多功能太陽能綜合利用系統的製作方法

2023-11-06 02:34:22 5

專利名稱：多功能太陽能綜合利用系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能供熱和製冷系統，尤其涉及一種多功能太陽能綜合利用系 統。
背景技術：
隨著傳統能源的減少，作為新能源與可再生能源的太陽能越來越受到人們的關 注，太陽能熱的利用就是一個熱點，目前太陽能熱水器的利用在我國城鄉已經被普遍接受。 在太陽能取暖和製冷方面，國內外這方面的研究與報導雖接連不斷，並有樣機投放市場，但 在實用化方面，由於系統效率低、不能在陽光不充分的條件下長時間連續工作，而且整個系 統成本又較高，更未有小戶型的太陽能綜合利用系統投入使用，更沒有被廣大的農村接受， 此外當陽光充足時，在聚光條件下，集熱器中的水很容易達到沸騰，這樣就需要有調溫裝置 和備用的儲水箱，一方面防止溫度過高，對集熱器造成危害，另一方面採用備用水箱存儲熱 水，以備陽光不足時使用，這方面未有專利進行改進，另外吸收式製冷系統中需有壓縮機或 噴射系統，不僅增加了對外部電能的需求，更使整個系統變得繁瑣臃腫，在保證製冷效率的 同時，如何減少製冷系統的器件，也未有專利進行報導。同時一般的冷卻系統需要外界的冷 卻水源源不斷地供給，既浪費資源，又增加成本，而本專利可避免此方面的缺陷。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服傳統太陽能取暖與製冷系統效率低，不能在陽光不充 分的條件下長時間連續工作及製冷系統中需有壓縮機或噴射系統等缺點，進而提供一套閉 式循環的能夠在陽光不充分條件下長時間連續取暖和製冷的多功能太陽能綜合利用系統。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，包括太陽能取暖系統和製冷系統，所 述太陽能取暖系統包括太陽能集熱器、高位儲熱水箱、低位儲熱水箱和室內裝置，所述太陽 能集熱器的出水管通過第一管路與高位儲熱水箱的一端連通，高位儲熱水箱的另一端通過 第二管路與室內裝置的進水管連接，室內裝置的出水管通過第三管路與太陽能集熱器的進 水管連通；所述低位儲熱水箱的上端通過第四管路與所述第二管路連通，低位儲熱水箱下 端的一側通過第五管路與第二管路連通，低位儲熱水箱下端的另一側通過第六管路與第三 管路連通，所述製冷系統包括噴射發生器、冷凝器和儲液罐，所述噴射發生器設在低位儲熱 水箱內部，噴射發生器的進氣管通過第七管路與第三管路連通，噴射發生器的出氣管通過 第八管路與第二管路連通，所述冷凝器和儲液罐串聯在第八管路上，儲液罐內裝有氨水，在 第八管路上且位於冷凝器的上遊處設有止回閥，第八管路上且位於儲液罐的下遊處設有單 向節流閥，所述第三管路上設有微型水泵，第四管路上設有第一閥門，第二管路上設有第二 閥門和第三閥門，第八管路上設有第四閥門，第五管路上設有第五閥門，第六管路上設有第 六閥門，第七管路上設有第七閥門和止回閥，第三管路上設有第八閥門，第六管路上設有備 用管路，備用管路上裝有第九閥門。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，所述太陽能集熱器包括相互扣合在一起的上鋁合金殼體和下鋁合金殼體，其中，上鋁合金殼體的兩側設有把手，上鋁合金殼體的 頂部裝有鋼化玻璃板，鋼化玻璃板上分布有多個菲涅爾透鏡，所述下鋁合金殼體的內部設 有隔熱層，隔熱層上設有盤旋集熱管。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，上鋁合金殼體的頂部呈弧狀，菲涅爾 透鏡分若干行平行排列在鋼化玻璃板上。