CN107305028A - 医用太阳能辅助取暖的光时控智能化成套装置 - Google Patents

Abstract

医用太阳能辅助取暖的光时控智能化成套装置由底座（1）、蜗轮蜗杆减速电机（2）、支架（3）、电动推杆（4）、进水管（5）、螺杆截止阀（6）、支杆（7）、双球面集热球（8）、感光器（9）、反光罩（10）、行程开关（11）、摆杆（12）、拉绳（13）、浮子（14）、溢水箱（15）、热水管（16）、温控截止阀（17）、保温桶（19）、循环泵（20）、温控截止阀（27）、温控截止阀（28）、温控截止阀（30）、温控截止阀（31）、暖气片（29）、燃气炉（32）和智能控制电器箱（21）组成。双球面集热球（8）由球面外壳（25）、外边面镀有吸热膜层（23）的球面内芯管（22）、密封件（26）、真空吸嘴（24）组成。工作时光控和时控复合智能控制跟踪太阳，热效率高，自动辅助燃气炉取暖，节能环保。

Description

医用太阳能辅助取暖的光时控智能化成套装置

技术领域

本发明是一种医用太阳光集热辅助取暖成套装置，用于常年及时有效的保证向病人和医院各科室场合及时提供利用内外双球面真空集热球的高强吸收太阳能、采用全自动智能光控和时控复合控制双轴跟踪太阳光，保持集热系统最大限度的吸收太阳光，高效集热辅助取暖的的一种医用太阳能辅助取暖的光时控智能化成套装置。

背景技术

随着医院入住病人对病房条件的需求不断提高，需要病房冬日有24小时暖气供应，加上医院的手术室、供应室、各个医护人员办公室等场合冬季日常都需要取暖，现在各医院多采用锅炉取暖、城市供暖中心热电厂供暖等，不受天气因素影响有保障，但是冬日暖融融的太阳能能否用来集热进入医院的取暖系统，充分利用太阳能的热量来实现辅助取暖，更多的发挥清洁能源的作用，降低燃料的消耗，使医院的取暖更绿色环保。目前还没有这一技术的应用实例。

发明内容

本发明的目的是：为病人病房、医院的手术室、供应室、各个医护人员办公室等场合实现太阳能集热辅助取暖，降低燃料消耗，更多的发挥太阳能的高效清洁、节能环保，保护资源。

本发明的技术方案是：本发明包括底座、蜗轮蜗杆减速电机、支架、电动推杆、进水管、螺杆截止阀、支杆、双球面集热球、感光器、反光罩、行程开关、摆杆、拉绳、浮子、溢水箱、热水管、温控传感器、保温桶、循环泵、四个温控截止阀、暖气片、燃气炉和智能控制电器箱。双球面集热球由球面外壳、球面内芯管、密封件、安装在球面外壳上的真空吸嘴组成，球面内芯管由金属材料制成并且其外表面镀有吸热膜层。双球面集热球通过支杆固定在曲面的反光罩上，球面内芯管一端连接进水管、螺杆截止阀，另一端连接热水管、保温箱、溢水箱，球面内芯管与进水管连接处采用活节软管结构，便于旋转仰止，浮子通过拉绳、摆杆悬挂在溢水箱内，摆杆铰接在溢水箱上，与行程开关的触爪相碰，行程开关有常闭触点、常开触点各一对，保温桶上设有温控传感器、溢水管、循环泵。循环泵接三通，一路接暖气片，中间设温控截止阀，另一路接燃气炉热水管，中间设温控截止阀，暖气片回水口接三通，一路接保温桶，中间设温控截止阀，另一路接燃气炉回水口，中间设温控截止阀。支架上端与反光罩两侧的水平半轴铰接，下端与蜗轮蜗杆减速电机的蜗轮端面安在一起，蜗轮蜗杆减速电机的外壳装有电机、蜗杆，并与底座安在一起，底座固定在安装基础上。电动推杆底板与支架铰接在一起，杆头与反光罩铰接在一起。感光器安在反光罩上端。智能控制电器箱内有智能控制主板、信号接收器、一天24小时时控系统，除了接收感光器传来的光强信息以外，若遇阴天时，时控系统就承担主要智能控制作用，仍按时控发出的指令指挥集热系统跟踪太阳，最大限度的吸收太阳能，到晚上设定的时间，控制集热系统回到早上太阳刚升起时的初始位置，等待第二天的日升，光控和时控复合智能控制跟踪太阳，开始新的一天的集热的工作。

