CN112682969A - 一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，包括内部为中空结构用于储存蓄水的蓄水罐，还包括用于利用太阳能对蓄水进行加热的加热组件和用于对水流进行磁化的磁化组件；所述加热组件包括槽式太阳能集热器、用于储存导热油的导热油管和设置于蓄水罐内部的加热盘管。该槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，通过槽式太阳能集热器、导热油管、加热盘管、第一电磁阀、第二电磁阀、回路管、减压阀和油泵的配合使用，本申请技术方案摆脱了传统水蓄热能用蒸汽设备采用燃煤、煤气、电能等传统能源的工作方式，在一定程度上提高了对环境的保护，且降低了使用成本。

Description

一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统

技术领域

本发明涉及太阳能水蓄热技术领域，具体涉及一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统。

背景技术

随着时代的不断发展，社会对水蓄热储能技术的研究逐渐成为当代社会所关注的重点方向，然而目前社会所使用的水蓄热用蒸汽设备存在一定的弊端，且该弊端的出现导致传统的水蓄热用蒸汽设备已无法满足当代社会的高标准使用需求，现将该弊端进行如下说明：

一、传统的水蓄热储能用蒸汽设备在使用过程中使用燃煤、燃气、电等传统能源，由此则在安装过程中及使用过程中消耗过多财力、物力。

二、传统的水蓄热储能用蒸汽设备在蓄水进行加热、储存时极易产生水垢，此水垢的出现必然会影响后续对蓄水的使用，且该水垢极易对水蓄热设备的内部器材、管道造成损坏。

由此可见，设计出一种全新的水蓄热用蒸汽设备对于目前本领域来说是迫切需要的。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，以解决现有技术传统的水蓄热储能用蒸汽设备无法降低使用成本和对环境污染的问题，更进一步解决传统水蓄热蒸汽设备容易因水垢而影响设备及蓄水正常使用的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，包括内部为中空结构用于储存蓄水的蓄水罐，还包括用于利用太阳能对蓄水进行加热的加热组件和用于对水流进行磁化的磁化组件；

所述加热组件包括槽式太阳能集热器、用于储存导热油的导热油管和设置于蓄水罐内部的加热盘管，所述槽式太阳能集热器为半弧形状，所述导热油管设置有两个，且两个所述导热油管对称间隔分布于槽式太阳能集热器的弧面顶部，两个所述导热油管之间通过防爆管相连通，且防爆管上设置有第一电磁阀，一个所述导热油管内部设置有温度传感器和水位传感器，另一个所述导热油管的一端连通设置有油泵，且油泵的输出端贯穿蓄水罐并延伸至蓄水罐的内部与加热盘管相连通，所述加热盘管的一端连通设置有回路管，且回路管贯穿蓄水罐并延伸至蓄水罐的外部与一个所述导热油管相连通，所述回路管上设置有第二电磁阀；

所述蓄水罐的顶部连通设置有进水管，所述磁化组件包括与进水管一体设置的反应管、设置于反应管内壁一侧的正极磁块和设置于反应管内壁另一侧的负极磁块；

所述蓄水罐的一侧连通设置有排气管，所述排气管上设置有生成热蒸汽的减压阀。

进一步，所述槽式太阳能集热器的底部设置有支撑柱。

进一步，所述加热盘管设置有两组，一组所述加热盘管设置有两个加热盘管且对称分布于蓄水罐内壁的两侧，另一组所述加热盘管等距间隔设置于蓄水罐内部的靠中部位置，任一所述加热盘管之间皆通过连接管相连通。

进一步，所述第一电磁阀、第二电磁阀、油泵、温度传感器和水位传感器之间通过信号传输连接线与PLC控制器相连接。

进一步，所述第一电磁阀、第二电磁阀、油泵、水位传感器和温度传感器皆通过导线与外接电源进行电性连接。

本发明的有益效果在于：

1.该槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，通过槽式太阳能集热器、导热油管、加热盘管、第一电磁阀、第二电磁阀、回路管、减压阀和油泵的配合使用，通过槽式太阳能集热器经槽式抛面反射镜将太阳光直接辐射汇聚在焦线上，通过安装在聚焦线上的导热油管吸收聚焦后的太阳能辐射加热导热油管中的导热油，导热油在油泵的驱动下将热量输送到蓄水罐中的加热盘管内，将常温水加热成饱和水，再通过减压阀减压生成蒸汽，且在导热油循环流通的过程中，可利用第一电磁阀、第二电磁阀、水位传感器及温度传感器的配合使用，只有当特定导热油管内部导热油蓄满升温至足够温度后，才可继续对加热后的导热油进行使用，本申请技术方案摆脱了传统水蓄热能用蒸汽设备采用燃煤、煤气、电能等传统能源的工作方式，在一定程度上提高了对环境的保护，且降低了使用成本。

