CN206131477U - 一种垂直移动大容量太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种垂直移动大容量太阳能热水器，太阳能热水器底部固定升降装置，升降装置通过水平步进电机和带动机械部件实现太阳能热水器垂直方向的移动；保温水箱与太阳能热水器之间用水管连接；当太阳能热水器中水加热到指定温度且上温控阀与下温控阀温差达到指定温度，两温控阀打开，水泵将保温水箱中的水通过出水管输送到太阳能热水器进行循环交换。系统从垂直角度调节太阳能光照面朝向，获得最大光照面积，提高了对太阳能的利用率，同时利用保温水箱储存太阳能热水器吸收的太阳能，实现储能最大化。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能热水器，具体涉及一种垂直移动大容量太阳能热水器。
背景技术
能源危机和环境污染越来越严重，太阳能作为绿色清洁能源受到了人们重视，开发利用太阳能对环境保护具有重要的现实意义。针对目前太阳能热水器太阳辐射率吸收较低的问题，从垂直角度调节太阳能光照面朝向，获得最大光照面积，提高对太阳能的利用率，同时利用保温水箱储存太阳能热水器吸收的太阳能，实现储能最大化。
发明内容
本实用新型目的是，通过保温水箱最大限度储存太阳能，并且利用太阳能热水器垂直移动获得最大光照面积以解决现有太阳能热水器对太阳能利用率较低的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种垂直移动大容量太阳能热水器，其中：包括太阳能热水器、太阳能电池板、光感装置、控制器、保温水箱、升降装置、和蓄电池，所述光感装置固定在太阳能热水器顶部，所述太阳能热水器底部固定升降装置；所述太阳能电池板安装在太阳能热水器两侧，角度和太阳能热水器集热管相同；所述控制器和升降装置中水平步进电机以及上温控阀、下温控阀、水泵连接；所述保温水箱与太阳能热水器之间用水管连接；所述蓄电池输入端通过导线和太阳能电池板连接，蓄电池输出端通过导线和升降装置中水平同步电机连接。
所述水管由进水管和出水管组成，进水管靠近太阳能热水器端安装有上温控阀，出水管靠近保温水箱端安装有下温控阀；当太阳能热水器中水加热到指定温度且上温控阀与下温控阀温差达到指定温度，两温控阀打开，水泵将保温水箱中的水通过出水管输送到太阳能热水器进行循环交换。
本实用新型的优点和有益效果是：升降装置从垂直角度调节太阳能光照面朝向，使得太阳能热水器获得最大光照面积，提高对太阳能的利用率，同时利用保温水箱储存太阳能热水器吸收的太阳能，实现储能最大化。
附图说明
图1光感装置立体示意图，图2为光感装置俯视图，图3为太阳能热水器整体主视图，图4为太阳能热水器整体后视图，图5为升降装置结构示意图，图6为旋转装置结构示意图。
图中：1、太阳能热水器；2、太阳能电池板；3、光感装置；4、保温水箱；5、水平步进电机；6、水管；7、上温控阀；8、上滑块；9、夹持装置；10、支脚；11、控制器；12、长轴；13、丝杠螺母；14、支撑架；15、滑块；16、细长轴；17、可旋转托盘；18、支架；19、座体；20、锥齿轮组；21、轴承座上；22、轴承座下；23、轴；24、轴承；25、蓄电池；26、支撑杆；27、合页；28、下杆端关节鱼眼轴承；29、长杆；30、轴支座；33、联轴器；34、丝杠；35、大轴承；36、垂直步进电机；37、上杆端关节鱼眼轴承；38、挡板；39、弹簧；40、小孔；41、水平光敏传感器；42、水泵；43、进水管；44、出水管；45、中央光敏传感器；46 、下温控阀。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步说明。以下实施方式仅用于更加清楚的说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例1：如图3、4和5所示，一种垂直移动大容量太阳能热水器，包括太阳能热水器1、太阳能电池板2、光感装置3、控制器11、保温水箱4、升降装置、蓄电池25；光感装置3固定在太阳能热水器1顶部，所述太阳能热水器底部固定升降装置；所述太阳能电池板2安装在太阳能热水器1两侧，角度和太阳能热水器集热管相同；所述控制器11和水平步进电机5以及上温控阀7、下温控阀46、水泵42连接；所述保温水箱4与太阳能热水器1之间用水管6连接；水管由进水管43和出水管44组成，进水管43靠近太阳能热水器端安装有上温控阀7，出水管44靠近保温水箱4端安装有下温控阀46；当太阳能热水器1中水加热到55度（经过试验测定55度热损耗小，效率最高）且上温控阀7与下温控阀46温差达到20度，两温控阀打开，水泵42（水泵电源外接）将保温水箱4中的水通过水管6输送到太阳能热水器1进行循环交换。
