CN213095152U - 太阳能供热取暖装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳能供热取暖装置，包括储水箱、设于储水箱上方的太阳能集热板以及设于储水箱内部的集成换热水管；所述太阳能集热板与储水箱相连通；所述集成换热水管在储水箱内部呈S型环绕阵列分布，且集成换热水管与外部的散热装置构成闭环水回路。本实用新型能够提前对转化的热能进行储存，无论阳光充足与否均可以保持良好的供暖效果，能够完全替代锅炉供暖方式。本实用新型适用于温室大棚中，用于代替锅炉为温室大棚供暖。

Description

太阳能供热取暖装置

技术领域

本实用新型属于太阳能设备技术领域，具体涉及一种太阳能供热取暖装置。

背景技术

北方地区的冬天，经常会利用温室大棚来种植反季水果和蔬菜，以满足人们的日常所需。而现在的温室大棚一般采用锅炉供暖方式，来保证温室大棚内的温度适宜，整个冬季会消耗大量的煤炭，这不仅为种植户增加了额外的种植成本，还因为煤炭的大量燃烧，对空气造成了污染。

所以，现在种植户也采用太阳能这一清洁能源，来为温室大棚供热取暖。但太阳能供热取暖装置受光照条件限制严重，且目前所应用在温室大棚中的太阳能供热取暖装置，经太阳能集热板加热后的水会直接流入散热片中为温室大棚供热，并不会提前对热能进行储存。这就导致，太阳能供热取暖装置在白天阳光充足时还可以保证良好的供暖效果；但是阴天或晚上，却无法正常对温室大棚进行供暖，使温室大棚内温度难以保持在适宜范围内。鉴于以上原因，现在太阳能供暖方式只能作为温室大棚供暖的辅助手段，并不能完全替代锅炉供暖方式。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的以上不足，本实用新型旨在提供一种太阳能供热取暖装置，以能够提前对转化的热能进行储存，无论阳光充足与否均可以保持良好的供暖效果，进而达到完全替代锅炉供暖方式的目的。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种太阳能供热取暖装置，包括储水箱、设于储水箱上方的太阳能集热板以及设于储水箱内部的集成换热水管；所述太阳能集热板与储水箱相连通；所述集成换热水管在储水箱内部呈S型环绕阵列分布，且集成换热水管与外部的散热装置构成闭环水回路。

作为本实用新型的限定，还包括可拆卸设于太阳能集热板上方，与太阳能集热板平行设置的凸透镜。

作为本实用新型的进一步限定，凸透镜通过连接杆可拆卸设于太阳能集热板上方，且连接杆长度小于凸透镜焦距。

作为本实用新型的进一步限定，储水箱一侧设有用于存放凸透镜的卡槽。

作为本实用新型的另一种限定，储水箱内部、太阳能集热板进水口位置处设有第一循环水泵，所述第一循环水泵与PLC控制器电连接。

作为本实用新型的进一步限定，储水箱内部设有与PLC控制器电连接的温度传感器，储水箱外部、集成换热水管出水口位置处设有第二循环水泵，所述第二循环水泵与PLC控制器电连接。

作为本实用新型的第三种限定，储水箱为夹层结构，夹层中间设有保温材料。

作为本实用新型的进一步限定，储水箱与集成换热水管连接位置处设有橡胶密封圈。

由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：

（1）本实用新型中所设置的储水箱，能够在白天阳光充足的时候，对太阳能集热板转化而来的热能进行储存，并通过热交换方式将热能通过集成换热水管传递给散热装置，为温室大棚供暖。即使在阴天或晚上，本装置仍然可以通过储水箱中储存的热能为温室大棚供暖，供暖效果良好，能够始终保证温室大棚内部温度适宜。本装置受光照条件限制小，能够完全替代锅炉供暖方式，适宜推广应用。

（2）本实用新型中的集成换热水管呈S型环绕阵列分布于储水箱内，与储水箱腔体内的水接触面积大，能够提高热量交换速度，减少热量损耗，保证装置良好的供暖效果。

（3）本实用新型中的太阳能集热板设于储水箱的上方，摒弃了现有技术中太阳能集热板对储水箱进行支撑的结构，一方面选用储水箱的规格大小不再受太阳能集热板支撑力的限制；另一方面可以利用储水箱自身重力来固定装置，不必再设置额外的支架，稳固性好且不易倾倒。

（4）本实用新型中所设置的凸透镜，将阳光会聚在太阳能集热板上，可以提高太阳能集热板转换太阳能的效率，使装置即使在光照不充足的条件下，也可以储备足够的热能。

（5）本实用新型中用于固定凸透镜的连接杆长度小于凸透镜的焦距，使凸透镜可以适当将阳光会聚在太阳能集热板上，并覆盖太阳能集热板的大部分面积，而不是仅将阳光会聚为一点投影在太阳能集热板上。本装置能够降低光照条件对太阳能集热板工作效率的影响，可以大幅度提高太阳能集热板转换太阳能的效率。

（6）本实用新型中所设置的第一循环水泵，可以加快水在太阳能集热板和储水箱之间的流动速度，进而提高太阳能集热板转换太阳能的效率；本实用新型所设置的第二循环水泵则可以加快水在集成换热水管和散热装置之间的流动速度，进而提高集成换热水管和储水箱之间的热交换效率，保证散热装置对温室大棚良好的供暖效果。

（7）本实用新型中的储水箱为夹层结构，中间设有保温材料，储水箱能够具有良好的保温效果，所储存的热量不易损失。

综上所述，本实用新型整体结构合理紧凑、操作简单便捷，无论白天或夜晚、光照充足与否，均能够保证良好的供暖效果，方便推广使用。

本实用新型适用于温室大棚中，用于代替锅炉为温室大棚供暖。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例储水箱的纵剖结构示意图；

