CN203550007U - 太阳能采暖器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能采暖器，包括太阳能集热装置和采暖主机，太阳能集热装置包括聚光镜、集热器和热管换热器，聚光镜设于集热器外侧，热管换热器穿插安装于集热器中，热管换热器内设有冷媒；采暖主机包括储能室、风机和风道，储能室包括构成储能室框架的隔热板以及设于隔热板中的蓄能砖，风机设于采暖主机的侧壁上且风机的出风口朝外，风机的入风口连接至风道，风道与储能室连通，风道的另一端连接至采暖主机上的进风口；热管换热器的部分管路伸入所述储能室中以用于与所述蓄能砖进行热交换。其有益效果是：蓄能砖与隔热板构建的储能室能够将热能最大化地保留在主机内部，热管换热器替代了传统的水箱，简化了结构，避免出现漏水问题。

Description

太阳能采暖器

技术领域

本实用新型涉及采暖器，尤其涉及一种装有太阳能蓄能装置的采暖器。

背景技术

随着人们生活水平的提高，电暖器作为冬季家庭辅助取暖电器已越来越受人们的喜爱。而目前市面上的电暖器，多数是均为单一电采暖功能的产品。采暖器在工作时基本上都需要持续开机加热使用，在用电方面也相对其它的家电来的高，冬季采暖电费也是一笔不小的支出。太阳能作为一种新兴的可再生能源，受到各国研发人员的重视。但由于太阳能光电转换效率较低，人们在利用太阳能上不约而同的都面向光热转换这一方向，直接利用太阳光的热辐射给水箱加热，目前市面上常见的太阳能热水器与一些太阳能采暖器（如申请号为02121378的专利）就是这样。但是不管是太阳能热水器还是太阳能采暖器，都是利用太阳光中的热能，对水箱中的水进行加热，之后直接利用热水进行洗澡或者供暖，所以上述说明中的太阳能设备都需要配装有一个大的保温水箱配合工作，体积庞大占空间，而且存在漏水隐患。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种太阳能采暖器，采用蓄能砖作为蓄热介质，整体体积小。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种太阳能采暖器，包括太阳能集热装置和采暖主机，所述太阳能集热装置包括聚光镜、集热器和热管换热器，所述聚光镜设于所述集热器外侧以用于将太阳光聚焦至集热器上，所述热管换热器穿插安装于集热器中，该热管换热器内设有冷媒；所述采暖主机内的部件主要包括储能室、风机和风道，所述储能室包括构成储能室框架的隔热板以及设于隔热板中的蓄能砖，所述风机设于采暖主机的侧壁上且风机的出风口朝外，风机的入风口连接至所述风道，该风道与储能室连通，风道的另一端连接至采暖主机上的进风口；所述热管换热器的部分管路伸入所述储能室中以用于与所述蓄能砖进行热交换。

其中，所述太阳能集热装置还包括一个底盘，所述底盘上设有一条滑槽，所述滑槽上设有可沿滑槽移动的伺服机座，所述伺服机座上垂直安装有转向伺服电机，所述转向伺服电机上水平安装有角度伺服电机，所述聚光镜连接在所述角度伺服电机上；所述集热器安装在底盘上位于聚光镜后方的位置上。

其中，所述底盘上还设有光能传感器。

其中，所述储能室中还设有至少一根电热棒。

其中，所述采暖主机中还设有控制系统，所述控制系统包括控制器、驱动模块、伺服模块、触摸传感器、声音传感器和显示屏，所述驱动模块、触摸传感器、声音传感器和显示屏以及所述光能传感器电连接至控制器，该控制器接入市电；所述伺服模块分别电连接至驱动模块以及所述伺服机座、转向伺服电机和角度伺服电机，所述驱动模块分别与所述风机和电热棒电连接。

其中，所述采暖主机的安装位置高于所述太阳能集热装置。

其中，所述聚光镜是由单个凸透镜和凹透镜构成，也可以通过多组透镜组成。

其中，所述风机的出风口和所述采暖主机的进风口都位于采暖主机的下端。

其中，所述集热器由铜、铝合金或不锈钢中的一种为原材料制成，且表面涂装为黑色。

本实用新型的有益效果是：太阳能集热装置的聚光镜使分散的光能集中作用在集热器上，大大提高集热器的温度，使冷媒气化；热管换热器替代了传统的水箱，简化了结构，避免出现漏水问题，降低维护成本；蓄能砖与隔热板构建的储能室能够将热能最大化地保留在主机内部；风道的设计可以使主机内的空气流向最优化，可以有效地将储能室内的热量输送到室内，也可以在不工作时防止储能室热量的损失。