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，所述的盤旋集熱管可以為全玻璃真空 管、熱管真空管或塗有吸熱材料的鋁金屬管。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，噴射發生器半浸入在低位儲熱水箱的 熱水中。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，所述噴射發生器包括噴射發生器外 殼、上蓋板和下蓋板，所述噴射發生器外殼的內部設有活塞，活塞和下蓋板之間設有若干個 彈簧，所述上蓋板和下蓋板與噴射發生器外殼的連接處均設有密封凹槽，密封凹槽內裝有 耐腐蝕的橡皮圈。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，所述噴射發生器中的製冷劑為氨的水 溶液。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，所述活塞由上下圓形鋼板和夾持在上 下圓形鋼板中間的耐氨水腐蝕橡膠組成。本實用新型的多功能太陽能綜合利用系統，所述室內裝置包括進水管道、出水管 道和鋁翅片，所述進水管道、出水管道的管道的外部均裝有多組鋁翅片。本實用新型多功能太陽能綜合利用系統的有益效果為1、該系統聚光時無需跟蹤 系統，即可簡化系統，又能節約成本；2、在製冷子系統中無需壓縮機，並且不需要外界冷卻 水，節約資源。3、該系統可實現取暖、製冷與家用熱水三個作用，簡易的系統真正實現了成 本的低廉，可被廣大的農村地區接受。農民可用一戶一套系統的方式或多戶聯用的方式來 充分的利用太陽能提高生活質量，並節約能源和生活費用，此外該系統更可作為低層和小 高層城市居民集體利用；4、由於本發明採用的是聚焦加熱熱源，同時在集熱器內部採用迂 回的集熱管道，可大大縮短加熱時間，提高及熱效率。針對強光下工質在短時間內達到沸騰 後剩餘時間熱量浪費的問題，採用了低位備用儲熱水箱，通過加大容量來存儲更多的熱水， 避免了天氣情況不好時本系統不能持續長時間工作的問題；5、針對一般製冷系統需有單獨 的噴射器或者壓縮機，採用了蒸發器和噴射器於一身的噴射發生器系統，既簡化了系統，又 降低了成本；6、降低以往太陽能綜合利用系統的複雜性、降低成本、可實現幾晝夜或更長時 間連續不斷的取暖或製冷或供應生活用熱水，系統的利用效率提高。

圖1是本實用新型多功能太陽能綜合利用系統的結構連接示意圖；圖2是太陽能集熱器上蓋板俯視圖；圖3是太陽能集熱器內部結構俯視圖；圖4是太陽能集熱器剖面俯視圖；圖5是噴射發生器的原理結構示意圖；圖6是室內裝置示意圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本實用新型多功能太陽能綜合利用系統作進一步說明。參見圖1，本實用新型的一種多功能太陽能綜合利用系統，包括太陽能取暖系統和 製冷系統，太陽能取暖系統包括太陽能集熱器1、高位儲熱水箱2、低位儲熱水箱5和室內裝 置9，太陽能集熱器1的出水管25通過第一管路111與高位儲熱水箱2的一端連通，高位 儲熱水箱2的另一端通過第二管路112與室內裝置9的進水管35連接，室內裝置9的出水 管37通過第三管路113與太陽能集熱器1的進水管24連通；低位儲熱水箱5的上端通過 第四管路114與所述第二管路112連通，低位儲熱水箱5下端的一側通過第五管路115與 第二管路112連通，低位儲熱水箱5下端的另一側通過第六管路116第三管路113連通，制 冷系統包括噴射發生器11、冷凝器13和儲液罐14，噴射發生11設在低位儲熱水箱5內部， 噴射發生器11的進氣管34通過第七管路117與第三管路113連通，噴射發生器11的出氣 管32通過第八管路118與第二管路112連通，冷凝器13和儲液罐14串聯在第八管路118 