2.该槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，通过反应管、正极磁块和负极磁块的配合使用，可使得蓄水罐在蓄水前先行对流水予以磁化，磁化后的流水在升温加热过程中，可减少水垢的产生，本申请技术方案通过连贯而又紧凑的结构，解决了传统水蓄热蒸汽设备容易产生水垢对设备的正常运行造成影响的问题。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

图1为本发明的第一立体示意图；

图2为本发明的第二立体示意图；

图3为本发明的第三立体示意图；

图4为本发明的第四立体示意图；

图5为本发明的第五立体示意图；

图6为本发明的导热油管局部剖视图；

图7为本发明的反应管局部剖视图；

图8为本发明的蓄水罐局部剖视图；

图9为本发明的电气元件信号传输示意图。

图中：1、蓄水罐；2、加热组件；201、槽式太阳能集热器；202、导热油管；203、加热盘管；3、第一电磁阀；4、温度传感器；5、水位传感器；6、油泵；7、第二电磁阀；8、回路管；9、进水管；10、磁化组件；1001、反应管；1002、正极磁块；1003、负极磁块；11、排气管；12、减压阀；13、支撑柱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，包括内部为中空结构用于储存蓄水的蓄水罐1，还包括用于利用太阳能对蓄水进行加热的加热组件2和用于对水流进行磁化的磁化组件10；

加热组件2包括槽式太阳能集热器201、用于储存导热油的导热油管202和设置于蓄水罐内部的加热盘管203，槽式太阳能集热器为半弧形状，导热油管设置有两个，且两个导热油管对称间隔分布于槽式太阳能集热器的弧面顶部，两个导热油管之间通过防爆管相连通，且防爆管上设置有第一电磁阀3，一个导热油管内部设置有温度传感器4和水位传感器5，另一个导热油管的一端连通设置有油泵6，且油泵的输出端贯穿蓄水罐并延伸至蓄水罐的内部与加热盘管相连通，加热盘管的一端连通设置有回路管8，且回路管贯穿蓄水罐并延伸至蓄水罐的外部与一个导热油管相连通，回路管上设置有第二电磁阀7，该水位传感器的型号可为MIK-RP水位传感器，该温度传感器的型号可为PT100 WZP温度传感器，该油泵的型号可为WCB-30油泵，首先，本领域技术人员将温度传感器事先调试，将峰值温度调试为100℃，再将水位传感器根据导热油管的实际规格，调试至导热油管可积蓄水位的最高水位线，当槽式太阳能集热器吸收太阳光热量时，可将导热油管内部导热油随之加热，当导热油加热后温度达到100℃时，油泵随即开始工作，第一电磁阀同时开启，油泵将导热油抽流至加热盘管内部，用于对蓄水罐内部蓄水进行加热，而当加热盘管内部导热油在使用过程时，导热油也因回路管重新回流至装有温度传感器的导热油管中，等待二次加热，当导热油管蓄满且二次加热完毕后(此处通过温度传感器及水位传感器捕捉信号)，第一电磁阀再次开启(在二次加热过程中，第一电磁阀始终呈关闭状态)，可将导热油流动至另一个导热油管内部，并再次经由油泵抽流至加热盘管的内部，由此则尽可能的保证，加热盘管内部导热油，温度始终呈较高状态，从而达到对蓄水持续高温加热的目的；

