CN112556206A - 一种太阳能耦合电能空气加热装置 - Google Patents

一种太阳能耦合电能空气加热装置 Download PDF

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CN112556206A CN202011403805.2A CN202011403805A CN112556206A CN 112556206 A CN112556206 A CN 112556206A CN 202011403805 A CN202011403805 A CN 202011403805A CN 112556206 A CN112556206 A CN 112556206A
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赵阳
董乾骋
陈高凯
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Abstract

本发明涉及太阳能综合利用相关技术领域，且公开了一种太阳能耦合电能空气加热装置，包括安装底板，所述安装底板的顶部后侧固定安装有安装背板。该太阳能耦合电能空气加热装置，通过设置聚光槽体，加热壳体中的聚光槽体可以将透过玻璃盖板的太阳光聚集到热管蒸发段上，强化热管蒸发段的吸热能力，又将换热翅片与热管冷凝段进行焊接，形成蛇形流道，增加空气与热管冷凝段的换热时间，强化换热效果，壳进一步提升空气的出口温度，电加热热管在太阳能不足的时候来代替太阳能加热，实现了安全加热，既减少了占地面积又降低了投资成本，同时由于空气的比热容较低，结合聚光槽体，有效提高了系统的综合利用效率，增加了空气的出口温度。

Description

一种太阳能耦合电能空气加热装置
技术领域
本发明涉及太阳能综合利用相关技术领域，具体为一种太阳能耦合电能空气加热装置。
背景技术
太阳能和电能属于典型的可再生能源，分布广泛且便于利用，在可再生能源领域，太阳能资源的占比稳步提升，目前，太阳能资源的利用的形式主要为太阳能—电能和太阳能—热能两种形式，太阳能资源的利用极大的解决了能源短缺的问题，太阳能资源的利用不会产生废渣、废水和废气，也没有噪音，更不会影响生态平衡，绝对不会造成污染和公害，是一种洁净的能源。
常见的太阳能集热器只能供应生活热水，由于水的比热容较大，接收同样太阳辐射时空气温升更高，部分情况分下热水由于温度较低而无法使用，造成能源品位差异，导致系统的利用效率较低，投资成本较大，故而提出一种太阳能耦合电能空气加热装置来解决上述所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种太阳能耦合电能空气加热装置，具备利用率高和安装灵活的优点，解决了见的太阳能集热器只能供应生活热水，由于水的比热容较大，接收同样太阳辐射时空气温升更高，部分情况分下热水由于温度较低而无法使用，造成能源品位差异，导致系统的利用效率较低，投资成本较大的问题。
(二)技术方案
为实现上述利用率高和安装灵活的目的，本发明提供如下技术方案：一种太阳能耦合电能空气加热装置，包括安装底板，所述安装底板的顶部后侧固定安装有安装背板，安装背板的前侧通过连接轴活动安装有加热壳体，所述安装底板的内部固定安装有数量为两个的锁紧结构，所述安装底板的内部左右两侧且位于锁紧结构的相背侧均固定安装有一端分别延伸至安装底板左右两侧的卡紧结构，所述安装底板的顶部固定安装有位于加热壳体右侧的安装罩壳，安装罩壳的内壁右侧固定安装有伺服电机，伺服电机的输出轴处固定安装有一端与安装罩壳内壁左侧活动连接的转动轴杆，转动轴杆的外侧固定安装有绕线盘，所述安装罩壳与加热壳体之间固定安装有复位弹簧，绕线盘的外侧缠绕有穿过复位弹簧并与加热壳体底部固定连接的连接绳，所述加热壳体的背面固定安装有位于安装背板右侧的蓄电池，加热壳体的底部右侧固定安装有风机，风机的左侧连通有出风管，所述加热壳体的内壁底部右侧开设有与风机连通的通风口，加热壳体的内壁前后两侧之间固定安装有电加热热管与热管冷凝段，加热壳体的内壁上下两侧之间固定安装有换热翅片，加热壳体的前侧连通有外部空气入管，加热壳体的内壁底部且位于换热翅片的右侧固定安装有聚光槽体，聚光槽体的内部固定安装有一端与热管冷凝段固定连接的热管蒸发段，加热壳体的内壁顶部固定安装有玻璃盖板。