上，儲液罐14內裝有氨水，在第八管路118上且位於冷凝器13的上遊處設有止回閥12，第 八管路118上且位於儲液罐14的下遊處設有單向節流閥15，第三管路113上設有微型水泵 10，第四管路114上設有第一閥門3，第二管路112上設有第二閥門4和第三閥門6，第八管 路118上設有第四閥門7，第五管路115上設有第五閥門8，第六管路116上設有第六閥門 16，第七管路117上設有第七閥門17和止回閥12，第三管路113上設有第八閥門18，第六 管路116上設有備用管路119，備用管路119上裝有第九閥門19。參見圖2、圖3和圖4，太陽能集熱器1包括相互扣合在一起的上鋁合金殼體20和 下鋁合金殼體20』，其中，上鋁合金殼體20的兩側設有把手23，上鋁合金殼體20的頂部裝 有鋼化玻璃板21，鋼化玻璃板21上分布有24個菲涅爾透鏡22，下鋁合金殼體20』的內部設 有隔熱層27，隔熱層27上設有盤旋集熱管26，上鋁合金殼體20的頂部呈弧狀，24個菲涅爾 透鏡22分4行6列平行排列在鋼化玻璃板21上，盤旋集熱管26為塗有吸熱材料的鋁金屬 管。鋼化玻璃21可以保護集熱器內部不受環境侵害，此外，菲涅爾透鏡22的作用是聚集陽 光，菲涅爾透鏡22聚集的陽光在盤旋集熱管26表面轉化為熱能，並加熱盤旋集熱管26中 的水，低溫水從進水管24中進入，加熱後的水從出水管25中流出進入高位集熱水箱，由菲 涅爾透鏡聚集的陽光照射到集熱管26表面上，轉化為熱能後加熱集熱管26中的水，隔熱層 27可有效的防止因熱傳導造成的熱損失。參見圖5，噴射發生器11半浸入在低位儲熱水箱 5的熱水中，噴射發生器11可以用於噴射製冷，用於材料的合成、用於蒸汽噴射發電或帶動 其他裝置工作，噴射發生器11包括噴射發生器外殼33、上蓋板28和下蓋板31，噴射發生器 外殼33的內部設有活塞29，活塞29和下蓋板31之間裝有彈簧30，上蓋板28和下蓋板31 與噴射發生器外殼33的連接處均設有密封凹槽，密封凹槽內裝有耐腐蝕的橡皮圈，將整個 噴射發生器11密封組裝後，由於缸體內製冷劑的存在，在加熱條件下製冷劑會蒸發，形成 壓力較大的氣液混合物，到達一定壓力後慢慢推動活塞29上移，當活塞到達出氣口 32時噴 射發生器11內的氣液混合物急速噴出，致使噴射發生器11內壓力降低，活塞29在彈簧30 的拉力下回落，同時噴射發生器11內壓力下降，就會從進液口 34中自動吸入製冷劑，無需 外力推動。參見圖6，室內裝置9包括進水管道35、出水管道37和鋁翅片36，進水管道35、出水管道37的管道的外部均裝有多組鋁翅片36，由進水管35、出水管37和固定在管道上的 鋁合金翅片36組成。作為取暖裝置使用時，熱水流經管道，通過翅片36向室內釋放熱量， 提高房間溫度；作為製冷裝置使用時，製冷劑流經管道，通過翅片36向室內吸收熱量，降低 房間溫度。具體工作時，本實用新型的實現分為三步進行夏天此系統作為製冷系統使用時，其實現步驟為首先關閉第二閥門4、第五閥門 8、第八閥門18，打開第一閥門3、第三閥門6、第四閥門7、第六閥門16、第七閥門17，太陽能 集熱器1通過放置於上蓋板鋼化玻璃21上的菲聶耳透鏡22採集陽光實現聚焦，加熱由進 水口 24進入集熱管道26的低溫水，低溫水被加熱後通過出水口 25進入高位儲熱水箱2，高 位水箱儲滿熱水後，熱水經管道進入低位儲熱水箱5，熱水在低位儲熱水箱中加熱噴射發生 器11，一方面使噴射發生器11裡面的製冷劑溫度升高後蒸發，在噴射發生器11內彈簧30 和活塞29的共同作用下，蒸發後的製冷劑成為高溫高壓的氣液混合物，在一定的壓力下推 動活塞29向上運動，達到出氣管32位置，高溫高壓的氣液混合後經此氣口噴出，通過止回 閥12進入冷凝器13，冷凝後的氣液混合物經管道在儲液罐14中變為高壓低溫的液體，此液 體通過單向節流閥15後進行節流降壓，使其成為低溫低壓的飽和氣液混合物，再經第三閥 門6、第四閥門7進入室內裝置9，在此裝置中吸收周圍環境的熱量後沸騰成為氣體，經管道 通過開關閥17進入噴射發生器11中，形成一個閉式循環；另一方面，在第二閥門4和第五 閥門8關閉，第一閥門3和第五閥門8開啟的情況下，低位儲熱水箱5中的熱水加熱噴射發 生器11中的製冷劑後溫度降低，通過管道經開關閥被微型水泵10輸入進入太陽能集熱器 1中進行加熱，實現熱水系統的閉式循環。