CN207797394U - 一种新型的自动调节式太阳能环路热管热水器 - Google Patents
一种新型的自动调节式太阳能环路热管热水器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提供了一种新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，包括平板式蒸发器、太阳能集热板、水箱、冷凝器；它还包括用于检测太阳光强度的太阳能辐射仪、连接所述太阳能辐射仪的控制器、第一液体管路和第二液体管路，第一液体管路的两端分别连通冷凝器的出液口和平板式蒸发器的进液口，第二液体管路的两端分别连通冷凝器的出液口和平板式蒸发器的进液口，第一液体管路和第二液体管路上分别设置有电磁阀，第一液体管路上设置有磁力齿轮泵，控制器根据太阳光的强度信息控制各电磁阀和磁力齿轮泵的启闭。该新型的自动调节式太阳能环路热管热水器具有设计科学、自动化程度高、能源利用率高、容易摆放的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能环路热管热水器，具体的说，涉及了一种新型的自动调节式太阳能环路热管热水器。
背景技术
由于人类文明和现代经济社会的快速发展，人类对能源的需求量也越来越大，煤炭、石油和天然气等传统能源储备量不断减少，出现了前所未有的危机，更主要的是化石燃料所造成的环境污染问题也越来越严重，人们急需找到一种能取之不尽用之不竭并不会对环境造成污染的能源来替代传统化石能源，太阳能作为一种清洁能源能很好满足人们对能源的各种需求，太阳能的利用形式有很多，包括光热利用、光电利用、光化学利用和光生物利用，其中最为广泛利用的是运用太阳能光热利用原理的太阳能热水器。
传统太阳能热水器主要有如下缺陷，一是对摆放位置要求较高，通常都需要放置在房顶，二是需要借助其他形式的力来促使其循环，这样也就相当于在使用太阳能热水器时也消耗了其他形式的能源，三是对太阳能的利用率不高。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、自动化程度高、能源利用率高、容易摆放的新型的自动调节式太阳能环路热管热水器。
为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，包括平板式蒸发器、覆盖在所述平板式蒸发器表面上的太阳能集热板、水箱、设置在所述水箱内的冷凝器，所述平板式蒸发器上的蒸汽出口通过蒸汽管路连接所述冷凝器上的蒸汽入口；它还包括用于检测太阳光强度的太阳能辐射仪、连接所述太阳能辐射仪的控制器、第一液体管路和第二液体管路，所述第一液体管路的两端分别连通所述冷凝器的出液口和所述平板式蒸发器的进液口，所述第二液体管路的两端分别连通所述冷凝器的出液口和所述平板式蒸发器的进液口，所述第一液体管路和所述第二液体管路上分别设置有电磁阀，所述第一液体管路上设置有磁力齿轮泵，所述控制器根据太阳光的强度信息控制各电磁阀和所述磁力齿轮泵的启闭。
基于上述，所述平板式蒸发器内部设置有毛细芯。
基于上述，所述毛细芯为泡沫铜毛细芯。
基于上述，所述水箱内还设置有电加热器，所述电加热器上设置有电加热控制器，所述电加热控制器连接所述太阳能辐射仪，所述电加热控制器根据所述太阳能辐射仪检测到的太阳光强度信息控制所述电加热器的启闭。
基于上述，所述蒸汽管道包括内层管道、中间的保温层和外部的真空隔热层。
本实用新型相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本实用新型具有以下优点：
（1）通过所述太阳能辐射仪对太阳光强度进行采集，当太阳光强度高于设定值时，所述控制器控制所述第二液体管路上的电磁阀打开，控制所述第一液体管路上的电磁阀和所述磁力齿轮泵关闭，此时太阳光强度足以驱使整个系统处于自然循环状态；当太阳光强度低于设定值时，所述控制器控制所述第二液体管路上的电磁阀关闭，控制所述第一液体管路上的电磁阀和所述磁力齿轮泵打开，此时太阳光强度不足以驱使整个系统自然循环，因此需要通过磁力齿轮泵辅助整个系统的循环；这样，既保证了整个系统的正常运行，又保证了太阳能的充分利用。
（2）通过所述毛细芯的设置，当所述平板式蒸发器将热量传递给所述毛细芯时，工质在毛细芯上受热蒸发变为气态，再通过蒸汽管路到达冷凝器释放热量变为液态，再由毛细芯的抽吸作用回到平板式蒸发器内，利用所述毛细芯的抽吸作用，可使整个循环系统反重力运行，从而降低了对摆放位置的要求。
（3）通过所述电加热器的设置，使其可以在太阳光强度过低、无法有效利用时，通过电加热的方式，保证热水的供应；所述电加热控制器的设置，使其能够根据太阳光强度自动控制所述电加热器的启闭，从而使其使用起来更方便。
（4）所述保温层和所述真空隔热层的设置，有效减少了蒸汽与外界环境的热交换，从而进一步提高了能量利用率。
附图说明
图1是本实用新型中实施例1的结构示意图。
图2是本实用新型中平板式蒸发器的截面图。
图中：1. 平板式蒸发器；2. 太阳能辐射仪；3. 控制器；4. 蒸汽管路；5. 冷凝器；6. 水箱；7. 第一液体管路；8. 第二液体管路；9. 磁力齿轮泵；10. 电磁阀；11. 毛细芯；12. 上盖板；13. 下底板；14. 蒸汽槽道；15. 挡板；16. 蒸汽汇集腔；17. 液体入口。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
实施例1
如图1和图2所示，一种新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，包括平板式蒸发器1、覆盖在所述平板式蒸发器1表面上的太阳能集热板、水箱6、设置在所述水箱6内的冷凝器5，所述平板式蒸发器1上的蒸汽出口通过蒸汽管路4连接所述冷凝器5上的蒸汽入口；所述太阳能集热板将太阳能转化为热能并传递给平板式蒸发器1，平板式蒸发器1中的工质（可以为乙醇等液体）受热蒸发，通过蒸汽管路4进入冷凝器5中，冷凝器5内的蒸汽与水箱6中的水进行热交换，从而实现加热功能。