优选的，所述锁紧结构包括安装侧板和电动推杆，安装底板内壁顶部与底部之间固定安装有数量为两个的安装侧板，安装底板的内壁顶部固定安装有位于两个安装侧板之间的电动推杆，电动推杆的输出端固定安装有活动安装在两个安装侧板之间的移动横板，移动横板的底部固定安装有转动电机，转动电机的输出轴处固定安装有锁紧杆。
优选的，所述安装底板的内部为中空，且安装底板的内壁底部开设有数量为两个且分别与两个锁紧杆相适配的穿孔。
优选的，所述卡紧结构包括移动立板，安装底板的内壁上下两侧之间活动安装有位于锁紧结构相背侧的移动立板，移动立板远离锁紧结构的一侧固定安装有一端延伸至安装底板外部的连接轴杆，连接轴杆延伸至安装底板外部的一端活动安装有与安装底板侧壁贴合的卡紧侧板，卡紧侧板靠近安装背板一侧的顶部固定安装有卡紧垫片，所述连接轴杆的外部套装有安装在移动立板与安装底板腔内侧壁之间的连接弹簧。
优选的，所述移动立板的前后两侧分别与安装底板的内壁前后两侧贴合，所述安装底板的内壁左右两侧均开设有与连接轴杆相适配的通孔。
优选的，所述热管冷凝段的数量为四个，所述电加热热管的数量为三个且分布在相邻两个所述热管冷凝段之间。
优选的，所述加热壳体的内部为中空且其内壁顶部为开口，玻璃盖板的前后两侧和左右两侧分别与加热壳体的内壁前后两侧和左右两侧贴合。
优选的，所述聚光槽体的数量不少于四个且呈前后等距离分布，聚光槽体的位置与热管冷凝段的位置一一对应。
优选的，所述安装罩壳的内部为中空，安装罩壳的内壁左侧固定安装有轴承，转动轴杆通过轴承与安装罩壳的内壁活动连接。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种太阳能耦合电能空气加热装置，具备以下有益效果：
1、该太阳能耦合电能空气加热装置，通过设置聚光槽体，加热壳体中的聚光槽体可以将透过玻璃盖板的太阳光聚集到热管蒸发段上，强化热管蒸发段的吸热能力，又将换热翅片与热管冷凝段进行焊接，形成蛇形流道，增加空气与热管冷凝段的换热时间，强化换热效果，壳进一步提升空气的出口温度，电加热热管在太阳能不足的时候来代替太阳能加热，实现了安全加热，既减少了占地面积又降低了投资成本，同时由于空气的比热容较低，结合聚光槽体，有效提高了系统的综合利用效率，增加了空气的出口温度。
2、该太阳能耦合电能空气加热装置，通过设置连接绳，加热壳体通过连接轴活动安装在安装背板上，加热壳体的底部通过复位弹簧与安装罩壳的顶部固定连接，伺服电机启动带动转动轴杆上的绕线盘顺时针或逆时针转动，复位弹簧随之压缩或摊开，改变加热壳体在安装背板上的倾斜角度，从而改变玻璃盖板角度，有利于聚光槽体根据太阳位置的变化更好的收集光能，进一步提高了装置的光热转换效果，利用率更高。
3、该太阳能耦合电能空气加热装置，通过设置锁紧结构和卡紧结构，在安装该装置时，可根据安装要求，利用电动推杆推动移动横板在两个安装侧板之间上下移动，移动的过程中转动电机带动锁紧杆转动，可以使得锁紧杆牢牢的与被安装物体进行安装，也可以拉动两个卡紧侧板使其相背移动，改变两个卡紧侧板之间的距离，然后旋转卡紧侧板，使两个卡紧侧板可以将该装置牢牢的卡在被安装物体上，可以根据安装环境灵活使用安装方式，使用起来更加便利。
附图说明
图1为本发明提出的一种太阳能耦合电能空气加热装置结构示意图；
图2为本发明提出的一种太阳能耦合电能空气加热装置结构左视图；
图3为本发明提出的一种太阳能耦合电能空气加热装置锁紧结构示意图。
