專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能高頻電磁鍋爐供熱設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能高頻電磁鍋爐供熱設(shè)備，屬于集中采暖供熱技術(shù)領(lǐng)域。
二背景技術(shù)：
目前人們的采暖供熱基本上還是使用傳統(tǒng)的燃煤鍋爐，燃油鍋爐等，此種供熱方式需建造鍋爐房，煤倉(cāng)儲(chǔ)基地及大量的運(yùn)輸工具和人力，城市的地下還須建造大量的管道輸送網(wǎng)，且維護(hù)費(fèi)用相當(dāng)高，并有35％以上的熱能在管道的輸送過(guò)程中被吃掉。同時(shí)它還是城市中最大的污染源之一。
三、發(fā)明的目的本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處而提供的一種太陽(yáng)能高頻電磁鍋爐供熱設(shè)備。它首先使用了太陽(yáng)能熱水器，運(yùn)用大循環(huán)方式將其若干個(gè)進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)，將水進(jìn)行預(yù)熱后再送入電磁鍋爐加熱使其快速達(dá)到使用溫度的目的。
四
發(fā)明內(nèi)容
一種太陽(yáng)能高頻電磁鍋爐供熱設(shè)備，其特征在于該設(shè)備是由保溫儲(chǔ)水箱、太陽(yáng)能熱水器、保溫蓄熱箱、高頻電磁鍋爐、用戶(hù)暖氣組、電磁閥、用戶(hù)洗浴熱水表、通過(guò)活接頭、連接管道連為一體，其中A、太陽(yáng)能熱水器是由集熱器與儲(chǔ)水槽是用外壓蓋式橡膠圈密封連接；儲(chǔ)水槽與冷循環(huán)管通過(guò)活接頭連接在一起；熱水器的支架用角鋼焊接而成用于固定集熱器和儲(chǔ)水槽；圖3中的鋁質(zhì)壓花漫反射板用鉚釘固定于支架之上；熱水器儲(chǔ)水槽的內(nèi)膽中的出水管和進(jìn)水管焊接成型用于熱水器與熱水器之間的串并連接；B、高頻電磁鍋爐由電磁鍋爐的外殼用以安裝鍋爐內(nèi)膽以及內(nèi)部的部件，聚胺脂保溫層除保溫作用外還起到固定鍋爐內(nèi)膽的作用；爐膽托架用以固定鍋爐內(nèi)膽和進(jìn)出水裝置；高頻電磁感應(yīng)線圈用螺絲經(jīng)過(guò)微晶玻璃陶瓷連接與鍋爐內(nèi)膽的底部；C、保溫蓄熱箱是由在外殼和內(nèi)膽中間設(shè)有聚胺脂保溫層，在保溫蓄熱箱的上、下端安設(shè)有進(jìn)水管接頭；D、高頻電磁鍋爐4的電路圖是由系統(tǒng)電腦控制器PIC16C57為核心，將按鍵AN1、AN2、AN3、AN4、AN5設(shè)定的程序信號(hào)和X1-X13及各溫度檢測(cè)探頭TT1、TT2、TT3送入的信號(hào)進(jìn)行處理后分別送給顯示部分LED1-LED13；電磁閥控制部分JD1-JD7并和高頻電磁鍋爐4的主控微電腦ZKWDN相連，接受電腦控制器的指令后連接溫度檢測(cè)電路WJ；溫度控制電路WK；功率調(diào)整電路GLTZ；過(guò)壓檢測(cè)電路GYJC；和振蕩電路后將信號(hào)送給驅(qū)動(dòng)分配放大器QDFP；再通過(guò)接線端子J5將信號(hào)送到功放模塊進(jìn)行放大推動(dòng)高頻電磁感應(yīng)線圈L8進(jìn)行工作。
高頻電磁鍋爐的工作原理是將工頻交流市電經(jīng)整流器改變?yōu)橹绷麟姡诮?jīng)電子電路將其逆變?yōu)?5KHz的高頻電流供給高頻感應(yīng)線圈以產(chǎn)生高頻交變磁場(chǎng)，其磁力線經(jīng)過(guò)鍋爐底部形成回路，磁力線被切割產(chǎn)生了無(wú)數(shù)小渦流作用于爐底材料電阻而產(chǎn)生焦耳熱，對(duì)鍋爐內(nèi)的水進(jìn)行了直接的加熱。