附图说明

图1是本实用新型的太阳能集热装置结构图；

图2是本实用新型的采暖主机的主视图；

图3是本实用新型的采暖主机的右视图；

图4是本实用新型的太阳能采暖器的结构连接示意图。

主要元件符号说明：

太阳能集热装置100；聚光镜101；集热器102；热管换热器103；底盘104；滑槽105；伺服机座106；转向伺服电机107；角度伺服电机108；光能传感器109；

采暖主机200；储能室201；风机202；风道203；隔热板204；蓄能砖205；电热棒206；风机出风口207；风机入风口208；进风口209；控制系统210；控制器211；驱动模块212；伺服模块213；触摸传感器214；声音传感器215；LED显示屏216。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图4，本实施方式包括太阳能集热装置100和采暖主机200。

请参阅图1，所述太阳能集热装置100包括聚光镜101、集热器102、热管换热器103和底盘104，所述底盘上设有一条滑槽105，所述滑槽105上设有可沿滑槽105左右移动的伺服机座106，所述伺服机座106上垂直安装有转向伺服电机107，所述转向伺服电机107上水平安装有角度伺服电机108，所述聚光镜101连接在所述角度伺服电机108上，伺服机座106可带动聚光镜101左右移动、转向伺服电机107可带动聚光镜101在水平面上旋转、角度伺服电机108可带动聚光镜101改变与水平面之间的角度，这样就构成聚光镜101三个自由度六个方向的运动系统，集热器102安装在底盘104上位于聚光镜101后方的位置上，聚光镜101可全方位调节阳光照射在集热器102上的角度与范围，保证集热器102温升最高。所述热管换热器103穿插安装于集热器102中，该热管换热器103内设有冷媒，底盘104上还设有光能传感器109。其中，聚光镜101是由单个凸透镜和凹透镜构成，也可以通过多组透镜组成。

请参阅图2和图3，采暖主机200的安装位置高于太阳能集热装置100，所述采暖主机200内的部件主要包括储能室201、风机202、风道203和控制系统210。所述储能室201包括构成储能室框架的隔热板204以及设于隔热板204中的蓄能砖205和电热棒206，上述热管换热器103的部分管路伸入储能室201中以用于与所述蓄能砖205进行热交换。所述风机202设于采暖主机200的侧壁上且风机出风口207朝外，风机入风口208连接至所述风道203，该风道203与储能室201连通，风道203的另一端连接至采暖主机200上的进风口209，风机出风口207和进风口209都位于采暖主机的下端。所述控制系统210包括控制器211、驱动模块212、伺服模块213、触摸传感器214、声音传感器215和LED显示屏216，所述驱动模块212、触摸传感器214、声音传感器215和LED显示屏216以及上述的光能传感器109电连接至控制器211，该控制器211接入市电，所述触摸传感器214用于向控制器211输入触摸控制信号，所述声音传感器215用于向控制器211输入声音控制信号，所述LED显示屏216用于显示主机的运行状态。所述伺服模块213分别电连接至驱动模块212、伺服机座106、转向伺服电机107和角度伺服电机108，驱动模块212分别与风机202和电热棒206电连接，通过驱动模块212可驱动伺服机座106、转向伺服电机107、角度伺服电机108、风机202和电热棒206。

