CN205783889U - 一种控温式平板型太阳能集热器 - Google Patents

一种控温式平板型太阳能集热器 Download PDF

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李颖玲
王派
田向东
李双俊
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王清
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Abstract

本实用新型涉及平板型太阳能集热器，公开了一种控温式平板型太阳能集热器，包括通过进水管路、出水管路和水泵连接的平板集热器和水箱，平板集热器顶部设置有幕布箱，幕布箱包括连接有电动机的卷轴，卷轴连接并卷绕底部装有重物的幕布；平板集热器和水箱分别设置有温度传感器，温度传感器连接于控制器，控制器连接有计时器且连接于幕布箱内的电动机。控制器可接收温度传感器传输的温度信号和计时器传输的时间信号，并根据温度信号和时间信号控制电动机带动卷轴转动，以使幕布卷起或放下，进而控制平板太阳能集热器辐射换热量。本实用新型解决了常规平板型太阳能集热器因空晒、暴晒所导致使用寿命低的现象，并可减少启动时间。

Description

一种控温式平板型太阳能集热器
技术领域
本实用新型涉及一种平板型太阳能集热器，更具体的说，是涉及一种可自动控制辐射量的平板型太阳能集热器。
背景技术
随着现代社会的发展，人们对能源的需求量也在不断增长，全球范围内的能源危机日益严重，这将会严重制约人们生产和生活水平的提高。因此，发展可再生能源的呼声越来越强烈。这种背景下，太阳能受到广泛关注。在太阳能低温利用方式中以太阳能热水系统利用最为广泛。但随着城市的不断扩大，城市建筑高层化，屋顶面积不能满足所有用户太阳能热水器的布置，太阳能热水器逐步向南阳台方向发展。由于真空管易碎，维护艰难等缺点，并不适合使用在高层建筑南阳台中。
在此背景下，平板型太阳能集热器由于结构简单、生产成本低、吸热面积大、承压性能高、易于与建筑物结合等优点，受到人们的青睐。但是，平板型太阳能集热器也存在着一定缺陷。当水箱内水存储量不足时，将会发生空晒现象；在夏季正午，太阳能辐射强时，容易发生暴晒、闷晒现象，这将会导致集热器温度过高，降低使用寿命。夜晚环境温度低，太阳辐射微弱，容易产生结霜现象，白天运行时将会产生启动慢的现象。
实用新型内容
本实用新型着力于解决平板型太阳能集热器辐射量大温度过高导致的空晒暴晒现象，以及夜间温度过低导致的结霜问题，提出一种控温式平板型太阳能集热器，可根据水箱内水温、运行时间情况控制幕布起降，进而控制平板太阳能集热器辐射换热量。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：
一种控温式平板型太阳能集热器，包括平板集热器(1)和水箱(4)，所述平板集热器(1)和所述水箱(4)之间通过进水管路(6)和出水管路(7)构成循环，所述进水管路(6)上设置有水泵(5)，
所述平板集热器(1)顶部设置有幕布箱(3)，所述幕布箱(3)包括连接有电动机(11)的卷轴(14)，所述卷轴(14)连接并卷绕有可遮盖所述平板集热器(1)的幕布(12)，所述幕布(12)底部设置有重物(13)；
所述平板集热器(1)和所述水箱(4)分别设置有温度传感器(9)，所述温度传感器(9)连接于控制器(8)，所述控制器(8)连接有计时器(10)且连接于所述幕布箱(3)内的电动机(11)；
所述温度传感器(9)用于检测所述平板集热器(1)和所述水箱(4)的水温，并将温度信号传输至所述控制器(8)；所述计时器(10)用于通过人为设定时间区分白天和夜晚，并将时间信号传输至所述控制器(8)；所述控制器(8)用于接收所述温度传感器(9)传输的温度信号和所述计时器(10)传输的时间信号，并根据温度信号和时间信号控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，以使幕布(12)卷起或放下。
其中，所述幕布(12)为能够阻止辐射换热的不透光遮阳布。
其中，当所述控制器(8)判断所述时间信号由夜晚转变为白天时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)上升而露出所述平板集热器(1)；当所述控制器(8)判断所述时间信号由白天转变为夜晚时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)下降而遮盖所述平板集热器(1)。
其中，当所述控制器(8)根据接收到的时间信号判断为白天且判断所述温度信号高于设定温度时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)下降而遮盖所述平板集热器(1)；当所述控制器(8)根据接收到的时间信号判断为白天且所述温度信号低于设定温度时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)上升而露出所述平板集热器(1)。
其中，所述控制器(8)用于根据所述温度信号控制所述卷轴(14)的转动角度。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型可根据水箱内水温、运行时间情况，控制幕布起降，进而控制平板太阳能集热器辐射换热量，从而解决了常规平板型太阳能集热器因空晒、暴晒所导致使用寿命低的现象，并可减少启动时间。
附图说明
图1是本发明所提供的控温式平板型太阳能集热器的结构示意图；
图2是幕布箱的结构示意图。
