CN202955846U - 热管真空管式光电联合水加热系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种热管真空管式光电联合水加热系统，包括光伏电池板、风光充电互补控制器、蓄电池、微型水泵、卸荷器、热管真空管式集热器和电热水器；光伏电池板通过风光充电互补控制器与蓄电池连接，卸荷器与蓄电池并联，微型水泵与蓄电池电连接，微型水泵、热管真空管式集热器与电热水器依次串接在一起。本实用新型利用光伏电池对水泵进行驱动，并通过PLC控制风光互补控制器，使太阳能热水系统的效率提高，同时能够进行自动或手动调控，提高了安全实用性，对数据的采集能力以及对电路的控制调控能力都有很大程度上的提高，蓄电池供电与普通电加热系统相结合，使设备稳定性和功能性增强。

Description

热管真空管式光电联合水加热系统
技术领域
本实用新型涉及一种对水箱中的水进行加热的系统，属于加热技术领域。 
背景技术
近年来，太阳能光伏发电技术和产业得到了长足的发展，太阳能光伏发电不仅是当今能源的一个重要补充，更具备成为未来主要能源之一的潜力。同时太阳能集热器又以其稳定的热性质，低消耗环保安全的特性而成成为集热器大家庭中的主力军。而低成本而又高效利用太阳能集热系统是世界技术发展趋势。目前太阳能集热系统主要包括平板式集热器、全玻璃真空管式集热器以及U型管式集热器等，其中全玻璃真空管式集热器是太阳能集热器发展的里程碑，使太阳能利用效率大幅度提升，然而这些集热技术仍存在诸多缺陷：1.平板式集热器：不适合全年使用，水垢隐患大，冻裂隐患大；集热性受环境季节影响较大，温度过低或过高造成集热性降低，耐久性差；2. 全玻璃真空管集热器：胶管存在老化，无法承压隐患，管内污垢隐患大，且无法清除；热容过大，热效率低，有空晒使设备失灵隐患，存在冻裂隐患；使用周期短，安装困难；3.集热板密封隐患大，局部过热隐患，安装困难。 
相对于以上三种太阳能集热设备，热管真空管因为热效率高，保温性能好，便于产业化生产的原因已经成为市场主流产品。热管真空管集热器的研制已经实现了小批量生产，但在已有设备中缺乏设备的完整性和其他配套设备的综合利用，例如在热水器中的水驱动问题，一些参数的定量定性研究问题，在部分电路中的自动化控制问题等。 
发明内容
为了解决常见太阳能热管在可靠性、热能性，和实用性中的缺陷以及已有热管真空管设备中的设备完整性缺陷，本实用新型提供一种抗冻性强、效率高、稳定性强、使用寿命长和安装维护方便的热管真空管式光电联合水加热系统。 
本实用新型的热管真空管式光电联合水加热系统，采用以下技术方案： 
该系统，包括光伏电池板、风光充电互补控制器、蓄电池、微型水泵、卸荷器、热管真空管式集热器和电热水器；光伏电池板通过风光充电互补控制器与蓄电池连接，卸荷器与蓄电池并联，微型水泵与蓄电池电连接，微型水泵、热管真空管式集热器与电热水器依次串接在一起。
风光充电互补控制器，包括温度传感器、PLC可编程控制器、自销按钮 K1和K2以及固态继电器KM1和KM2；PLC可编程控制器串联自销按钮K2和固态继电器KM2形成自动控制支路，温度传感器通过热电阻模块与PLC可编程控制器连接，温度传感器设置在电热水器中；自销按钮K1串联固态继电器KM1形成手动控制支路。 
本实用新型利用光伏电池对水泵进行驱动，并通过PLC控制风光互补控制器，使太阳能热水系统的效率提高，同时能够进行自动或手动调控，提高了安全实用性，对数据的采集能力以及对电路的控制调控能力都有很大程度上的提高，蓄电池供电与普通电加热系统相结合，使设备稳定性和功能性增强。 
附图说明
图1是本实用新型的结构原理示意图。 
图2是本实用新型的控制电路原理图 
图中：1.蓄电池，2.风光充电互补控制器，3.卸荷器，4.光伏电池板，5.微型水泵，6.热管真空管式集热器，7.电热水器，8. PLC可编程控制器，9.温度传感器，K1和K2为自销按钮，KM1和KM2为固态继电器。 
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的热管真空管式光电联合水加热系统主要包括光伏电池板4、风光充电互补控制器2、蓄电池1、微型水泵5、卸荷器3、热管真空管式集热器6和电热水器7；光伏电池板4通过风光充电互补控制器2与蓄电池1连接，卸荷器3与蓄电池1并联，微型水泵5与蓄电池1电连接，微型水泵5、热管真空管式集热器6与电热水器7依次串接在一起，形成水循环。
光伏电池板4、风光充电互补控制器2、蓄电池1和卸荷器3组成供电系统，在使用过程中，将光伏电池板4展开一定角度采集太阳光，将产生的电能储存至蓄电池1内，由风光充电互补控制器2对充电过程进行智能控制，当蓄电池1电量充满后，卸荷器3将消耗掉多余的电能，从而保持蓄电池1最佳充电特性。微型水泵5、电热水器7和热管真空管式集热器6组成供热系统，热管真空管式集热器6收集太阳能辐射能将其转化成为热能，微型水泵5将电热水器7中的水抽到热管真空管式集热器6中进行加热，加热后的水将储存回电热水器7中，形成循环。其中微型水泵5由蓄电池1提供电力。 
如图2所示，风光充电互补控制器2主要包括温度传感器9、PLC可编程控制器8、自销按钮 K1和K2以及固态继电器KM1和KM2。PLC可编程控制器8串联自销按钮K2和固态继电器KM2形成自动控制支路，温度传感器9通过热电阻模块EM231与PLC可编程控制器8连接，在PLC可编程控制器（可编程逻辑控制器CPU226CN）中输入设定的断电临界温度以及断电时间的参数。温度传感器9设置在电热水器7中，采集电热水器7中水的温度参数，并将温度参数传输至PLC可编程控制器8，当电热水器7中的水温上升至设定温度或达到加热时间时，PLC可编程控制器8控制断开微型水泵5的驱动电路，这时供热系统停止。自销按钮K1串联固态继电器KM1形成手动控制支路，按下按钮K1，微型水泵5驱动电路同样会断开。 

Claims (2)

1.一种热管真空管式光电联合水加热系统，包括光伏电池板、风光充电互补控制器、蓄电池、微型水泵、卸荷器、热管真空管式集热器和电热水器；其特征是：光伏电池板通过风光充电互补控制器与蓄电池连接，卸荷器与蓄电池并联，微型水泵与蓄电池电连接，微型水泵、热管真空管式集热器与电热水器依次串接在一起。
2.根据权利要求1所述的热管真空管式光电联合水加热系统，其特征是：所述风光充电互补控制器，包括温度传感器、PLC可编程控制器、自销按钮 K1和K2以及固态继电器KM1和KM2；PLC可编程控制器串联自销按钮K2和固态继电器KM2形成自动控制支路，温度传感器通过热电阻模块与PLC可编程控制器连接，温度传感器设置在电热水器中；自销按钮K1串联固态继电器KM1形成手动控制支路。
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