工作时，开始无水，浮子下沉，摆杆带动行程开关的常开触点闭合，螺杆截止阀正转电源接通，打开阀门后自动断电，开始进冷水，冷水通过进水管、螺杆截止阀进入至溢水箱，随水平面的上升，浮子上升，至行程开关的常开触点断开、常闭触点闭合，螺杆截止阀反转电源接通，截止进水，并自动断电。这时太阳光照在双球面集热球和反光罩上，反光罩又把阳光反射到双球面集热球的球心处，全方位集中连续加热，球心处温度上升很快。此时感光器感应到与太阳光的夹角和阳光强度，上传到智能控制电器箱的逻辑计算器上，判断与太阳光的夹角，或若遇阴天时，时控系统就承担主要智能控制作用，仍按时控发出的指令指挥集热系统跟踪太阳，最大限度的吸收太阳能，有时是光控和时控主次互补复合发出指令，通过蜗轮蜗杆减速电机的微小转动，由蜗杆驱动蜗轮，从而带动支架转动，进而带动反光罩在水平面内朝垂直阳光的方位旋转。同时根据季节不同，智能控制电器箱又通知电动推杆小位移伸出或退回，驱动反光罩在垂直面内朝垂直阳光的方位旋转，实现双轴智能跟踪太阳光，高效接受太阳能，提高太阳能的利用率。当保温桶内水温升到设定值时温度传感器控制循环泵启动，热水通过暖气片散热取暖后回到保温桶，其中的两个温控截止阀处于开启状态，而燃气炉及其两个温控截止阀处于关闭状态。若遇到阴天或进入夜晚后，太阳能集热系统的温度下降，温度传感器控制太阳能辅助取暖系统停止工作，其中的两个温控截止阀处于关闭状态，同时控制燃气炉开始工作，其中的两个温控截止阀开启。此时取暖工作主要由燃气炉来完成。若天气半阴半晴，太阳能系统达到某设定温度，温控传感器会控制两个取暖系统同时协调工作，保证取暖节能环保、效果良好。当取暖系统中由于蒸发等原因水位下降后，浮子下沉，拉动摆杆，使行程开关的常闭触点断开、常开触点闭合，接通螺杆截止阀正转电源，打开进水并立即自动断电，随冷水的再次进入到一定高度，对取暖系统进行补水，浮子上升，行程开关的常开触点断开、已断开的常闭触点再次自动回位闭合，接通螺杆截止阀的反转电源，截止进水。溢水管起安全保护作用。双球面集热球通过真空吸嘴定期抽真空，只吸热不散热，高效保温。到晚上设定的时间，时控系统控制集热系统回到早上太阳刚升起时的初始位置，等待第二天的日升，光控和时控复合智能控制跟踪太阳，开始新的一天的集热辅助取暖的工作。