本实用新型的工作过程如下：太阳能集热装置安装于室外，采暖主机安装于室内，采暖器主机的位置要高于集热装置的位置。将市电接入并打开电源后，市电经控制器转换为低压直流电供给控制系统使用。此时控制系统通过光能传感器感知是否有阳光照射，如有，则跟据光能传感器反馈的信号，通过控制器控制驱动模块，再通过驱动模块驱动伺服模块，伺服模块控制伺服机座、转向伺服电机和角度伺服电机的运动将聚光镜调整到最佳的接收光能位置，以便将更多的光能聚焦至集热器上转化成热能以通过热管交换器送往采暖主机内。通过聚光镜聚焦后的太阳光能使集热器的温度远远高于周围温度，集热器的热量将热管换热器内的冷媒气化，沿着热管换热器的管路向上运动到采暖主机内的蓄能砖处，热量被蓄能砖吸收后冷媒液化向下倒流回集热器中，如此返复循环，将室外的热量送入蓄能砖中储存起来。为保证热量吸收与输送效果，集热器优选铜、铝合金或不锈钢材质，表面处理为黑色，以便吸收更多热量，而热管换热器部分则需做保温处理，以免在输送途中损失热量。在夏天不使用采暖器时，只需将聚光镜收起，集热器获取不到让冷媒气化的热量，就不会使主机对室内温度产生影响。采暖主机内的蓄能砖在吸收太阳能集热器送来的热量后开始升温，由于热气是向上运动的，而采暖主机的进风口与风机的出风口均在底部，所以在风机不工作时，热量是不会从出风口散发出来的。由隔热板构建的储能室使采暖主机内部的热量不会传导到外面，蓄能砖能够最大限度的提高自身的温度，储存热量。当采暖主机工作时，风机开启，室内冷风从底部的进风口进入，沿着风道进入储能室，经过蓄能砖时吸收蓄能砖上的热量成为温暖的热空气，再被风机抽到下部的出风口送出，如此循环加热室内的空气，提升室内温度。蓄能砖上分布有多个小孔以加大空气与蓄能砖的接触面积，加强流通效果。加热棒能够在蓄能砖热量不足的情况下用电对其加热，在短时间内迅速将蓄能砖的温度升高后，切断加热棒的电源，由蓄能砖缓慢放热，提升室内温度。从而达到节能节电的目的。当采暖器的出风口处于主机的下部，可以让人最快感觉到温度的变化的，改善使用效果。

本实施方式的特点在于：同时利用太阳能蓄能与电加热棒两种方法对室内进行升温。太阳能集热系统的伺服机构可以控制调节聚光镜的位置与角度，使太阳能集热器得到的热能最大化；聚光镜使分散的光能集中作用在集热器上，大大提高集热器的温度，使冷媒气化。热管换热器替代了传统的水箱，简化了结构，避免出现漏水问题，降低维护成本。蓄能砖与隔热板构建的储能室能够将热能最大化地保留在主机内部。风道的设计可以使主机内的空气流向最优化，可以有效地将储能室内的热量输送到室内，也可以在不工作时防止储能室热量的损失。电加热棒可以在热能储蓄不足或使用殆尽的情况下迅速对蓄能砖进行加温，保持热能砖的持续供热，如此可以在低谷时段进行加热储能，之后断电在电价高峰时段进行放热使用以达到节电省钱的目的。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种太阳能采暖器，包括太阳能集热装置和采暖主机，其特征在于，

所述太阳能集热装置包括聚光镜、集热器和热管换热器，所述聚光镜设于所述集热器外侧以用于将太阳光聚焦至集热器上，所述热管换热器穿插安装于集热器中，该热管换热器内设有冷媒；

所述采暖主机内的部件主要包括储能室、风机和风道，所述储能室包括构成储能室框架的隔热板以及设于隔热板中的蓄能砖，所述风机设于采暖主机的侧壁上且风机的出风口朝外，风机的入风口连接至所述风道，该风道与储能室连通，风道的另一端连接至采暖主机上的进风口；

所述热管换热器的部分管路伸入所述储能室中以用于与所述蓄能砖进行热交换。

2.根据权利要求1所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述太阳能集热装置还包括一个底盘，所述底盘上设有一条滑槽，所述滑槽上设有可沿滑槽移动的伺服机座，所述伺服机座上垂直安装有转向伺服电机，所述转向伺服电机上水平安装有角度伺服电机，所述聚光镜连接在所述角度伺服电机上；所述集热器安装在底盘上位于聚光镜后方的位置上。

3.根据权利要求2所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述底盘上还设有光能传感器。

4.根据权利要求3所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述储能室中还设有至少一根电热棒。

5.根据权利要求4所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述采暖主机中还设有控制系统，所述控制系统包括控制器、驱动模块、伺服模块、触摸传感器、声音传感器和显示屏，所述驱动模块、触摸传感器、声音传感器和显示屏以及所述光能传感器电连接至控制器，该控制器接入市电；所述伺服模块分别电连接至驱动模块以及所述伺服机座、转向伺服电机和角度伺服电机，所述驱动模块分别与所述风机和电热棒电连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述采暖主机的安装位置高于所述太阳能集热装置。

7.根据权利要求5所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述聚光镜是由单个凸透镜和凹透镜构成，也可以通过多组透镜组成。

8.根据权利要求5所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述风机的出风口和所述采暖主机的进风口都位于采暖主机的下端。

9.根据权利要求5所述的太阳能采暖器，其特征在于：所述集热器由铜、铝合金或不锈钢中的一种为原材料制成，且表面涂装为黑色。

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