CN115451591A - 一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，涉及太阳能集热器技术领域。包括电加热组件和检测仪器，电加热组件沿太阳能集热器的真空管长度方向设置，且通过绑扎件固定于太阳能集热器的真空管底部，电加热组件包括电热元件、导电塑料层和绝缘保护层，导电塑料层包覆于电热元件的周侧，绝缘保护层包覆于导电塑料层的外侧，多个导电塑料层的端部相互连接，并与电源连接，电源与控制器连接；检测仪器设于太阳能集热器上或一侧，检测仪器与控制器连接。本发明通过电机热组件和检测仪器，实现自动检测并自动加热融化太阳能集热器上的覆盖冰雪，结构简单、自动化操作，能够稳定的在降雪时对太阳能集热器进行化雪除冰。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能集热器技术领域，具体而言，涉及一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置。
背景技术
在我国的北方地区尤其是东北地区，常受大雪的侵害，下雪时间长，雪量大，并且温度极低，容易使雪成冰。尤其是屋顶及较高设备上工作的太阳能集热设备，很多积雪都被压在其表面上，使得清洁太阳能光伏板也变得十分困难。大面积积雪对太阳能的工作效率有很大的影响，导致了能源的浪费。
目前，针对平板式太阳能集热器的除雪方式有机械刮板除雪、化学融雪法、光热除雪法和人工除雪法等。机械除雪法缺点是受到设施表面状况、雪层厚度、气温高低等条件限制，除雪过程中还很容易损伤太阳能光伏板；化学融雪法缺点是费用高，对环境和土壤造成一定的污染；光热除雪法缺点是能耗很大，费用高，不具有普及性；人工除雪法劳动强度大，浪费时间，浪费人力物力。但是限于技术和经济等多方面的因素，人们多采用人工除雪法，这极大的增加了人们的劳动强度，同时也不是一个很好的解决问题的策略。
针对现有技术的不足，提供一种能解决上述背景技术中提出的问题的用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其能够针对现有技术中的不足之处，提出解决方案，操作简单、原理简易、能够稳定在降雪时化雪除冰，且成本低廉，具备较高的实用性。
本发明的实施例提供一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，包括电加热组件和检测仪器，所述电加热组件沿太阳能集热器的真空管长度方向设置，且通过绑扎件固定于所述太阳能集热器的真空管底部，所述电加热组件包括电热元件、导电塑料层和绝缘保护层，所述导电塑料层包覆于所述电热元件的周侧，所述绝缘保护层包覆于所述导电塑料层的上表面和下表面，多个所述导电塑料层的端部相互连接，并与设置于所述太阳能集热器端部的电源连接，所述电源与设置于所述太阳能集热器端部的控制器连接；所述检测仪器设于所述太阳能集热器上或设于所述太阳能集热器的一侧，所述检测仪器与所述控制器连接，用于检测所述太阳能集热器上是否覆盖冰雪。
在本发明的一些实施例中，所述检测仪器为摄像头，所述摄像头设于所述太阳能集热器的真空管上方。
在本发明的一些实施例中，所述检测仪器为温度传感器，所述温度传感器设于所述太阳能集热器上。
在本发明的一些实施例中，所述电热元件为电热丝或电热带。
在本发明的一些实施例中，所述绑扎件为绑扎带。
在本发明的一些实施例中，一根所述真空管上设有多个所述绑扎带，多个所述绑扎带沿所述真空管的长度方向间隔设置。
在本发明的一些实施例中，所述绝缘保护层采用导热绝缘材料制成。
相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