图中：1安装底板、2安装背板、3连接轴、4加热壳体、5锁紧结构、51安装侧板、52电动推杆、53移动横板、54转动电机、55锁紧杆、6卡紧结构、61移动立板、62连接轴杆、63卡紧侧板、64卡紧垫片、65连接弹簧、7安装罩壳、8伺服电机、9转动轴杆、10绕线盘、11复位弹簧、12连接绳、13蓄电池、14通风口、15热管冷凝段、16换热翅片、17外部空气入管、18热管蒸发段、19聚光槽体、20玻璃盖板、21风机、22出风管、23电加热热管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实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做出创造性劳动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。
请参阅图1-3，一种太阳能耦合电能空气加热装置，包括安装底板1，安装底板1的顶部后侧固定安装有安装背板2，安装背板2的前侧通过连接轴3活动安装有加热壳体4，安装底板1的内部固定安装有数量为两个的锁紧结构5，安装底板1的内部左右两侧且位于锁紧结构5的相背侧均固定安装有一端分别延伸至安装底板1左右两侧的卡紧结构6，安装底板1的顶部固定安装有位于加热壳体4右侧的安装罩壳7，安装罩壳7的内壁右侧固定安装有伺服电机8，伺服电机8的输出轴处固定安装有一端与安装罩壳7内壁左侧活动连接的转动轴杆9，安装罩壳7的内部为中空，安装罩壳7的内壁左侧固定安装有轴承，转动轴杆9通过轴承与安装罩壳7的内壁活动连接，转动轴杆9的外侧固定安装有绕线盘10，安装罩壳7与加热壳体4之间固定安装有复位弹簧11，绕线盘10的外侧缠绕有穿过复位弹簧11并与加热壳体4底部固定连接的连接绳12，加热壳体4通过连接轴3活动安装在安装背板2上，加热壳体4的底部通过复位弹簧11与安装罩壳7的顶部固定连接，伺服电机8启动带动转动轴杆9上的绕线盘10顺时针或逆时针转动，复位弹簧11随之压缩或摊开，改变加热壳体4在安装背板2上的倾斜角度，从而改变玻璃盖板20角度，有利于聚光槽体19根据太阳位置的变化更好的收集光能，进一步提高了装置的光热转换效果，利用率更高，加热壳体4的背面固定安装有位于安装背板2右侧的蓄电池13，加热壳体4的底部右侧固定安装有风机21，风机21的左侧连通有出风管22，加热壳体4的内壁底部右侧开设有与风机21连通的通风口14，加热壳体4的内壁前后两侧之间固定安装有电加热热管23与热管冷凝段15，热管冷凝段15的数量为四个，电加热热管23的数量为三个且分布在相邻两个热管冷凝段15之间，加热壳体4的内壁上下两侧之间固定安装有换热翅片16，加热壳体4的前侧连通有外部空气入管17，加热壳体4的内壁底部且位于换热翅片16的右侧固定安装有聚光槽体19，聚光槽体19的数量不少于四个且呈前后等距离分布，聚光槽体19的位置与热管冷凝段15的位置一一对应，聚光槽体19的内部固定安装有一端与热管冷凝段15固定连接的热管蒸发段18，加热壳体4的内壁顶部固定安装有玻璃盖板20，加热壳体4的内部为中空且其内壁顶部为开口，玻璃盖板20的前后两侧和左右两侧分别与加热壳体4的内壁前后两侧和左右两侧贴合，加热壳体4中的聚光槽体19可以将透过玻璃盖板20的太阳光聚集到热管蒸发段18上，强化热管蒸发段18的吸热能力，又将换热翅片16与热管冷凝段15进行焊接，形成蛇形流道，增加空气与热管冷凝段15的换热时间，强化换热效果，壳进一步提升空气的出口温度，电加热热管23在太阳能不足的时候来代替太阳能加热，实现了安全加热，既减少了占地面积又降低了投资成本，同时由于空气的比热容较低，结合聚光槽体19，有效提高了系统的综合利用效率，增加了空气的出口温度。