五、發(fā)明效果本系統(tǒng)的太陽(yáng)能集熱管采用熱沖性能好，強(qiáng)度高的硼硅特硬玻璃制造，真空雙層結(jié)構(gòu)，真空度達(dá)5×10-3Pa，真空管可經(jīng)受直徑2厘米的冰雹沖擊。管內(nèi)使用真空濺射選擇性鍍膜，對(duì)陽(yáng)光有極高的吸收率，單管空曬溫度可達(dá)250攝氏度以上，可以承受0.6MPa的壓力。儲(chǔ)水槽選用不銹鋼板，折邊滾壓機(jī)制成型。保溫采用聚胺脂發(fā)泡材料，保溫時(shí)間可達(dá)72小時(shí)。鋁質(zhì)壓花漫反射板可提高熱效率8-12％。
電磁鍋爐有以下幾大特點(diǎn)1、高頻電磁鍋爐是完全環(huán)保產(chǎn)品，無(wú)任何廢物、廢氣、粉塵等工業(yè)污染，實(shí)現(xiàn)了零污染的最新型環(huán)保產(chǎn)品。
2、由于采用微電腦控制技術(shù)，設(shè)備啟動(dòng)及運(yùn)行時(shí)對(duì)電網(wǎng)無(wú)任何沖擊。
3、高頻電磁鍋爐是高效的能源轉(zhuǎn)換設(shè)備，轉(zhuǎn)換效率可達(dá)96％以上；而傳統(tǒng)的燃煤鍋爐為48％；燃?xì)忮仩t也只有55％。
4、直接令爐底發(fā)熱，沒(méi)有熱傳導(dǎo)損耗，加熱速度快，綜合效率超凡。
5、高頻電磁鍋爐的體積小、重量輕、占地面積很小，而且沒(méi)有任何輔助面積的要求。
6、由于采用智能型微機(jī)控制，高頻電磁鍋爐的自動(dòng)化程度非常高，無(wú)需專(zhuān)人操作管理，免除運(yùn)行人工費(fèi)用。
7、由于采用了分體式功率模塊和控制電路，功率的大小可任意組合，更換元件和維修操作也十分方便。
六、附圖及圖面說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能熱水器2的側(cè)視圖；圖3是本實(shí)用新型的太陽(yáng)能熱水器2的正視圖；圖4是本實(shí)用新型的高頻電磁鍋爐4的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本實(shí)用新型的保溫蓄熱箱3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型的系統(tǒng)電腦控制圖；圖7、8是本實(shí)用新型的高頻電磁鍋爐4的工作原理圖。
其中1-保溫儲(chǔ)水箱、2-太陽(yáng)能熱水器、3-保溫蓄熱箱、4-高頻電磁鍋爐、5-用戶(hù)暖氣組、6、7、8、9-電磁閥、10-用戶(hù)洗浴熱水表、11-通過(guò)活接頭、12-連接管道、13-集熱器、14-儲(chǔ)水槽、15-循環(huán)管、16-過(guò)活接頭、17-熱水器的支架、18-鋁質(zhì)壓花漫反射板、、19-出水管、20-進(jìn)水管、21-內(nèi)膽、22-聚氨酯保溫層、23-電磁鍋爐的外殼、24-聚胺脂保溫層、25-鍋爐內(nèi)膽、26-循環(huán)水泵、27-功放模塊散熱器、28-微晶玻璃陶瓷、29-高頻電磁感應(yīng)線圈、30-爐膽托架、31、32-進(jìn)出水裝置33-外殼、34-內(nèi)膽、35-進(jìn)水管接頭、36-聚胺脂保溫層。
七具體實(shí)施方式
太陽(yáng)能熱水器的水流經(jīng)集熱器13吸收太陽(yáng)能輻射熱，溫度升高密度變小，往上升至儲(chǔ)水槽14內(nèi)，儲(chǔ)水槽內(nèi)的水密度較大，較冷的水經(jīng)由冷循環(huán)管15往下流至集熱器，產(chǎn)生自然對(duì)流循環(huán)而將儲(chǔ)水槽內(nèi)的水加熱，此自然循環(huán)不經(jīng)其它機(jī)械、電力和動(dòng)力。當(dāng)日照量愈高，循環(huán)速度愈快溫度亦高。保溫蓄熱箱3使用圓柱形臥式設(shè)計(jì)。冷扎鋼板折邊流壓機(jī)制成型。保溫亦采用聚胺脂發(fā)泡材料一次成型處理。保溫時(shí)間可達(dá)72小時(shí)以上。