本发明通过电加热组件和检测仪器，所述电加热组件沿太阳能集热器的真空管长度方向设置，且通过绑扎件固定于所述太阳能集热器的真空管底部，所述电加热组件包括电热元件、导电塑料层和绝缘保护层，所述导电塑料层包覆于所述电热元件的周侧，所述绝缘保护层包覆于所述导电塑料层的上表面和下表面，多个所述导电塑料层的端部相互连接，并与设置于所述太阳能集热器端部的电源连接，所述电源与设置于所述太阳能集热器端部的控制器连接；所述检测仪器设于所述太阳能集热器上或设于所述太阳能集热器的一侧，所述检测仪器与所述控制器连接，用于检测所述太阳能集热器上是否覆盖冰雪。通过检测仪器对太阳能集热器进行检测，检测信号发送至控制器，当检测到太阳能集热器上覆盖有积雪或结冰时，控制器控制电源与导电塑料层通电，进而使内部的电热元件通电发热，电热元件向外散热，自动加热玻璃真空集热管，从而提高玻璃管壁温度，融化真空管上的积雪或结冰。本发明通过在太阳能集热器底部设置电机热组件，通过检测仪器与电加热组件的连接，实现自动检测并自动加热融化太阳能集热器上的覆盖冰雪，结构简单、自动化操作，能够稳定的在降雪时对太阳能集热器进行化雪除冰，避免影响其吸收太阳能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
图1为本发明实施例中一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置的结构示意图；
图2为本发明图1中A处的局部放大示意图。
附图标记：1、电加热组件；11、电热元件；12、导电塑料层；13、绝缘保护层；2、绑扎件；3、真空管；4、冰雪。
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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。
在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
参照图1-图2，图1为本发明实施例中一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置的俯视图；图2为本发明图1中A处的局部放大示意图；
具体包括：电加热组件1和检测仪器，电加热组件1沿太阳能集热器的真空管3长度方向设置，且通过绑扎件2固定于太阳能集热器的真空管3底部，电加热组件1包括电热元件11、导电塑料层12和绝缘保护层13，导电塑料层12包覆于电热元件11的周侧，绝缘保护层13包覆于导电塑料层12的上表面和下表面，多个导电塑料层12的端部相互连接，并与设置于太阳能集热器端部的电源连接，电源与设置于太阳能集热器端部的控制器连接；检测仪器设于太阳能集热器上或设于太阳能集热器的一侧，检测仪器与控制器连接，用于检测太阳能集热器上是否覆盖冰雪4。
本发明通过电加热组件1和检测仪器，电加热组件1沿太阳能集热器的真空管3长度方向设置，且通过绑扎件2固定于太阳能集热器的真空管3底部，电加热组件1包括电热元件11、导电塑料层12和绝缘保护层13，导电塑料层12包覆于电热元件11的周侧，绝缘保护层13包覆于导电塑料层12的上表面和下表面，多个导电塑料层12的端部相互连接，并与设置于太阳能集热器端部的电源连接，电源与设置于太阳能集热器端部的控制器连接；检测仪器设于太阳能集热器上或设于太阳能集热器的一侧，检测仪器与控制器连接，用于检测太阳能集热器上是否覆盖冰雪4。通过检测仪器对太阳能集热器进行检测，检测信号发送至控制器，当检测到太阳能集热器上覆盖有积雪或结冰时，控制器控制电源与导电塑料层12通电，进而使内部的电热元件11通电发热，电热元件11向外散热，自动加热玻璃真空集热管，从而提高玻璃管壁温度，融化真空管3上的积雪或结冰。本发明通过在太阳能集热器底部设置电机热组件，通过检测仪器与电加热组件1的连接，实现自动检测并自动加热融化太阳能集热器上的覆盖冰雪4，结构简单、自动化操作，能够稳定的在降雪时对太阳能集热器进行化雪除冰，避免影响其吸收太阳能。
下面，将对本示例性实施例中一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置作进一步地说明。
在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述电加热组件1沿太阳能集热器的真空管3长度方向设置，太阳能集热器包括多个真空管3，每个上述真空管3的底部均设置有一组电加热组件1，电加热组件1通过绑扎件2固定于太阳能集热器的真空管3底部，具体地，上述绑扎件2可以是绑扎带，通过绑扎带将电加热组件1绑扎在真空管3上，便于拆装，在不需要时可将其拆卸取下存放，冰雪4天气时再将其安装于太阳能集热器上即可；