蓄水罐的顶部连通设置有进水管9，磁化组件10包括与进水管一体设置的反应管1001、设置于反应管内壁一侧的正极磁块1002和设置于反应管内壁另一侧的负极磁块1003，在蓄水罐内部蓄水经进水管进入蓄水罐之前，需先流动至反应管内部，可通过正极磁块与负极磁块所产生的磁场，对流水进行磁化，磁化后的蓄水，可减少在升温过程中所产生的水垢，此处可将反应管设计为顶部及底部开口口径较大，中部内侧口径较小的管体，由此则可在水流流入反应管内部靠中间部位时，减缓水流的流动速度，提高磁化率，而在磁化后流出反应管时，由于其底部开口又随之增大，避免水流堵塞于反应管的内部；

蓄水罐的一侧连通设置有排气管11，排气管上设置有生成热蒸汽的减压阀12，此处通过减压阀，对水流的局部阻力降低水压，此时升温后的蓄水可经减压阀产生水蒸气并经由排气管流动至所需使用环境，此处排气管的一端需延伸至蓄水罐内部底端以保证与蓄水相接触。

本发明中：槽式太阳能集热器的底部设置有支撑柱13，此处通过支撑柱，可避免槽式太阳能集热器直接与地面相接触，而对槽式太阳能集热器造成损坏。

本发明中：加热盘管设置有两组，一组加热盘管设置有两个加热盘管且对称分布于蓄水罐内壁的两侧，另一组加热盘管等距间隔设置于蓄水罐内部的靠中部位置，任一加热盘管之间皆通过连接管相连通，此处可参考说明书附图8，将加热盘管如此设置，其目的是使得加热盘管内部所流动的导热油可对蓄水罐内部蓄水尽可能的均匀加热升温。

本发明中：第一电磁阀3、第二电磁阀、油泵、温度传感器和水位传感器之间通过信号传输连接线与PLC控制器相连接，此处设置PLC控制器，其目的是利用PLC控制器的可自动化操作系统，无需人为操作，亦可将本装置电器元件的使用进行合理操作，PLC控制器的使用方法为本领域的现有技术，故本申请技术方案对此不再重复赘述。

本发明中：第一电磁阀、第二电磁阀、油泵、水位传感器和温度传感器皆通过导线与外接电源进行电性连接，此处通过外接电源对本装置的电器元件进行供电。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，包括内部为中空结构用于储存蓄水的蓄水罐，其特征在于：还包括用于利用太阳能对蓄水进行加热的加热组件和用于对水流进行磁化的磁化组件；

所述加热组件包括槽式太阳能集热器、用于储存导热油的导热油管和设置于蓄水罐内部的加热盘管，所述槽式太阳能集热器为半弧形状，所述导热油管设置有两个，且两个所述导热油管对称间隔分布于槽式太阳能集热器的弧面顶部，两个所述导热油管之间通过防爆管相连通，且防爆管上设置有第一电磁阀，一个所述导热油管内部设置有温度传感器和水位传感器，另一个所述导热油管的一端连通设置有油泵，且油泵的输出端贯穿蓄水罐并延伸至蓄水罐的内部与加热盘管相连通，所述加热盘管的一端连通设置有回路管，且回路管贯穿蓄水罐并延伸至蓄水罐的外部与一个所述导热油管相连通，所述回路管上设置有第二电磁阀；

所述蓄水罐的顶部连通设置有进水管，所述磁化组件包括与进水管一体设置的反应管、设置于反应管内壁一侧的正极磁块和设置于反应管内壁另一侧的负极磁块；

所述蓄水罐的一侧连通设置有排气管，所述排气管上设置有生成热蒸汽的减压阀。

2.根据权利要求1所述的一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，其特征在于：所述槽式太阳能集热器的底部设置有支撑柱。

3.根据权利要求1所述的一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，其特征在于：所述加热盘管设置有两组，一组所述加热盘管设置有两个加热盘管且对称分布于蓄水罐内壁的两侧，另一组所述加热盘管等距间隔设置于蓄水罐内部的靠中部位置，任一所述加热盘管之间皆通过连接管相连通。

4.根据权利要求1所述的一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，其特征在于：所述第一电磁阀、第二电磁阀、油泵、温度传感器和水位传感器之间通过信号传输连接线与PLC控制器相连接。

5.根据权利要求1所述的一种槽式太阳能导热油加热饱和水供蒸汽一体化系统，其特征在于：所述第一电磁阀、第二电磁阀、油泵、水位传感器和温度传感器皆通过导线与外接电源进行电性连接。

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