高頻電磁鍋爐是采用高頻電磁感應(yīng)的理論基礎(chǔ)而實(shí)施的。它是一套控制電路帶動(dòng)多只功放模塊和多只電磁線圈來(lái)實(shí)現(xiàn)大功率的，利用磁隔離技術(shù)使線圈之間互不影響。(每套功放模塊和線圈組件可產(chǎn)生1.8KW的功率，根據(jù)用戶(hù)需要可制成1.8-36KW或更大功率；不同規(guī)格的各種高頻電磁鍋爐。為使電網(wǎng)平衡運(yùn)行8.4KW以上的高頻電磁鍋爐均采用三項(xiàng)四線制供電方式。)高頻電磁鍋爐結(jié)構(gòu)特性1、采用優(yōu)質(zhì)搪瓷鋼板，厚度1-3mm，視鍋爐大小而定。內(nèi)膽表面為非金屬材料，因而不生銹，采用耐高溫微晶體燒結(jié)技術(shù)(燒結(jié)溫度870-900攝氏度)，增加了晶體的鋼度，搪瓷表面的搪瓷層還可增加內(nèi)膽的保溫性能。2、折邊滾壓機(jī)制成型，氬弧焊接，使其強(qiáng)度高，不易漏水。3、內(nèi)膽承壓設(shè)計(jì)，采用環(huán)型封頭，確保安全。4、超厚帶壓，整體聚氨酯發(fā)泡50mm厚，保溫性能優(yōu)良。5、外殼采用戶(hù)型彩色鋼板，沖壓成型并進(jìn)行噴塑或金屬烤漆，外觀漂亮且耐腐蝕。
系統(tǒng)電腦控制器圖6和電磁鍋爐的工作原理圖7、圖8，圖6為系統(tǒng)電腦控制器。主要完成每天每一時(shí)段的溫度控制和儲(chǔ)水箱和鍋爐的水位控制以及電磁閥6、7、8、9、10、11、12的開(kāi)關(guān)運(yùn)行和系統(tǒng)的安全運(yùn)行。圖7的ZKWDN為高頻電磁鍋爐的主控微電腦板；ZDDL為震蕩電路；WZ為溫度檢測(cè)電路；WK為溫度控制電路；GLTZ為功率調(diào)整電路；GYJC為過(guò)壓檢測(cè)電路；QDFD為驅(qū)動(dòng)分配放大器；圖8為單只功率模塊組件；包括整流，推挽式功放，電容及高頻感應(yīng)電磁線圈。系統(tǒng)電腦控制器以PIC16C57單片機(jī)為核心構(gòu)成，采用EE2ROM，不怕掉電，永久保存用戶(hù)程序，并可隨時(shí)更改。系統(tǒng)時(shí)鐘采用專(zhuān)用時(shí)鐘芯片，因此抗干擾能力強(qiáng)，功能完善。具有很高的可靠性?？刂破饕訮IC16C57為核心，用IC1-IC8對(duì)CPU串行輸出的顯示碼進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，并帶動(dòng)LED1-LED8顯示數(shù)字。LED1在走時(shí)狀態(tài)下顯示星期，在編程狀態(tài)下顯示定時(shí)編號(hào)，LED2-LED5顯示時(shí)鐘，LED6-LED8顯示溫度。IC9-IC10是用來(lái)并串轉(zhuǎn)換擴(kuò)展入口，IC12是時(shí)鐘日歷芯片，在這里僅用了星期、時(shí)和分。IC13為EEPROM用來(lái)儲(chǔ)存用戶(hù)程序。MK1是專(zhuān)為儲(chǔ)水箱水位檢測(cè)設(shè)計(jì)的模塊，水位信號(hào)經(jīng)IC15-IC21光隔離后送入CPU、MK2為測(cè)溫模塊，將溫度進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后送入CPU、接線端子X(jué)1-X4，X7接兩個(gè)電接點(diǎn)壓力表，用來(lái)根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的壓力范圍自動(dòng)控制增壓泵的開(kāi)停。增壓泵是設(shè)在鍋爐內(nèi)部位于低處而要往樓上送水時(shí)才用。X5-X6接到高頻電磁鍋爐功率模塊的散熱器上，當(dāng)缺水或溫度超過(guò)限定值時(shí)，控制器指令停機(jī)并報(bào)警。
