CN108413622A - 太阳能综合采暖烹饪系统 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能综合采暖烹饪系统，太阳能热管冷凝端插入热管联箱上，热管联箱出油口依次连接主油管、水箱换热盘管、主油管，在上述油路循环中注有导热油，主油管上还连有泵和膨胀油箱；油箱换热盘管的进、出油端均连接在主油管上；油箱和/或水箱上连有辅助加热装置；热管联箱、油箱、水箱内分别装有测温装置；热管锅灶包括灶、炉灶热管、热管开关；灶的顶面为下凹的弧面用以和锅底部贴合并为其提供支撑，灶底部开有与炉灶热管冷凝端匹配的插孔，炉灶热管尾部插入并固定在油箱内胆中，炉灶热管冷凝端插入所述插孔内，热管开关设置在炉灶热管上。本发明提高了太阳能集热的效率，拓展了太阳热能的应用，改变了北方冬季太阳能难以有效利用的问题。
Description
技术领域：
本发明涉及太阳能集热及利用技术领域，特别涉及一种太阳能综合采暖烹饪系统。
背景技术：
早期太阳能真空管其内管与储热水箱是联通的，内管中的水受热后，密度减小，热水向上运动，而比重大的冷水下降。由于其直接加热使用水，从而有以下两点不足：1、储热少；常压下水最多能加热到100℃，故限制了其应用。2、加热慢，损耗高；冬季的北方，经过一夜的冷冻，内管中的水温非常低，当太阳升起后，需要先将内管中的水加热到“正常温度”，再由“正常温度”加热到可被利用的温度，这个过程较长，使得冬季本就不多的日照又浪费一部分。
另外，传统的民用太阳能技术，多为对水直接加热，集热温度低，只能用于洗浴及室内采暖，应用领域窄，无法顾及烹饪这一日常生活中的耗能最高的领域。此外，由于北方冬季日照时间短、日照强度低，现有太阳能技术对于北方冬季采暖作用非常有限。
发明内容：
鉴于此，有必要设计一种储热值高、应用范围广且在寒冷季节可以正常使用的太阳能综合采暖烹饪系统。
一种太阳能综合采暖烹饪系统，包括：太阳能热管、热管联箱、主油管、导热油、泵、高温油箱、低温水箱、辅助加热装置、第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、三通电磁阀、热管锅灶、膨胀油箱；
高温油箱包括：油箱内胆、油箱隔热夹层、油箱外壳、油箱换热盘管；油箱内胆与油箱外壳之间有油箱隔热夹层，油箱换热盘管设置在油箱内胆中，油箱换热盘管的进、出油端伸出油箱外壳，油箱内胆中注有高温储热液体；
低温水箱包括：水箱内胆、水箱隔热夹层、水箱外壳、水箱换热盘管；水箱内胆与水箱外壳之间有水箱隔热夹层，水箱换热盘管设置在水箱内胆中，水箱换热盘管的进、出油端伸出水箱外壳，水箱内胆内注有水，低温水箱分别接有进水管和出水管；
太阳能热管冷凝端插入热管联箱上，热管联箱出油口依次连接主油管、水箱换热盘管、主油管、热管联箱回油口，以构成油路循环，在所述油路循环中注有导热油，热管联箱出油口处的主油管上连有泵，主油管上还连有膨胀油箱使当导热油受热膨胀后进行缓冲；油箱换热盘管的进、出油端均连接在主油管上，其中，进油端通过三通电磁阀连接；在高温油箱和/或低温水箱上连有辅助加热装置；第一温度检测装置设置在热管联箱内、第二温度检测装置设置在高温油箱内、第三温度检测装置设置在低温水箱内；
热管锅灶包括灶、炉灶热管、热管开关；灶底部开有与炉灶热管冷凝端匹配的插孔，炉灶热管尾部插入并固定在油箱内胆中，炉灶热管冷凝端插入所述插孔内，热管开关设置在炉灶热管上；灶上设有顶部敞口的容腔，该容腔或与锅底部贴合为锅提供支撑使灶间接加热食材，或者该容腔用来直接放置并加热食材。
优选的，辅助加热装置为水源热泵，其一换热端伸入到水箱内胆，另一换热端伸入到油箱内胆。冬季阴天时，高温油箱、低温水箱温度降低，当需要生活用水时，启动水源热泵将高温油箱内热量传递给低温水箱；当需要烹饪时，启动水源热泵将低温水箱内热量传递给高温油箱即可。
优选的，辅助加热装置为电热丝。
优选的，太阳能综合采暖烹饪系统还包括控制电路；第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置均为温度传感器，第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、三通电磁阀、泵与控制电路电性连接并由控制电路控制。
优选的，太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能电池板，太阳能电池板与控制电路电性连接。由于本系统泵所需功率很小，故整个系统除辅助加热装置外均可以由太阳能电池板供电。当阴雨天或黑夜，太阳能电池板不发电，仅仅是油路不进行循环，之前已经储存在高温油箱、低温水箱中的热量正常利用；当连续阴天，高温油箱、低温水箱温度降低，此时启动辅助加热装置即可，同样不影响使用。
优选的，太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能电池板、蓄电池模块；太阳能电池板与蓄电池模块电性连接，蓄电池模块与控制电路电性连接。
优选的，高温储热液体为储热油；水箱隔热夹层和/或油箱隔热夹层为真空层。
优选的，太阳能热管包括：玻璃真空管、金属导热管、吸热翅片、换热介质；金属导热管管身伸入到玻璃真空管内，金属导热管冷凝端伸出到玻璃真空管外，换热介质密封于金属导热管内，吸热翅片包括吸热部和传热部，传热部包裹在金属导热管管身上与管身贴合；太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能反射镜，太阳能反射镜设置在太阳能热管北侧且距太阳能热管的距离足够使入射太阳光不会被太阳能热管遮挡，太阳能反射镜用于将太阳能汇聚在上太阳能热管上辅助加热。
优选的，热管开关包括阀门和管路；管身顶部伸入管头内，冷凝端内的管身外壁与冷凝端内壁以及冷凝端底面之间形成的空间为拦液部，在冷凝端底面上开有孔并通过阀门、管路与冷凝端下方的管身连通。当需要停止换热，关闭阀门即可。
优选的，热管锅灶的数量为1～4个。
本发明提高了太阳能集热的效率，拓展了太阳热能的应用，改变了北方冬季太阳能难以有效利用的问题。
附图说明：
附图1是太阳能综合采暖烹饪系统的系统示意图。
附图2是太阳能热管的结构面示意图。
附图3是炉灶热管及热管开关的剖视图。
图中：太阳能热管11、热管联箱12、主油管13、导热油、泵4、辅助加热装置7、第一温度检测装置81、第二温度检测装置82、第三温度检测装置83、三通电磁阀3、膨胀油箱14、油箱内胆51、油箱隔热夹层52、油箱外壳53、油箱换热盘管54、水箱内胆61、水箱隔热夹层62、水箱外壳63、水箱换热盘管64、进水管65、出水管66、主油管13`、灶21、炉灶热管22、热管开关23、容腔211、冷凝端221、控制电路91、太阳能电池板92、蓄电池模块93、玻璃真空管111、金属导热管112、阀门231、管路232、管身222。
具体实施方式：
如附图1～3所示，一种太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，包括：太阳能热管11、热管联箱12、主油管13、导热油、泵4、高温油箱、低温水箱、辅助加热装置7、第一温度检测装置81、第二温度检测装置82、第三温度检测装置83、三通电磁阀3、热管锅灶、膨胀油箱14；需要说明的是，本文中低温水箱的“低”是相对于高温油箱而言的，通常高温油箱内储存的液体温度在200℃以上，低温水箱内的温度为70～100℃。
高温油箱包括：油箱内胆51、油箱隔热夹层52、油箱外壳53、油箱换热盘管54；油箱内胆51与油箱外壳53之间有油箱隔热夹层52，油箱换热盘管54设置在油箱内胆51中，油箱换热盘管54的进、出油端伸出油箱外壳53，油箱内胆51中注有高温储热液体；
低温水箱包括：水箱内胆61、水箱隔热夹层62、水箱外壳63、水箱换热盘管64；水箱内胆61与水箱外壳63之间有水箱隔热夹层62，水箱换热盘管64设置在水箱内胆61中，水箱换热盘管64的进、出油端伸出水箱外壳63，水箱内胆61内注有水，低温水箱分别接有进水管65和出水管66；出水管66接生活用水如淋浴、水龙头等设施；进水管65用于为低温水箱补水；
太阳能热管11冷凝端插入热管联箱12上，热管联箱12出油口依次连接主油管13、水箱换热盘管64、主油管13`、热管联箱12回油口，以构成油路循环，在所述油路循环中注有导热油，热管联箱12出油口处的主油管13上连有泵4，主油管13`上还连有膨胀油箱14使当导热油受热膨胀后进行缓冲；油箱换热盘管54的进、出油端均连接在主油管13上，其中，进油端通过三通电磁阀3连接；在高温油箱和/或低温水箱上连有辅助加热装置7；第一温度检测装置81设置在热管联箱12内、第二温度检测装置82设置在高温油箱内、第三温度检测装置83设置在低温水箱内；
热管锅灶包括灶21、炉灶热管22、热管开关23；灶21底部开有与炉灶热管22冷凝端221匹配的插孔，炉灶热管22尾部插入并固定在油箱内胆51中，炉灶热管22冷凝端221插入所述插孔内，热管开关23设置在炉灶热管22上；灶21上设有顶部敞口的容腔211，该容腔211或与锅底部贴合为锅提供支撑使灶21间接加热食材，或者该容腔211用来直接放置并加热食材。
在本实施方式中，辅助加热装置7为水源热泵，其一换热端伸入到水箱内胆61，另一换热端伸入到油箱内胆51。冬季阴天时，高温油箱、低温水箱温度降低，当需要生活用水时，启动水源热泵将高温油箱内热量传递给低温水箱；当需要烹饪时，启动水源热泵将低温水箱内热量传递给高温油箱即可。
在另一种实施方式中(未图示)，辅助加热装置为电热丝。
在本实施方式中，太阳能综合采暖烹饪系统还包括控制电路91；第一温度检测装置81、第二温度检测装置82、第三温度检测装置83均为温度传感器，第一温度检测装置81、第二温度检测装置82、第三温度检测装置83、三通电磁阀3、泵4与控制电路91电性连接并由控制电路91控制。
在本实施方式中，太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能电池板92，太阳能电池板92与控制电路91电性连接。由于本系统泵4所需功率很小，故整个系统除辅助加热装置7外均可以由太阳能电池板92供电。当阴雨天或黑夜，太阳能电池板不发电，仅仅是油路不进行循环，之前已经储存在高温油箱、低温水箱中的热量正常利用；当连续阴天，高温油箱、低温水箱温度降低，此时启动辅助加热装置7即可，同样不影响使用。
在本实施方式中，太阳能综合采暖烹饪系统还包括蓄电池模块93；太阳能电池板92与蓄电池模块93电性连接，蓄电池模块93与控制电路91电性连接。高温储热液体为储热油；水箱隔热夹层62和/或油箱隔热夹层52为真空层。
在本实施方式中，太阳能热管11包括：玻璃真空管111、金属导热管112、吸热翅片、换热介质；金属导热管112管身伸入到玻璃真空管111内，金属导热管112冷凝端伸出到玻璃真空管111外，换热介质密封于金属导热管112内，吸热翅片包括吸热部和传热部，传热部包裹在金属导热管112管身上与管身贴合；太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能反射镜，太阳能反射镜设置在太阳能热管11北侧且距太阳能热管11的距离足够使入射太阳光不会被太阳能热管11遮挡，太阳能反射镜用于将太阳能汇聚在上太阳能热管11上辅助加热。
在本实施方式中，热管开关23包括阀门231和管路232；炉灶热管22的管身222顶部伸入冷凝端221内，冷凝端221内的管身222外壁与冷凝端221内壁以及冷凝端221底面之间形成的空间为拦液部，在冷凝端221底面上开有孔并通过阀门231、管路232与冷凝端221下方的管身222连通。当需要停止换热，关闭阀门231即可。热管锅灶的数量为1～4个。
Claims (10)
1.一种太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，包括：太阳能热管、热管联箱、主油管、导热油、泵、高温油箱、低温水箱、辅助加热装置、第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、三通电磁阀、热管锅灶、膨胀油箱；
高温油箱包括：油箱内胆、油箱隔热夹层、油箱外壳、油箱换热盘管；油箱内胆与油箱外壳之间有油箱隔热夹层，油箱换热盘管设置在油箱内胆中，油箱换热盘管的进、出油端伸出油箱外壳，油箱内胆中注有高温储热液体；
