱1中水温。
所述蓄水箱1中设置有水温探头6和水位探头7，所述水温探头6靠近所述搪瓷特护内胆11上端内壁设置，所述水位探头7靠近所述搪瓷特护内胆11底部设置。采用水温探头6和水位探头7可以探测蓄水箱1中的水温和水位，然后根据需要通过控制器调节水温和水位。
所述滑轨3、电加热器8、水温探头6和水位探头7均通过信号线与控制器连接。当阳光强烈使得蓄水箱1中水沸腾时，由控制器控制太阳能电池板4移动至集热管中部，热挡住一部分阳光，防止水箱中水快速蒸发；当阳光较弱，蓄水箱1中水温过低时，控制器控制太阳能电池板4移动至集热管外侧，从而使集热管与阳光充分接触，快速加热蓄水箱1中水；冬天没有阳光的时候，控制器控制电加热器8对蓄水箱1中的水进行加热。
实施例2：
请参阅图1。如图所示，本发明公开了一种太阳能热水器系统，包括蓄水箱1、集热管2和控制器，包括蓄水箱1、集热管2和控制器，所述集热管2设置于所述蓄水箱1下方，所述集热管2与所述蓄水箱1设置于同一平面内，所述蓄水箱1与所述集热管2通过传输管9相连通，所述蓄水箱1由外胆10和搪瓷特护内胆11组成，耐腐蚀并且可以保持水质洁净，所述搪瓷特护内胆11包覆所述外胆10，所述搪瓷特护内胆11中设置有蓄热装置5和电加热器8，所述蓄热装置5和所述电加热器8相互平行设置，所述集热管2外部设置有可移动的太阳能电池板4，可根据水温调节太阳能电池板的位置，从而有效合理地利用太阳能所述集热管2设置于所述蓄水箱1下方，所述蓄水箱1与所述集热管2通过传输管9连接，所述蓄水箱1由外胆10和搪瓷特护内胆11组成，所述搪瓷特护内胆11中设置有蓄热装置5和电加热器8，所述集热管2外部设置有可移动的太阳能电池板4。
所述太阳能电池板4通过滑轨3固定于所述集热管2上，所述滑轨3有两根，所述滑轨3固定于所述集热管2外表面，所述太阳能电池板4与电动机连接。所述蓄热装置5的横截面为圆形，所述蓄热装置5采用相变蓄热材料制成，所述相变蓄热材料由25wt％的石蜡、25wt％的晶体蜡、15wt％的蒙旦蜡、15wt％的脂肪酸和20wt％的叶片酸组成。白天利用太阳能加热冷水，在持续加热过程中使相变蓄热材料吸热液化，到夜晚水温下降时，相变蓄热材料开始放热固化，从而维持蓄水箱1中水温。
所述蓄水箱1中设置有水温探头6和水位探头7，所述水温探头6靠近所述搪瓷特护内胆11上端内壁设置，所述水位探头7靠近所述搪瓷特护内胆11底部设置。采用水温探头6和水位探头7可以探测蓄水箱1中的水温和水位，然后根据需要通过控制器调节水温和水位。
所述滑轨3、电加热器8、水温探头6和水位探头7均通过信号线与控制器连接。当阳光强烈使得蓄水箱1中水沸腾时，由控制器控制太阳能电池板4移动至集热管中部，热挡住一部分阳光，防止水箱中水快速蒸发；当阳光较弱，蓄水箱1中水温过低时，控制器控制太阳能电池板4移动至集热管外侧，从而使集热管与阳光充分接触，快速加热蓄水箱1中水；冬天没有阳光的时候，控制器控制电加热器8对蓄水箱1中的水进行加热。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的太阳能热水器系统蓄水箱由外胆和搪瓷特护内胆组成，耐腐蚀性能好，并保证了水质洁净；
(2)本发明的太阳能热水器系统设置了可移动的太阳能电池板，可根据水温调节太阳能电池板的位置，从而有效合理地利用太阳能；
(3)本发明的太阳能热水器系统中设置有蓄热装置，对蓄水箱具有良好的保温效果；
(4)本发明的太阳能热水器系统采用电加热器辅助加热，保证了低温天气的热水供应。
以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种太阳能热水器系统，包括蓄水箱(1)、集热管(2)和控制器，其特征在于，所述集热管(2)设置于所述蓄水箱(1)下方，所述集热管(2)与所述蓄水箱(1)设置于同一平面内，所述蓄水箱(1)与所述集热管(2)通过传输管(9)相连通，所述蓄水箱(1)由外胆(10)和搪瓷特护内胆(11)组成，所述搪瓷特护内胆(11)包覆所述外胆(10)，所述搪瓷特护内胆(11)中设置有蓄热装置(5)和电加热器(8)，所述蓄热装置(5)和所述电加热器(8)相互平行设置，所述集热管(2)外部设置有可移动的太阳能电池板(4)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述太阳能电池板(4)通过滑轨(3)固定于所述集热管(2)上。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述滑轨(3)有两根，所述滑轨(3)固定于所述集热管(2)外表面。
4.根据权利要求1或3所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述太阳能电池板(4)与电动机连接。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述蓄热装置(5)的横截面为圆形或矩形，所述蓄热装置(5)采用相变蓄热材料制成。
6.根据权利要求5所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述蓄水箱(1)中设置有水温探头(6)和水位探头(7)。
7.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述水温探头(6)靠近所述搪瓷特护内胆(11)上端内壁设置。
8.根据权利要求6所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述水位探头(7)靠近所述搪瓷特护内胆(11)底部设置。
9.根据权利要求3或8所述的一种太阳能热水器系统，其特征在于，所述滑轨(3)、电加热器(8)、水温探头(6)和水位探头(7)均通过信号线与控制器连接。
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