控制器的工作過(guò)程如下系統(tǒng)上電復(fù)位后，如時(shí)鐘還未運(yùn)行，應(yīng)先校時(shí)，同時(shí)按下AN1-AN3即可進(jìn)入校時(shí)狀態(tài)，此時(shí)LED11滅，LED13亮。按動(dòng)AN1-AN2可設(shè)定星期，時(shí)和分。接著輸入用戶(hù)程序，同時(shí)按下AN1-AN2即可進(jìn)入編程狀態(tài)。此時(shí)LED11滅，LED12亮。控制器工作程序按周循環(huán)，可設(shè)定一周內(nèi)每天每一時(shí)段的溫度和三種不同的運(yùn)行方式；既圖一的第一種方式，冬季的白天路線由冷水增壓泵—保溫儲(chǔ)水箱1—太陽(yáng)能熱水器2—保溫蓄熱箱3—高頻電磁鍋爐4—用戶(hù)采暖5-供熱水9—太陽(yáng)能熱水器。既電磁閥7關(guān)閉，其余均打開(kāi)。第二種方式為冬季的夜間路線由冷水增壓泵—保溫儲(chǔ)水箱1—保溫蓄熱箱3—高頻電磁鍋爐4—用戶(hù)采暖5-供熱水9—保溫蓄熱箱。即電磁閥6關(guān)閉，其余均打開(kāi)。第三種為夏季供熱水方式路線由冷水增壓泵—保溫儲(chǔ)水箱1—太陽(yáng)能熱水器2—保溫蓄熱箱3—高頻電磁鍋爐4—用戶(hù)熱水電磁閥9。即電磁閥7、8關(guān)閉，其余均打開(kāi)。在按AN1-AN2的同時(shí)還可設(shè)定每天不同時(shí)段的溫度；如600-800為26攝氏度，此時(shí)高頻電磁鍋爐的出水溫度將達(dá)到82攝氏度。程序編好后按一下AN3，這時(shí)LED12滅，LED11亮。此時(shí)已回到了正常的工作狀態(tài)。將按照您所編好的程序自動(dòng)運(yùn)行。
K1為手動(dòng)/自動(dòng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，手動(dòng)操作是為了方便在所設(shè)定的工作程序以外，臨時(shí)要改變而設(shè)置的。合上K1，LED9亮，進(jìn)入手動(dòng)操作狀態(tài)。這時(shí)按AN4可設(shè)定高頻電磁鍋爐的溫度，然后再按一下AN5，鍋爐既按照所設(shè)定的溫度自動(dòng)工作。如要恢復(fù)，把K1撥回到自動(dòng)位置即可。手動(dòng)/自動(dòng)狀態(tài)可隨時(shí)切換，兩種狀態(tài)的工作程序互不影響。電路設(shè)計(jì)了多項(xiàng)安全保護(hù)功能，如過(guò)熱、過(guò)流保護(hù)；爐體溫度過(guò)高或電壓出現(xiàn)異常，鍋爐會(huì)自動(dòng)停止加熱，并報(bào)警，使整體運(yùn)行安全可靠。
利用本發(fā)明全套系統(tǒng)可制成單戶(hù)供熱、單元供熱、集群供熱等多種供熱方式。
利用本發(fā)明的電磁鍋爐可為各種場(chǎng)合提供取暖，熱水，開(kāi)水等生活用水。以取代現(xiàn)有的燃煤、燃?xì)?、燃油鍋爐。另可制成化工廠用的大功率電磁蒸餾釜，由于溫度控制精確使得化工產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，提高了原材料的利用率，使生產(chǎn)成本大為降低。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)采用太陽(yáng)能和電磁電熱轉(zhuǎn)換原理，大幅度降低了運(yùn)行成本，提高了熱效率的轉(zhuǎn)換指標(biāo)。