附图说明

图1为本发明示意图；图2为图1的左视图。

具体实施方案

本发明包括底座（1）、蜗轮蜗杆减速电机（2）、支架（3）、电动推杆（4）、进水管（5）、螺杆截止阀（6）、支杆（7）、双球面集热球（8）、感光器（9）、反光罩（10）、行程开关（11）、摆杆（12）、拉绳（13）、浮子（14）、溢水箱（15）、热水管（16）、温控传感器（17）、保温桶（19）、循环泵（20）、温控截止阀（27）、温控截止阀（28）、温控截止阀（30）、温控截止阀（31）、暖气片（29）、燃气炉（32）和智能控制电器箱（21）等组成。双球面集热球（8）由球面外壳（25）、球面内芯管（22）、密封件（26）、安装在球面外壳（25）上的真空吸嘴（24）组成，球面内芯管（22）由金属材料制成并且其外表面镀有吸热膜层（23）。双球面集热球（8）通过支杆（7）固定在曲面的反光罩（10）上，球面内芯管（22）一端连接进水管（5）、螺杆截止阀（6），另一端连接热水管（16）、保温桶（19）、溢水箱（15），球面内芯管（22）与进水管（5）连接处采用活节软管结构，便于旋转仰止，浮子（14）通过拉绳（13）、摆杆（12）悬挂在溢水箱（15）内，摆杆（12）铰接在溢水箱（15）上，与行程开关（11）的触爪相碰，行程开关（11）有常闭触点、常开触点各一对，保温桶（19）上设有温控传感器（17）、溢水管（18）、循环泵（20）。循环泵（20）接三通，一路接暖气片（29），中间设温控截止阀（28），另一路接燃气炉（32）热水管，中间设温控截止阀（27），暖气片（29）回水口接三通，一路接保温桶(19)，中间设温控截止阀（30），另一路接燃气炉（29）回水口，中间设温控截止阀（31）。溢水管（18）起安全保护作用。支架（3）上端与反光罩（10）两侧的水平半轴（27）铰接，下端与蜗轮蜗杆减速电机（2）的蜗轮端面安在一起，蜗轮蜗杆减速电机（2）的外壳装有电机、蜗杆，并与底座（1）安在一起，底座（1）固定在安装基础上。电动推杆（4）底板与支架（3）铰接在一起，杆头与反光罩（10）铰接在一起。感光器（9）安在反光罩（10）上端。智能控制电器箱（21）内有智能控制主板、信号接收器、一天24小时时控系统，除了接收感光器（9）传来的光强信息以外，若遇阴天时，时控系统就承担主要智能控制作用，仍按时控发出的指令指挥集热系统跟踪太阳，最大限度的吸收太阳能，到晚上设定的时间，控制集热系统回到早上太阳刚升起时的初始位置，等待第二天的日升，光控和时控复合智能控制跟踪太阳，开始新的一天的集热的工作。

工作时，开始无水，浮子（14）下沉，摆杆（12）带动行程开关（11）的常开触点闭合，螺杆截止阀（6）正转电源接通，打开阀门后自动断电，开始进冷水，冷水通过进水管（5）、螺杆截止阀（6）进入至溢水箱（15），随水平面的上升，浮子（14）上升，至行程开关（11）的常开触点断开、常闭触点闭合，螺杆截止阀（6）反转电源接通，截止进水，并自动断电。这时太阳光照在双球面集热球（8）和反光罩（10）上，反光罩（10）又把阳光反射到双球面集热球（8）的球心处，全方位集中连续加热，球心处温度上升很快。此时感光器（9）感应到与太阳光的夹角和阳光强度，上传到智能控制电器箱（21）的逻辑计算器上，判断与太阳光的夹角，或若遇阴天时，时控系统就承担主要智能控制作用，仍按时控发出的指令指挥集热系统跟踪太阳，最大限度的吸收太阳能，有时是光控和时控主次互补复合发出指令，通过蜗轮蜗杆减速电机（2）的微小转动，由蜗杆驱动蜗轮，从而带动支架（3）转动，进而带动反光罩（10）在水平面内朝垂直阳光的方位旋转。同时根据季节不同，智能控制电器箱（21）又通知电动推杆（4）小位移伸出或退回，驱动反光罩（10）在垂直面内朝垂直阳光的方位旋转，实现双轴智能跟踪太阳光，高效接受太阳能，提高太阳能的利用率。当保温桶（19）内水温升到设定值时温度传感器（17）控制循环泵（20）启动，热水通过暖气片（29）散热取暖后回到保温桶（19），其中的温控截止阀（28）、温控截止阀（30）处于开启状态，而燃气炉（32）及温控截止阀（27）、温控截止阀（31）处于关闭状态。若遇到阴天或进入夜晚后，太阳能集热系统的温度下降，温度传感器（17）控制太阳能辅助取暖系统停止工作，其中的温控截止阀（28）、温控截止阀（30）将处于关闭状态，同时控制燃气炉（32）开始工作，温控截止阀（27）、温控截止阀（31）开启。此时取暖工作主要由燃气炉（32）来完成。若天气半阴半晴，太阳能系统达到某设定温度，温控传感器（17）会控制两个取暖系统同时协调工作，保证取暖节能环保、效果良好。当取暖系统中由于蒸发等原因水位下降后，浮子（14）下沉，拉动摆杆（12），使行程开关（11）的常闭触点断开、常开触点闭合，接通螺杆截止阀（6）正转电源，打开进水并立即自动断电，随冷水的再次进入到一定高度，对取暖系统进行补水，浮子（14）上升，行程开关（11）的常开触点断开、已断开的常闭触点再次自动回位闭合，接通螺杆截止阀（6）的反转电源，截止进水。双球面集热球（8）通过真空吸嘴（24）定期抽真空，只吸热不散热，高效保温。到晚上设定的时间，时控系统控制集热系统回到早上太阳刚升起时的初始位置，等待第二天的日升，光控和时控复合智能控制跟踪太阳，开始新的一天的集热辅助取暖的工作。