上述图中：1.平板集热器、2.支架、3.幕布箱、4.水箱、5.水泵、6.进水管路、7.出水管路、8.控制器、9.温度传感器、10.计时器、11.电动机、12.幕布、13.重物、14.卷轴。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1所示，本实施例公开了一种控温式平板型太阳能集热器，可根据时间和平板集热器1及水箱4内水温情况，通过幕布12控制辐射量，包括由支架2所支撑的平板集热器1，平板集热器1的进水口和出水口分别通过进水管路6和出水管路7与水箱4连接，其中进水管路6上设置有水泵5，平板集热器1与水箱4中的水构成循环。当阳光照射在平板集热器1上时，其中大部分太阳辐射能被水所吸收，转变为热能，水温度升高后，利用系统自然循环或强迫循环的方式，逐步将水箱4内的水加热。
平板集热器1顶部设置有幕布箱3，幕布箱3包括电动机11、卷轴14、幕布12以及重物13；其中幕布12由不透光遮阳布制成，能够遮盖平板集热器1表面，从而阻止辐射换热。电动机11与卷轴14相连接并能够控制卷轴14转动；卷轴14连接并卷绕有幕布12，通过卷轴14的转动可使幕布12卷起或放下；幕布12底部装有重物13，以防止幕布12被风吹起。
平板集热器1和水箱4分别设置有温度传感器9，温度传感器9和计时器10连接于控制器8，控制器8连接于幕布箱3内的电动机11。温度传感器9可检测平板集热器1和水箱4的水温，并将温度信号传输至控制器8。计时器10用于通过人为设定时间区分白天和夜晚，并将时间信号传输至控制器8。控制器8用于接收温度传感器9传输的温度信号和计时器10传输的时间信号，并根据温度信号或时间信号控制电动机11带动卷轴14转动，以使幕布12升起或降下，从而达到控制平板集热器1受辐射量的目的。
当控制器8根据接收到的时间信号判断为白天时，控制器8再判断接收到的温度信号。此时，当控制器8判断接收到的温度信号高于设定温度时，控制器8可控制电动机11带动卷轴14转动，使幕布12下降而遮盖平板集热器1，减少辐射换热。当控制器8判断接收到的温度信号低于设定温度时，控制器8控制电动机11带动卷轴14转动，使幕布12上升而露出平板集热器1，增加辐射换热。另外，控制器8还可以根据接收到的温度信号控制卷轴14的转动角度，进而控制幕布12的下降幅度，以控制平板集热器1进行辐射换热的面积，起到保温作用。
当控制器8根据接收到的时间信号判断由夜晚转变为白天时，控制器8可控制电动机11带动卷轴14转动，使幕布12上升而露出平板集热器1，开始辐射换热，开始加热水。当控制器8根据接收到的时间信号判断由白天转变为夜晚时，控制器8可控制电动机11带动卷轴14转动，使幕布12下降而遮盖平板集热器1，终止辐射换热，停止加热水。此时无论控制器8根据接收到的温度信号如何，幕布12始终处于完全降下的状态，避免夜间温度过低出现结霜现象，同时起到夜间保温作用，缓解白天启动慢现象。
尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种控温式平板型太阳能集热器，包括平板集热器(1)和水箱(4)，所述平板集热器(1)和所述水箱(4)之间通过进水管路(6)和出水管路(7)构成循环，所述进水管路(6)上设置有水泵(5)，其特征在于，
所述平板集热器(1)顶部设置有幕布箱(3)，所述幕布箱(3)包括连接有电动机(11)的卷轴(14)，所述卷轴(14)连接并卷绕有可遮盖所述平板集热器(1)的幕布(12)，所述幕布(12)底部设置有重物(13)；
所述平板集热器(1)和所述水箱(4)分别设置有温度传感器(9)，所述温度传感器(9)连接于控制器(8)，所述控制器(8)连接有计时器(10)且连接于所述幕布箱(3)内的电动机(11)；
所述温度传感器(9)用于检测所述平板集热器(1)和所述水箱(4)的水温，并将温度信号传输至所述控制器(8)；所述计时器(10)用于通过人为设定时间区分白天和夜晚，并将时间信号传输至所述控制器(8)；所述控制器(8)用于接收所述温度传感器(9)传输的温度信号和所述计时器(10)传输的时间信号，并根据温度信号和时间信号控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，以使幕布(12)卷起或放下。
2.根据权利要求1所述的一种控温式平板型太阳能集热器，其特征在于，所述幕布(12)为能够阻止辐射换热的不透光遮阳布。
3.根据权利要求1所述的一种控温式平板型太阳能集热器，其特征在于，当所述控制器(8)判断所述时间信号由夜晚转变为白天时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)上升而露出所述平板集热器(1)；当所述控制器(8)判断所述时间信号由白天转变为夜晚时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)下降而遮盖所述平板集热器(1)。
4.根据权利要求1所述的一种控温式平板型太阳能集热器，其特征在于，当所述控制器(8)根据接收到的时间信号判断为白天且判断所述温度信号高于设定温度时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)下降而遮盖所述平板集热器(1)；当所述控制器(8)根据接收到的时间信号判断为白天且所述温度信号低于设定温度时，所述控制器(8)控制所述电动机(11)带动所述卷轴(14)转动，使所述幕布(12)上升而露出所述平板集热器(1)。
5.根据权利要求1所述的一种控温式平板型太阳能集热器，其特征在于，所述控制器(8)用于根据所述温度信号控制所述卷轴(14)的转动角度。
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