在基本建設(shè)方面也大大低于目前實(shí)行的燃煤鍋爐集中供暖、燃?xì)狻⑷加凸┡慕ㄔO(shè)性投入。能充分滿足采暖供熱的需求。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能高頻電磁鍋爐供熱設(shè)備，其特征在于該設(shè)備是由保溫儲(chǔ)水箱(1)、太陽(yáng)能熱水器(2)、保溫蓄熱箱(3)、高頻電磁鍋爐(4)、用戶(hù)暖氣組(5)、、電磁閥(6)、(7)、(8)、(9)、用戶(hù)洗浴熱水表(10)、通過(guò)活接頭(11)與管道(12)連為一體，其中A、太陽(yáng)能熱水器(2)是由集熱器(13)與儲(chǔ)水槽(14)是用外壓蓋式橡膠圈密封連接；儲(chǔ)水槽(14)與冷循環(huán)管(15)通過(guò)活接頭(16)連接在一起；熱水器的支架(17)用角鋼焊接而成用于固定集熱器(13)和儲(chǔ)水槽(14)；鋁質(zhì)壓花漫反射板(18)用鉚釘固定于支架(17)之上；熱水器儲(chǔ)水槽(14)的內(nèi)膽(21)中的出水管(19)和進(jìn)水管(20)焊接成型用于熱水器與熱水器之間的串并連接；B、高頻電磁鍋爐(4)由電磁鍋爐的外殼(23)用以安裝鍋爐內(nèi)膽(25)以及內(nèi)部的部件，聚胺脂保溫層(24)除保溫作用外還起到固定鍋爐內(nèi)膽的作用；爐膽托架(30)用以固定鍋爐內(nèi)膽(25)和進(jìn)出水裝置(31)、(32)；高頻電磁感應(yīng)線圈(29)用螺絲經(jīng)過(guò)微晶玻璃陶瓷(28)連接與鍋爐內(nèi)膽25的底部；C、保溫蓄熱箱(3)是由外殼(33)和內(nèi)膽(34)中間設(shè)有聚胺脂保溫層(36)，在保溫蓄熱箱的上、下端安設(shè)有進(jìn)水管接頭(35)；D、高頻電磁鍋爐(4)的電路圖是由系統(tǒng)電腦控制器PIC16C57為核心，將按鍵AN1、AN2、AN3、AN4、AN5設(shè)定的程序信號(hào)和X1-X13及各溫度檢測(cè)探頭TT1、TT2、TT3送入的信號(hào)進(jìn)行處理后分別送給顯示部分LED1-LED13；電磁閥控制部分JD1-JD7并和高頻電磁鍋爐4的主控微電腦ZKWDN相連；接受電腦控制器的指令后連接溫度檢測(cè)電路WJ；溫度控制電路WX；功率調(diào)整電路GLTZ；過(guò)壓檢測(cè)電路GYJC；和振蕩電路后將信號(hào)送給驅(qū)動(dòng)分配放大器QDFP；再通過(guò)接線端子J5將信號(hào)送到功放模塊進(jìn)行放大推動(dòng)高頻電磁感應(yīng)線圈L8進(jìn)行工作。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能高頻電磁鍋爐供熱設(shè)備，屬于集中采暖供熱技術(shù)領(lǐng)域。主要特點(diǎn)是由保溫儲(chǔ)水箱、太陽(yáng)能熱水器、保溫蓄熱箱、高頻電磁鍋爐、用戶(hù)暖氣組、電磁閥、用戶(hù)熱水表，通過(guò)活接頭與管道連為一體。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用太陽(yáng)能和電磁電熱轉(zhuǎn)換原理，降低運(yùn)行成本，提高熱效率的轉(zhuǎn)換指標(biāo)，充分滿足采暖供熱的需求。
文檔編號(hào)F24J2/04GK2575558SQ0228384
公開(kāi)日2003年9月24日 申請(qǐng)日期2002年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月23日
發(fā)明者王志強(qiáng) 申請(qǐng)人:王志強(qiáng)