由此可见，使用本发明，可单独使，可多个串并联成片使用，体积紧凑、彼此留有缝隙，受风面小，可有效抵抗风灾、雪灾等自然灾害，实现了全自动智能化光控、时控双轴跟踪控制，热效率高，升温快，利用太阳能集热辅助燃气炉取暖，节能环保，会更好的服务于医院的日常工作生活和学习。

Claims (2)

1. 医用太阳能辅助取暖的光时控智能化成套装置，包括底座（1）、蜗轮蜗杆减速电机（2）、支架（3）、电动推杆（4）、进水管（5）、螺杆截止阀（6）、支杆（7）、双球面集热球（8）、感光器（9）、反光罩（10）、行程开关（11）、摆杆（12）、拉绳（13）、浮子（14）、溢水箱（15）、热水管（16）、温控传感器（17）、保温桶（19）、循环泵（20）、温控截止阀（27）、温控截止阀（28）、温控截止阀（30）、温控截止阀（31）、暖气片（29）、燃气炉（32）和智能控制电器箱（21），双球面集热球（8）由球面外壳（25）、球面内芯管（22）、密封件（26）、安装在球面外壳（25）上的真空吸嘴（24）组成，其特征是双球面集热球（8）通过支杆（7）固定在反光罩（10）上，球面内芯管（22）一端连接进水管（5）、螺杆截止阀（6），另一端连接热水管（16）、保温箱（19）、溢水箱（15），球面内芯管（22）与进水管（5）连接处采用活节软管结构，浮子（14）通过拉绳（13）、摆杆（12）悬挂在溢水箱（15）内，摆杆（12）铰接在溢水箱（15）上，与行程开关（11）的触爪相碰，保温桶（19）上设有温控传感器（17）、溢水管（18）、循环泵（20），循环泵（20）接三通，一路接暖气片（29），中间设温控截止阀（28），另一路接燃气炉（32）热水管，中间设温控截止阀（27），暖气片（29）回水口接三通，一路接保温桶（19），中间设温控截止阀（30），另一路接燃气炉（29）回水口，中间设温控截止阀（31），溢水管（18）起安全保护作用，支架（3）上端与反光罩（10）两侧的水平半轴（27）铰接，下端与蜗轮蜗杆减速电机（2）的蜗轮端面安在一起，蜗轮蜗杆减速电机（2）的外壳装有电机、蜗杆，并与底座（1）安在一起，底座（1）固定在安装基础上，电动推杆（4）底板与支架（3）铰接在一起，杆头与反光罩（10）铰接在一起，感光器（9）安在反光罩（10）上端，智能控制电器箱（21）内有智能控制主板、信号接收器、一天24小时时控系统。

2.如权利要求1所述的医用太阳能辅助取暖的光时控智能化成套装置，其特征是球面内芯管（22）由金属材料制成并且其外表面镀有吸热膜层（23）。