冬天此系統作為取暖系統使用時，其實現步驟為太陽能集熱器1通過放置於上 蓋板鋼化玻璃21上的菲聶耳透鏡22採集陽光實現聚焦，加熱由進水口 24進入盤旋集熱管 26的低溫水，低溫水被加熱後通過出水口 25進入高位儲熱水箱2，高位水箱儲滿熱水後，如 果天氣十分寒冷，關閉第一閥門3，打開第二閥門4，高位儲熱水箱2中的中高溫熱水進入室 內裝置9，通過向周圍環境散熱，加熱室內空氣，達到取暖目的，散熱後的水經管道被微型水 泵10送入太陽能集熱器1中，形成一個循環；如果天氣並不十分寒冷，關閉閥門第二閥門 4、第四閥門7、第六閥門16和第七閥門17，打開第一閥門3、第五閥門8和第八閥門18，高 位水箱2中的熱水經閥門3進入低位儲熱水箱5中，低位儲熱水箱5中的熱水再經管道通 過第五閥門8進入室內裝置9中，通過向周圍環境散熱達到房間取暖的目的，散熱後的低溫 水經管道被微型水泵10送入太陽能集熱器1進行二次加熱，形成閉式循環。採用熱水時，其實現步驟為打開第九閥門19，從低位儲熱水箱5中放出熱水需要 補充時通過第九閥門19注入涼水，此中高溫的熱水可以作為日常生活之用。以上的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型 的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本 實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保 護範圍內。
權利要求一種多功能太陽能綜合利用系統，包括太陽能取暖系統和製冷系統，其特徵在於太陽能取暖系統包括太陽能集熱器(1)、高位儲熱水箱(2)、低位儲熱水箱(5)和室內裝置(9)，所述太陽能集熱器(1)的出水管(25)通過第一管路(111)與高位儲熱水箱(2)的一端連通，高位儲熱水箱(2)的另一端通過第二管路(112)與室內裝置(9)的進水管(35)連接，室內裝置(9)的出水管(37)通過第三管路(113)與太陽能集熱器(1)的進水管(24)連通；所述低位儲熱水箱(5)的上端通過第四管路(114)與所述第二管路(112)連通，低位儲熱水箱(5)下端的一側通過第五管路(115)與第二管路(112)連通，低位儲熱水箱(5)下端的另一側通過第六管路(116)與第三管路(113)連通，所述製冷系統包括噴射發生器(11)、冷凝器(13)和儲液罐(14)，所述噴射發生器(11)設在低位儲熱水箱(5)內部，噴射發生器(11)的進氣管(34)通過第七管路(117)與第三管路(113)連通，噴射發生器(11)的出氣管(32)通過第八管路(118)與第二管路(112)連通，所述冷凝器(13)和儲液罐(14)串聯在第八管路(118)上，儲液罐(14)內裝有氨水，在第八管路(118)上且位於冷凝器(13)的上遊處設有止回閥(12)，第八管路(118)上且位於儲液罐(14)的下遊處設有單向節流閥(15)，所述第三管路(113)上設有微型水泵(10)，第四管路(114)上設有第一閥門(3)，第二管路(112)上設有第二閥門(4)和第三閥門(6)，第八管路(118)上設有第四閥門(7)，第五管路(115)上設有第五閥門(8)，第六管路(116)上設有第六閥門(16)，第七管路(117)上設有第七閥門(17)和止回閥(12)，第三管路(113)上設有第八閥門(18)，第六管路(116)上設有備用管路(119)，備用管路(119)上裝有第九閥門(19)。