图中：1、储水箱；2、太阳能集热板；3、凸透镜；4、卡槽；5、连接杆；6、集成换热水管；7、第一循环水泵；8、第二循环水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例 一种太阳能供热取暖装置

如图1至图2所示，本实施例包括储水箱1、设于储水箱1上方的太阳能集热板2以及设于储水箱1内部的集成换热水管6。本装置能够在白天通过储水箱1对太阳能集热板2转化而来的热能进行储存，然后以热交换方式将热能通过集成换热水管6传递给散热装置，为温室大棚供暖。

用于储存热交换介质——水的储水箱1，整体为长方形的夹层结构，且夹层中间设有保温材料，以防止内部热量损失。储水箱1内部设置有与PLC控制器电连接的温度传感器，用于检测储水箱1的水温温度。本实施例中，保温材料为玻璃棉。

如图1所示，储水箱1上方固定设置有太阳能集热板2，太阳能集热板2的出水口和进水口均与储水箱1相连通，并且在储水箱1内部、太阳能集热板2的出水口位置处设置有与PLC控制器电连接的第一循环水泵7，使太阳能集热板2与储水箱1之间形成循环水回路，进而通过太阳能集热板2持续为储水箱1内部的水加热。

太阳能集热板2上方可拆卸的设置有凸透镜3，通过凸透镜3会聚阳光，使太阳能集热板2在阳光不充足的阴天也能够将太阳能转化为足够的热能。更具体的，凸透镜3通过连接杆5设置在太阳能集热板2上方，且与太阳能集热板2平行设置。其中，连接杆5通过螺栓分别与凸透镜3、太阳能集热板2可拆卸设置在一起。为了保证凸透镜3会聚的阳光可以覆盖太阳能集热板2的大部分面积，本实施例中，连接杆5的长度小于凸透镜3的焦距。

本实施例中，储水箱1的一侧还开设有卡槽4，以便对拆卸下来的凸透镜3进行存放。

如图2所示，储水箱1的内部设置有集成换热水管6，以通过热交换方式将热能传递给外部的散热装置。更具体的，集成换热水管6在储水箱1内部呈S型环绕阵列分布，且集成换热水管6的出水口和进水口均延伸至储水箱1的外部，以便和外部的散热装置连接在一起形成闭环水回路。其中，储水箱1的外部、集成换热水管6出水口位置处设置有第二循环水泵8，以能够加快集成换热水管6和散热装置之间的水循环速度，保证对温室大棚良好的供暖效果。

为了保证储水箱1良好的密封性，本实施例中，集成换热水管6和储水箱1的连接位置处设置有橡胶密封圈。

本实施例的工作过程如下所示：

以本装置在温室大棚中的应用为例，首先将集成换热水管6和温室大棚内部的散热装置相连通，形成闭环水回路；然后向储水箱1内注满水，同时向集成换热水管6和散热装置中通入水，完成装置的准备工作。

在白天阳光充足的情况下，通过PLC控制器控制第一循环水泵7运行，储水箱1与太阳能集热板2之间形成循环水回路，太阳能集热板2将太阳能转化为热能，并储存在储水箱1中。与此同时，通过PLC控制器控制第二循环水泵8运行，集成换热水管6与储水箱1内部进行热交换，并将热量以水为介质传递给散热装置，通过散热装置为温室大棚供暖。

整个过程中，温度传感器对储水箱1中的水温进行检测，并将检测信号实时传送给PLC控制器，当水温超过90℃时，PLC控制器控制第一循环水泵7停止运行，并降低第二循环水泵8的运行速度，以避免温室大棚内温度过高。

在白天阳光不充足的情况下，需将存放在储水箱1卡槽4内的凸透镜3安装在太阳能集热板2上方，对阳光进行会聚，以使太阳能集热板2可以正常工作，将太阳能转化为足够的热量。

在夜晚，通过PLC控制器控制第二循环水泵8正常运行，此时第一循环水泵7不工作，利用储水箱1白天所储存的热能为温室大棚供暖。

需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对上述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能供热取暖装置，其特征在于：包括储水箱、设于储水箱上方的太阳能集热板以及设于储水箱内部的集成换热水管；所述太阳能集热板与储水箱相连通；所述集成换热水管在储水箱内部呈S型环绕阵列分布，且集成换热水管与外部的散热装置构成闭环水回路。

2.根据权利要求1所述的太阳能供热取暖装置，其特征在于：还包括可拆卸设于太阳能集热板上方，与太阳能集热板平行设置的凸透镜。

3.根据权利要求2所述的太阳能供热取暖装置，其特征在于：凸透镜通过连接杆可拆卸设于太阳能集热板上方，且连接杆长度小于凸透镜焦距。

4.根据权利要求2或3所述的太阳能供热取暖装置，其特征在于：储水箱一侧设有用于存放凸透镜的卡槽。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的太阳能供热取暖装置，其特征在于：储水箱内部、太阳能集热板进水口位置处设有第一循环水泵，所述第一循环水泵与PLC控制器电连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能供热取暖装置，其特征在于：储水箱内部设有与PLC控制器电连接的温度传感器，储水箱外部、集成换热水管出水口位置处设有第二循环水泵，所述第二循环水泵与PLC控制器电连接。

7.根据权利要求1-3、6中任意一项所述的太阳能供热取暖装置，其特征在于：储水箱为夹层结构，夹层中间设有保温材料。

8.根据权利要求7所述的太阳能供热取暖装置，其特征在于：储水箱与集成换热水管连接位置处设有橡胶密封圈。

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