上述实施例中升降装置包括可旋转托盘17、水平步进电机5、丝杠34、丝杠螺母13、支撑架14、滑块15、细长轴16。太阳能热水器1顶部中间装有轴承24，其依靠轴承24可转动一定角度，太阳能热水器1底部与升降装置的支撑架1螺丝固定，太阳能热水器1与支撑架14之间用下杆端关节鱼眼轴承28联接，下杆端关节鱼眼轴承28可随支撑架14周向转动，长杆29与滑块15之间焊接。滑块15用轴承24套在细长轴16上，细长轴16用轴支座30螺丝固定在可旋转托盘17上。可旋转托盘17螺丝固定有上轴承座21和轴支座30，丝杠34靠轴承24套在上轴承座21上。水平步进电机5依靠联轴器33联接丝杠34传递运动，使长轴12联接丝杠螺母13在丝杠34上移动，依靠滑块15带动支撑架14在细长轴16上移动 ，实现热水器1竖直方向上的转动。
所述可旋转托盘17通过轴23与座体19连接，座体由支脚支撑，可旋转托盘上固定有太阳能热水器和升降装置，座体19内放置有蓄电池25，蓄电池25作为太阳能热水器1的辅助能源储存太阳能电池板2收集的电能，并为整个转向系统提供电能。
上述实施例中如图1、2所示：光感装置3使用的坐标系是以光感装置球体的中心为原点，原点和中央光敏传感器45连线构成横坐标轴。光感装置固定在太阳能热水器1顶部，所述光感装置外壳水平方向上分布3个相互夹角为90度的并且与控制器11相连的水平光敏传感器41；光感装置外壳竖直方向垂直于球体表面分布五个个小孔40，小孔之间相互夹角为30度，每个小孔内置一个垂直光敏传感器并且每个垂直光敏传感器都与控制器相连，控制器与旋转装置中垂直步进电机36相连；多个水平、垂直光敏传感器根据光照强弱适时输出相应的电信号，控制太阳能热水器在水平方向移动，使光感装置上的中央光敏传感器位置始终受到太阳的直射光照射。
控制器11利用stm32系列单片机为主控芯片进行太阳光追踪。Stm32系列单片机含有16个A/D外部采集通道，每个水平、垂直光敏传感器一端连接单片机正极，另一端接电阻，电阻另一端接地线，A/D采集通道引脚连接光敏传感器和电阻公共端。通过采集外部的模拟数据，进而获得数字数据。因为对于不同强度的光照光敏传感器就有不同的阻值，不同的阻值对应的模拟信号就不相同，因此最后获得的数字量也就不同，根据不同的数字量来判断太阳此时的方位和高度角。根据垂直方向上所获得不同的数字量确定太阳能热水器的最佳垂直方向。
以上说明描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施的限制，上述实施和说明书上中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种垂直移动大容量太阳能热水器，其特征在于：包括太阳能热水器（1）、太阳能电池板（2）、光感装置（3）、控制器（11）、保温水箱（4）升降装置、和蓄电池（25），所述光感装置（3）固定在太阳能热水器（1）顶部，所述太阳能热水器（1）底部固定升降装置；所述太阳能电池板（2）安装在太阳能热水器（1）两侧，角度和太阳能热水器集热管相同；所述控制器（11）和升降装置中水平步进电机（5）以及上温控阀（7）、下温控阀（46）、水泵（42）连接；所述保温水箱（4）与太阳能热水器（1）之间用水管（6）连接；所述蓄电池（25）输入端通过导线和太阳能电池板（2）连接，蓄电池（25）输出端通过导线和升降装置中水平步进电机（5）连接。
2.根据权利要求1所述的一种垂直移动大容量太阳能热水器，其特征为水管（6）由进水管（43）和出水管（44）组成，进水管（43）靠近太阳能热水器端安装有上温控阀（7），出水管（44）靠近保温水箱（4）端安装有下温控阀（46）；当太阳能热水器（1）中水加热到指定温度且上温控阀（7）与下温控阀（46）温差达到指定温度，两温控阀打开，水泵（42）将保温水箱（4）中的水通过水管（6）输送到太阳能热水器（1）进行循环交换。
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| CN108980002A (zh) * | 2018-06-02 | 2018-12-11 | 张伟萍 | 一种用于太阳能热水器上的智能太阳能加压装置 |
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