为了提高太阳能的利用率，它还包括用于检测太阳光强度的太阳能辐射仪2、连接所述太阳能辐射仪2的控制器3、第一液体管路7和第二液体管路8，所述第一液体管路7的两端分别连通所述冷凝器5的出液口和所述平板式蒸发器1的进液口，所述第二液体管路8的两端分别连通所述冷凝器5的出液口和所述平板式蒸发器1的进液口，所述第一液体管路7和所述第二液体管路8上分别设置有电磁阀10，所述第一液体管路7上设置有磁力齿轮泵9，所述控制器3根据太阳光的强度信息控制各电磁阀10和所述磁力齿轮泵9的启闭。
具体使用时，当太阳光强度高于设定值时，所述控制器2控制所述第二液体管路8上的电磁阀10打开，控制所述第一液体管路7上的电磁阀10和所述磁力齿轮泵9关闭，此时，经过冷凝后的工质通过第二液体管路8循环，太阳光的强度就足以驱使整个系统自然循环；当太阳光强度低于设定值时，所述控制器2控制所述第二液体管路8上的电磁阀10关闭，控制所述第一液体管路7上的电磁阀10和所述磁力齿轮泵9打开，此时，经过冷凝后的工质通过第一液体管路7循环，太阳光强度不足以驱使整个系统自然循环，因此需要通过磁力齿轮泵9辅助整个系统的循环；这样，通过控制器2的控制实现了线路的切换，既保证了整个系统的正常运行，又保证了太阳能的充分利用。
为了降低摆放要求，所述平板式蒸发器1内部设置有毛细芯11，具体的，平板式蒸发器1包括上盖板12、下底板13和毛细芯11，上盖板12和下底板13连接在一起，内部形成空腔，毛细芯11放置在所述空腔内，上盖板12上开设有蒸汽槽道14，蒸汽槽道14连通蒸汽汇集腔16，毛细芯11上的工质蒸发后经过蒸汽槽道14汇集到蒸汽汇集腔16，蒸汽汇集腔16连接蒸汽管路4，蒸汽汇集腔16与毛细芯11之间设置有挡板15，防止蒸汽的回流，下底板13上开设有液体入口17以便连接液体管路，毛细芯11与液体入口17贴合以便抽吸液体，所述毛细芯11具体为泡沫铜材料；使用时，当所述平板式蒸发器1将热量传递给所述毛细芯11时，工质在毛细芯11上受热蒸发变为气态，再通过蒸汽管路4到达冷凝器5释放热量变为液态，再由毛细芯11的抽吸作用回到平板式蒸发器1内，因此，其利用所述毛细芯11的抽吸作用作为动力，使整个循环系统能够反重力运行，从而降低了对摆放位置的要求。
为了减少蒸汽管路4和周围环境的热交换，所述蒸汽管道4包括内层管道、中间的保温层和外部的真空隔热层；从而大大减少了热量的损失。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：所述水箱6内还设置有电加热器，所述电加热器上设置有电加热控制器，所述电加热控制器连接所述太阳能辐射仪2，所述电加热控制器根据所述太阳能辐射仪2检测到的太阳光强度信息控制所述电加热器的启闭；使用时，当太阳光强度低于设定值时，太阳光的强度无法加以利用（例如晚上和冬天），所述电加热控制器控制所述电加热器打开，保证热水的正常加热，当太阳光强度高于设定值时，太阳光的强度可以有效利用，所述电加热控制器控制所述电加热器关闭，提高对太阳能的利用率。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
Claims (5)
1.一种新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，包括平板式蒸发器、覆盖在所述平板式蒸发器表面上的太阳能集热板、水箱、设置在所述水箱内的冷凝器，所述平板式蒸发器上的蒸汽出口通过蒸汽管路连接所述冷凝器上的蒸汽入口；其特征在于：它还包括用于检测太阳光强度的太阳能辐射仪、连接所述太阳能辐射仪的控制器、第一液体管路和第二液体管路，所述第一液体管路的两端分别连通所述冷凝器的出液口和所述平板式蒸发器的进液口，所述第二液体管路的两端分别连通所述冷凝器的出液口和所述平板式蒸发器的进液口，所述第一液体管路和所述第二液体管路上分别设置有电磁阀，所述第一液体管路上设置有磁力齿轮泵，所述控制器根据太阳光的强度信息控制各电磁阀和所述磁力齿轮泵的启闭。
2.根据权利要求1所述的新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，其特征在于：所述平板式蒸发器内部设置有毛细芯。
3.根据权利要求2所述的新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，其特征在于：所述毛细芯为泡沫铜毛细芯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，其特征在于：所述水箱内还设置有电加热器，所述电加热器上设置有电加热控制器，所述电加热控制器连接所述太阳能辐射仪，所述电加热控制器根据所述太阳能辐射仪检测到的太阳光强度信息控制所述电加热器的启闭。
5.根据权利要求4所述的新型的自动调节式太阳能环路热管热水器，其特征在于：所述蒸汽管路包括内层管道、中间的保温层和外部的真空隔热层。
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| CN113815905A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-12-21 | 山东大学 | 一种航天环路热管辐射器复合热控系统 |
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| CN113815905B (zh) * | 2020-11-05 | 2024-01-30 | 山东大学 | 一种航天环路热管辐射器复合热控系统 |
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