2.根據權利要求1所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於所述太陽能集熱 器(1)包括相互扣合在一起的上鋁合金殼體(20)和下鋁合金殼體(20』)，其中，上鋁合金殼 體(20)的兩側設有把手(23)，上鋁合金殼體(20)的頂部裝有鋼化玻璃板(21)，鋼化玻璃 板(21)上分布有多個菲涅爾透鏡(22)，所述下鋁合金殼體(20』)的內部設有隔熱層(27)， 隔熱層(27)上設有盤旋集熱管(26)。
3.根據權利要求2所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於上鋁合金殼體 (20)的頂部呈弧狀，菲涅爾透鏡(22)分若干行平行排列在鋼化玻璃板(21)上。
4.根據權利要求3所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於所述的盤旋集熱 管(26)可以為全玻璃真空管、熱管真空管或塗有吸熱材料的鋁金屬管。
5.根據權利要求4所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於噴射發生器(11) 半浸入在低位儲熱水箱(5)的熱水中。
6.根據權利要求5所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於所述噴射發生器 (11)包括噴射發生器外殼(33)、上蓋板(28)和下蓋板(31)，所述噴射發生器外殼(33)的 內部設有活塞(29)，活塞(29)和下蓋板(31)之間設有若干個彈簧(30)，所述上蓋板(28) 和下蓋板(31)與噴射發生器外殼(33)的連接處均設有密封凹槽，密封凹槽內裝有耐腐蝕 的橡皮圈。
7.根據權利要求6所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於所述噴射發生器 (11)中的製冷劑為氨的水溶液。
8.根據權利要求7所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於所述活塞(29)由 上下圓形鋼板和夾持在上下圓形鋼板中間的耐氨水腐蝕橡膠組成。
9.根據權利要求8所述的多功能太陽能綜合利用系統，其特徵在於所述室內裝置(9)包括進水管道(35)、出水管道(37)和鋁翅片(36)，所述進水管道(35)、出水管道(37)的管 道的外部均裝有多組鋁翅片(36)。
專利摘要本實用新型涉及太陽能供熱和製冷系統，目的是提供一套閉式循環的能夠在陽光個充分條件下長時間連續取暖和製冷的多功能太陽能綜合利用系統，包括太陽能取暖系統和製冷系統，太陽能取暖系統包括太陽能集熱器、高位儲熱水箱、低位儲熱水箱和室內裝置，太陽能集熱器的出水管通過第一管路與高位儲熱水箱的一端連通，低位儲熱水箱的上端通過第四管路與所述第二管路連通，製冷系統包括噴射發生器、冷凝器和儲液罐，噴射發生器設在低位儲熱水箱內部，噴射發生器的進氣管通過第七管路與第三管路連通，噴射發生器的出氣管通過第八管路與第二管路連通。本實用新型降低以往太陽能綜合利用系統的複雜性、可實現晝夜或幾天連續不斷的取暖工作，系統的利用效率提高，製造成本低。
文檔編號F24J2/24GK201607039SQ20102011664
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月23日 優先權日2010年2月23日
發明者彭運吉 申請人:彭運吉