作为一种示例，上述一根真空管3上设有多个绑扎带，多个绑扎带间隔设置在真空管3上。多个绑扎带同时绑扎电机热组件，使其更加牢固，不易脱落。
在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述电加热组件1包括电热元件11、导电塑料层12和绝缘保护层13，上述导电塑料层12包覆于电热元件11的周侧，上述绝缘保护层13包覆于导电塑料层12的上表面和下表面，多个导电塑料层12的端部相互连接，并与设置于太阳能集热器端部的电源连接，上述电源与设置于太阳能集热器端部的控制器连接；通过控制器控制导电塑料层12与电源之间的接通与断开，当电源与导电塑料层12接通时，位于导电塑料层12内部的电热元件11通电发热，产生热量向外扩散，进而将热量传递至真空管3上，融化真空管3上部的冰雪4。
在作为一种本实施例中的一种实施方式中，上述检测仪器设于太阳能集热器上或设于太阳能集热器的一侧，上述检测仪器与控制器连接，用于检测太阳能集热器上是否覆盖冰雪4，检测仪器将检测信号发送至控制器，控制器生成接通或断开信号，从而控制电源与导电塑料层12的接通与断开。
作为一种示例，上述检测仪器为摄像头，上述摄像头设于太阳能集热器的真空管3上方，具体地，摄像头可通过支架安装，摄像头对准太阳能集热器的表面，定时采集太阳能集热器的图像，将采集到的图像发送至控制器，经控制器处理后判断太阳能集热器上是否覆盖冰雪4，生成电源接通或断开指令。
作为一种示例，上述检测仪器为温度传感器，上述温度传感器设于太阳能集热器上，温度传感器检测真空管3上的温度，当真空管3被冰雪4覆盖后，无法吸收太阳能，因此温度随冰雪4覆盖厚度而变低，将检测到的温度信号发送至控制，根据检测到的温度信号判定是否覆盖有冰雪4，当温度过低超过最低阈值，则判定为覆盖冰雪4，从而控制电源与导电塑料层12接通。
具体地，上述电热元件11为电热丝或电热带，电热丝可以是多根。
具体地，上述绝缘保护层13采用导热绝缘材料制成，采用导热绝缘材料制得绝缘保护层13，一方面能够起到绝缘保护作用，另一方面能够将电热元件11的热量较多的传递至外部真空管3。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其特征在于，包括电加热组件和检测仪器，所述电加热组件沿太阳能集热器的真空管长度方向设置，且通过绑扎件固定于所述太阳能集热器的真空管底部，所述电加热组件包括电热元件、导电塑料层和绝缘保护层，所述导电塑料层包覆于所述电热元件的周侧，所述绝缘保护层包覆于所述导电塑料层的上表面和下表面，多个所述导电塑料层的端部相互连接，并与设置于所述太阳能集热器端部的电源连接，所述电源与设置于所述太阳能集热器端部的控制器连接；所述检测仪器设于所述太阳能集热器上或设于所述太阳能集热器的一侧，所述检测仪器与所述控制器连接，用于检测所述太阳能集热器上是否覆盖冰雪。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其特征在于，所述检测仪器为摄像头，所述摄像头设于所述太阳能集热器的真空管上方。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其特征在于，所述检测仪器为温度传感器，所述温度传感器设于所述太阳能集热器上。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其特征在于，所述电热元件为电热丝或电热带。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其特征在于，所述绑扎件为绑扎带。
6.根据权利要求5所述的用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其特征在于，一根所述真空管上设有多个所述绑扎带，多个所述绑扎带沿所述真空管的长度方向间隔设置。
7.根据权利要求1所述的用于太阳能集热器真空管的冰雪自动融化装置，其特征在于，所述绝缘保护层采用导热绝缘材料制成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221209 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |