CN202747470U - 一种新技术集合太阳能供暖系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种新技术集合太阳能供暖系统。该系统由菲涅尔透镜(1)、太阳跟踪器(18)、集热器(2)、水箱(4)、盘管式热交换器(5)、循环泵(15)、超导暖气片(10、11、12、13)组成。菲涅尔透镜(1)、太阳跟踪器(18)、集热器(2)为该系统的能量吸收部分，采用太阳跟踪器可以最大限度的吸收太阳光的辐射能。集热器(2)吸收的太阳能通过软轴热管(3)传递到水箱(4)内的水之中。水中的热能通过位于水箱上部的盘式热交换(5)加热供暖系统中的水，在循环泵(15)的驱动下，循环水进入超导暖气片(10、11、12、13)下部的水道之中，进入超导暖气片水道的热水激发超导暖气片内的超导液，超导液迅速将循环水带来的热量通过超导暖气片的壳体散发出去。本系统由控制器(16)控制全自动运行。本系统设有电辅助加热器(8)，保证在无阳光的天气正常供暖。

Description

一种新技术集合太阳能供暖系统
技术领域
本实用新型涉及一种采用多项新技术的太阳能供暖系统，其包括菲涅尔透镜聚能部分，太阳能搜集与传递部分，储热供暖部分。
背景技术
太阳能热利用领域中，利用太阳能给建筑物供暖是一个很重要的方面，现在已做的太阳能供热采暖工程基本上都是利用简单的太阳能吸收装置，利用普通管道和介质吸收传递热量，因而温度低，效果差，推广面小。
现在集热器一般都选择南向固定放置，这样集热器在采集上午和下午时段的阳光能量时效率大大降低，本来冬季日照时间就比较短，这使得集热器不能充分有效的吸收太阳辐射的能量。在冬季，阳光辐照强度低，一般只有17MJ/m2·d左右，因此太阳能辐射物体升温很慢，温度低。
应用一般的管道通过导热介质的流动传递热量，存在热传递速度慢、热损失大的弊端。
由于存在以上问题，使得当前利用太阳能采暖可靠性差，室内温度低。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种技术新颖、可靠节能、施工方便、结构简单、可做到无人值守的太阳能供暖系统。
为解决以上技术问题，本系统在热量采集部分应用了菲涅尔透镜和太阳自动跟踪技术。太阳自动跟踪器随时跟踪太阳由东向西的运动，可以保证菲涅尔透镜面和太阳光线垂直，最大限度的采集太阳光能。由于菲涅尔透镜聚焦作用，太阳光通过菲涅尔透镜被聚焦在一个直径2cm的光点照射在采用紫铜制作的集热器表面上，这个光点的温度瞬间可以达到800-1100℃，能够将集热器内的介质加热到200℃以上，因此集热器内的温度比一般的集热器高很多。
集热器通过软轴热管将热量传递到储热水箱内的水中，加热储热水箱内水，使水箱内水的的温度可以达到80-90度。软轴热管是一项新技术，热能传导快、效率高，和单向导热性，由于是软管，安装方便。
在供热终端的散热器本实用新型采用新式的超导暖气片，其特点是内部加注的是超导液，升温快，启动温度低，暖气片温度高，是一种高效的散热器。
本系统设计了辅助电加热器。能在连续阴霾无阳光照射的天气时段保证供暖，
本实用新型由一台单片机为核心的控制器自动控制，在室内设置温度探头，当室内温度低于设定的低温下限时，控制器启动循环泵，供暖系统内的的水在管道、水箱内的盘管换热器中循环，在通过水箱内的盘管换热器时，循环水被加热，热水通过管道进入超导暖气片的下部，超导暖气片内的超导液迅速将循环水带来的热量通过暖气片外壳散发到室内空气中，提高室内的温度。当室内温度达到设定的上限值时，控制器关闭循环泵，停止加热，保持室内温度在一定范围之内。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型一种新技术集合太阳能供暖系统的系统原理图。
具体实施方式
图1所示菲涅尔透镜1由支座19和阳光跟踪器18支撑，其中阳光跟踪器18可以自动跟踪太阳的运动，使得菲涅尔透镜1的透光面始终与入射的阳光呈垂直状态，从而保证一天之中能最大限度地吸收太阳辐射的光能。在菲涅尔后面焦点处有集热器2，集热器2是一用紫铜板制作的圆形的扁盒体，集热器2内插有软轴热管3的吸热端。集热器2用连接杆21、22与菲涅尔透镜1连接在一起，两者一起运动，保证聚焦的光斑始终落在集热器2的面上。软轴热管3的散热端插在水箱4下部，软轴热管3将集热器2吸收的太阳辐射热能快速传递到水箱4，加热水箱4内的储水。在水箱上部有一盘管换热器5，盘管换热器5和超导暖气片10、11、12、13、循环泵15以及阀门6、7、9、20、14、23、24、25构成加热供暖回路。其中散热器采用新式超导暖气片，这种暖气片具有低温启动，传热迅速，用水少的特点，十分适合太阳能供暖系统。
在本系统中由微电脑控制器16和温度探测头T1、T2、T3以及循环泵15构成自动控制部分。温度探头T3放置在需要采暖的室内，当室内的温度低于设定的最低值时，控制器16启动循环泵15，循环水在经过水箱4内的换热器5时被加热，在流经暖气片10、11、12、13时放热，加热室内空气，提高室温。当设置在水箱内的温度探头T2检测到水箱内的水温低于35℃时，控制器关闭电磁阀6和电磁阀20，同时打开电磁阀7和电磁阀9以及电辅助加热器8，循环水不再经过加热盘管5，而是通过电辅助加热器8，吸收电辅助加热器8的热量，在通过暖气片10、11、12、13时向室内放出热量。当温度探头T3探测到室内温度高于设定的上限值时，自动关闭循环泵15。整个系统自动运行，可实现无人值守。

Claims (1)

1.一种新技术集合太阳能供暖系统，由菲涅尔透镜(1)、集热器(2)、软轴热管(3)、水箱(4)、循环泵(15)、超导暖气片(10、11、12、13)组成，其特征在于：菲涅尔透镜(1)安装在太阳跟踪器(18)之上，可以始终保持菲涅尔透镜(1)的镜面与阳光呈垂直状态，在菲涅尔透镜(1)的后焦点处设置集热器(2)，并通过软轴热管将集热器吸收的热能传递到水箱内的储热水中。
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