锁紧结构5包括安装侧板51和电动推杆52，安装底板1内壁顶部与底部之间固定安装有数量为两个的安装侧板51，安装底板1的内壁顶部固定安装有位于两个安装侧板51之间的电动推杆52，电动推杆52的输出端固定安装有活动安装在两个安装侧板51之间的移动横板53，移动横板53的底部固定安装有转动电机54，转动电机54的输出轴处固定安装有锁紧杆55，安装底板1的内部为中空，且安装底板1的内壁底部开设有数量为两个且分别与两个锁紧杆55相适配的穿孔，利用电动推杆52推动移动横板53在两个安装侧板51之间上下移动，移动的过程中转动电机54带动锁紧杆55转动，可以使得锁紧杆55牢牢的与被安装物体进行安装。
卡紧结构6包括移动立板61，安装底板1的内壁上下两侧之间活动安装有位于锁紧结构5相背侧的移动立板61，移动立板61远离锁紧结构5的一侧固定安装有一端延伸至安装底板1外部的连接轴杆62，移动立板61的前后两侧分别与安装底板1的内壁前后两侧贴合，安装底板1的内壁左右两侧均开设有与连接轴杆62相适配的通孔，连接轴杆62延伸至安装底板1外部的一端活动安装有与安装底板1侧壁贴合的卡紧侧板63，卡紧侧板63靠近安装背板2一侧的顶部固定安装有卡紧垫片64，连接轴杆62的外部套装有安装在移动立板61与安装底板1腔内侧壁之间的连接弹簧65，可以拉动两个卡紧侧板64使其相背移动，改变两个卡紧侧板63之间的距离，然后旋转卡紧侧板63，使两个卡紧侧板63可以将该装置牢牢的卡在被安装物体上，可以根据安装环境灵活使用安装方式，使用起来更加便利。
综上所述，该太阳能耦合电能空气加热装置，通过设置聚光槽体19，加热壳体4中的聚光槽体19可以将透过玻璃盖板20的太阳光聚集到热管蒸发段18上，强化热管蒸发段18的吸热能力，又将换热翅片16与热管冷凝段15进行焊接，形成蛇形流道，增加空气与热管冷凝段15的换热时间，强化换热效果，壳进一步提升空气的出口温度，电加热热管23在太阳能不足的时候来代替太阳能加热，实现了安全加热，既减少了占地面积又降低了投资成本，同时由于空气的比热容较低，结合聚光槽体19，有效提高了系统的综合利用效率，增加了空气的出口温度，通过设置连接绳12，加热壳体4通过连接轴3活动安装在安装背板2上，加热壳体4的底部通过复位弹簧11与安装罩壳7的顶部固定连接，伺服电机8启动带动转动轴杆9上的绕线盘10顺时针或逆时针转动，复位弹簧11随之压缩或摊开，改变加热壳体4在安装背板2上的倾斜角度，从而改变玻璃盖板20角度，有利于聚光槽体19根据太阳位置的变化更好的收集光能，进一步提高了装置的光热转换效果，利用率更高，，通过设置锁紧结构5和卡紧结构6，在安装该装置时，可根据安装要求，利用电动推杆52推动移动横板53在两个安装侧板51之间上下移动，移动的过程中转动电机54带动锁紧杆55转动，可以使得锁紧杆55牢牢的与被安装物体进行安装，也可以拉动两个卡紧侧板63使其相背移动，改变两个卡紧侧板63之间的距离，然后旋转卡紧侧板63，使两个卡紧侧板63可以将该装置牢牢的卡在被安装物体上，可以根据安装环境灵活使用安装方式，使用起来更加便利，解决了见的太阳能集热器只能供应生活热水，由于水的比热容较大，接收同样太阳辐射时空气温升更高，部分情况分下热水由于温度较低而无法使用，造成能源品位差异，导致系统的利用效率较低，投资成本较大的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种太阳能耦合电能空气加热装置，包括安装底板(1)，其特征在于：所述安装底板(1)的顶部后侧固定安装有安装背板(2)，安装背板(2)的前侧通过连接轴(3)活动安装有加热壳体(4)，所述安装底板(1)的内部固定安装有数量为两个的锁紧结构(5)，所述安装底板(1)的内部左右两侧且位于锁紧结构(5)的相背侧均固定安装有一端分别延伸至安装底板(1)左右两侧的卡紧结构(6)，所述安装底板(1)的顶部固定安装有位于加热壳体(4)右侧的安装罩壳(7)，安装罩壳(7)的内壁右侧固定安装有伺服电机(8)，伺服电机(8)的输出轴处固定安装有一端与安装罩壳(7)内壁左侧活动连接的转动轴杆(9)，转动轴杆(9)的外侧固定安装有绕线盘(10)，所述安装罩壳(7)与加热壳体(4)之间固定安装有复位弹簧(11)，绕线盘(10)的外侧缠绕有穿过复位弹簧(11)并与加热壳体(4)底部固定连接的连接绳(12)，所述加热壳体(4)的背面固定安装有位于安装背板(2)右侧的蓄电池(13)，加热壳体(4)的底部右侧固定安装有风机(21)，风机(21)的左侧连通有出风管(22)，所述加热壳体(4)的内壁底部右侧开设有与风机(21)连通的通风口(14)，加热壳体(4)的内壁前后两侧之间固定安装有电加热热管(23)与热管冷凝段(15)，加热壳体(4)的内壁上下两侧之间固定安装有换热翅片(16)，加热壳体(4)的前侧连通有外部空气入管(17)，加热壳体(4)的内壁底部且位于换热翅片(16)的右侧固定安装有聚光槽体(19)，聚光槽体(19)的内部固定安装有一端与热管冷凝段(15)固定连接的热管蒸发段(18)，加热壳体(4)的内壁顶部固定安装有玻璃盖板(20)。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述锁紧结构(5)包括安装侧板(51)和电动推杆(52)，安装底板(1)内壁顶部与底部之间固定安装有数量为两个的安装侧板(51)，安装底板(1)的内壁顶部固定安装有位于两个安装侧板(51)之间的电动推杆(52)，电动推杆(52)的输出端固定安装有活动安装在两个安装侧板(51)之间的移动横板(53)，移动横板(53)的底部固定安装有转动电机(54)，转动电机(54)的输出轴处固定安装有锁紧杆(55)。
3.根据权利要求2所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述安装底板(1)的内部为中空，且安装底板(1)的内壁底部开设有数量为两个且分别与两个锁紧杆(55)相适配的穿孔。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述卡紧结构(6)包括移动立板(61)，安装底板(1)的内壁上下两侧之间活动安装有位于锁紧结构(5)相背侧的移动立板(61)，移动立板(61)远离锁紧结构(5)的一侧固定安装有一端延伸至安装底板(1)外部的连接轴杆(62)，连接轴杆(62)延伸至安装底板(1)外部的一端活动安装有与安装底板(1)侧壁贴合的卡紧侧板(63)，卡紧侧板(63)靠近安装背板(2)一侧的顶部固定安装有卡紧垫片(64)，所述连接轴杆(62)的外部套装有安装在移动立板(61)与安装底板(1)腔内侧壁之间的连接弹簧(65)。
5.根据权利要求4所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述移动立板(61)的前后两侧分别与安装底板(1)的内壁前后两侧贴合，所述安装底板(1)的内壁左右两侧均开设有与连接轴杆(62)相适配的通孔。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述热管冷凝段(15)的数量为四个，所述电加热热管(23)的数量为三个且分布在相邻两个所述热管冷凝段(15)之间。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述加热壳体(4)的内部为中空且其内壁顶部为开口，玻璃盖板(20)的前后两侧和左右两侧分别与加热壳体(4)的内壁前后两侧和左右两侧贴合。
8.根据权利要求6所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述聚光槽体(19)的数量不少于四个且呈前后等距离分布，聚光槽体(19)的位置与热管冷凝段(15)的位置一一对应。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能耦合电能空气加热装置，其特征在于：所述安装罩壳(7)的内部为中空，安装罩壳(7)的内壁左侧固定安装有轴承，转动轴杆(9)通过轴承与安装罩壳(7)的内壁活动连接。
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