低温水箱包括：水箱内胆、水箱隔热夹层、水箱外壳、水箱换热盘管；水箱内胆与水箱外壳之间有水箱隔热夹层，水箱换热盘管设置在水箱内胆中，水箱换热盘管的进、出油端伸出水箱外壳，水箱内胆内注有水，低温水箱分别接有进水管和出水管；
太阳能热管冷凝端插入热管联箱上，热管联箱出油口依次连接主油管、水箱换热盘管、主油管、热管联箱回油口，以构成油路循环，在所述油路循环中注有导热油，热管联箱出油口处的主油管上连有泵，主油管上还连有膨胀油箱；油箱换热盘管的进、出油端均连接在主油管上，其中，进油端通过三通电磁阀连接；在高温油箱和/或低温水箱上连有辅助加热装置；第一温度检测装置设置在热管联箱内、第二温度检测装置设置在高温油箱内、第三温度检测装置设置在低温水箱内；
热管锅灶包括灶、炉灶热管、热管开关；灶底部开有与炉灶热管冷凝端匹配的插孔，炉灶热管尾部插入并固定在油箱内胆中，炉灶热管冷凝端插入所述插孔内，热管开关设置在炉灶热管上；灶上设有顶部敞口的容腔，该容腔或与锅底部贴合为锅提供支撑使灶间接加热食材，或者该容腔用来直接放置并加热食材。
2.如权利要求1所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，辅助加热装置为水源热泵，其一换热端伸入到水箱内胆，另一换热端伸入到油箱内胆。
3.如权利要求1所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，辅助加热装置为电热丝。
4.如权利要求1～3任意一项所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，太阳能综合采暖烹饪系统还包括控制电路；第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置均为温度传感器，第一温度检测装置、第二温度检测装置、第三温度检测装置、三通电磁阀、泵与控制电路电性连接并由控制电路控制。
5.如权利要求4所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能电池板，太阳能电池板与控制电路电性连接。
6.如权利要求4所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能电池板、蓄电池模块；太阳能电池板与蓄电池模块电性连接，蓄电池模块与控制电路电性连接。
7.如权利要求1所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，高温储热液体为储热油；水箱隔热夹层和/或油箱隔热夹层为真空层。
8.如权利要求1所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，太阳能热管包括：玻璃真空管、金属导热管、吸热翅片、换热介质；金属导热管管身伸入到玻璃真空管内，金属导热管冷凝端伸出到玻璃真空管外，换热介质密封于金属导热管内，吸热翅片包括括吸热部和传热部，传热部包裹在金属导热管管身上与管身贴合；太阳能综合采暖烹饪系统还包括太阳能反射镜，太阳能反射镜设置在太阳能热管北侧且距太阳能热管的距离足够使入射太阳光不会被太阳能热管遮挡，太阳能反射镜用于将太阳能汇聚在上太阳能热管上辅助加热。
9.如权利要求1所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，热管开关包括阀门和管路；管身顶部伸入管头内，冷凝端内的管身外壁与冷凝端内壁以及冷凝端底面之间形成的空间为拦液部，在冷凝端底面上开有孔并通过阀门、管路与冷凝端下方的管身连通。
10.如权利要求1所述的太阳能综合采暖烹饪系统，其特征在于，热管锅灶的数量为1～4个。
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| CN108413622B (zh) | 2024-05-28 |
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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