專利名稱：太陽能熱水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種太陽能利用設(shè)施，特別是一種太陽能熱水系統(tǒng)。
技術(shù)背景現(xiàn)在普遍使用的真空集熱管式太陽能集熱器在空曬的情況下會老化,減少使用壽命或者集熱效率；過分地加熱也會導(dǎo)致水箱以及其他某些部 件老化，并且增加水垢的形成；另外水箱水溫達(dá)到設(shè)定的溫度上限的時候， 水箱或者卸壓排汽，或者排放掉熱水再注入冷水一-所以過度集熱會造成 水資源的浪費；而且，排放掉熱水再注入冷水還需要水泵消耗電力。針 對以上的問題，有人研制出"帶控溫裝置的太陽能熱水器"(專利號 CN03273925.7),在貯水箱內(nèi)設(shè)有溫控器，溫控器與一控制器連接，在太 陽能集熱器上部設(shè)有一遮陽裝置，設(shè)有與遮陽裝置傳動連接的電機(jī)，電 機(jī)并與控制器相連。采用這種結(jié)構(gòu)的太陽能熱水器具有控溫功能，并能 對太陽能集熱器有較好保護(hù)作用，延長使用壽命。目前，在安裝太陽能熱水系統(tǒng)的時候，為了防止熱水系統(tǒng)在夏季過度 受熱，都要以夏季的日照強(qiáng)度來限定太陽能集熱器的安裝面積。但是， 通常夏季是太陽能最多又是熱水需求最少的時候，如果以夏季為計算標(biāo) 準(zhǔn)，勢必不能滿足春秋冬三季的熱水需求，于是全年的太陽能供暖能力 非常有限(太陽能只能給太陽能暖氣系統(tǒng)提供50%以下的熱水，給太陽 能熱水器提供75%以下的熱水。所以需要電加熱等來輔助。)顯然上述的太陽能熱水器不能解決這些問題,遮陽裝置設(shè)計不能夠根據(jù)熱利用的需要自動調(diào)節(jié)(僅僅是開一合這兩種工作狀態(tài)，而不能成比例地改變參與工作的集熱面積)，達(dá)不到優(yōu)化利用太陽能的目的；而且頻 繁地開合遮陽罩，還會耗費電力，違背了利用太陽能節(jié)能的初衷。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種太陽能熱水系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)對遮陽罩進(jìn) 行定時控制。遮陽裝置可以根據(jù)熱利用的需要自動調(diào)節(jié)，能成比例地改 變參予工作的集熱面積，優(yōu)化利用太陽能；同時能很好保護(hù)太陽能集熱 器不受損害和污染，保證太陽能熱器表面的吸熱效率。節(jié)省電能，操縱 方便。本實用新型提供的太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、 水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設(shè)置感溫探頭，感溫 探頭、水泵及遮陽罩電機(jī)的信號線均連接到電腦控制儀的相應(yīng)控制接口 上。本發(fā)明提供的太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、 水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設(shè)置感溫探頭，感溫 探頭、水泵及遮陽罩電機(jī)的信號線均連接到電腦控制儀的相應(yīng)控制接口 上。上述的電動遮陽罩的電源采用常規(guī)電源和太陽能蓄電池，太陽能光伏 組件鑲嵌在遮陽罩外表面上。上述的電動遮陽罩為橫向遮蓋式。上述的電動遮陽罩在面向太陽能集熱器的一側(cè)，設(shè)置用于擦拭集熱管 表面的擦拭貼層。在上述的擦拭貼層上設(shè)置有外形截面形狀為弧線型線條組成V字形 的擦拭棱，擦拭棱與平行排列的真空玻璃管表面構(gòu)成犬牙交互的狀態(tài)。在上述的太陽能電腦控制儀里的單片機(jī)需要預(yù)留USB或者其他I/O 接口。本實用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、能夠?qū)崿F(xiàn)按時間類別輸入指令，對遮陽罩進(jìn)行定時控制。遮陽裝 置可以根據(jù)熱利用的需要自動調(diào)節(jié)，能成比例地改變參予工作的集熱面積，優(yōu)化利用太陽能；2、遮陽罩能很好保護(hù)太陽能集熱器不受冰雹等損 害和灰塵、積雪等污染，遮陽罩并具有擦拭集熱管表面的功能。能很好 保證太陽能集熱器表面的吸熱效率。3、節(jié)省電能，操縱方便。

圖1是太陽能集熱器上的橫向遮蓋式遮陽罩示意圖。 圖2是遮陽罩面向太陽能集熱器的一側(cè)設(shè)置擦拭貼層的示意圖。 圖3是太陽能熱水系統(tǒng)的各部分連接示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供的太陽能熱水系統(tǒng)實施例見圖l一3，太陽能集熱 器7采用現(xiàn)在普遍使用的玻璃真空管式集熱器，在太陽能集熱器7上組 裝遮陽裝置采用現(xiàn)有技術(shù)(專利申請?zhí)?3273925.7),只是將其縱向 遮蓋式的遮陽罩改為橫向遮蓋式遮陽罩，即，在支架的左側(cè)或者右側(cè)安 裝主動輥4，在另一側(cè)上、下安裝兩個滑輪8，套裝在主動輥4上遮陽罩 3連接傳動繩5，傳動繩5繞過滑輪8連接主動輥4。主動輥4傳動連接 電機(jī)l。電機(jī)1的動力可采用常規(guī)電源和太陽能蓄電池2兩種,實現(xiàn)常規(guī)電源 與太陽能蓄電池雙動力工作模式。光伏太陽能組件(太陽能電池板)可 以安裝在遮陽裝置的外表面上。(如法國威盧克斯集團(tuán)在市場上推出的一款戶外遮陽巻簾，內(nèi)置了太陽能電池，巻簾內(nèi)置太陽能電池，完全依靠鑲嵌在巻簾外罩上的一小塊光伏組件充電，可以實現(xiàn)連續(xù)100次開關(guān)。通過光伏太陽能組件進(jìn)行光電轉(zhuǎn)化，把產(chǎn)生的電能存儲在太陽能蓄電 池當(dāng)中。當(dāng)電量充足時，由太陽能蓄電池供電給遮陽罩電機(jī)l、水泵和太陽能控制儀等用電設(shè)備；遮陽罩3為不透光的柔性面料制作，面向太陽能集熱器的一側(cè)設(shè)置用 于擦拭集熱管表面的擦拭貼層9,擦拭貼層9為具有彈性、不會損害玻璃 的泡末、海棉類物質(zhì)材料。擦拭貼層9可以定期揭下來清洗或者換上新 的。在擦拭貼層9上設(shè)置有l(wèi)一3個外形截面形狀為弧線型線條組成V字 形的擦拭棱10,擦拭棱10與平行排列的真空玻璃集熱管表面構(gòu)成犬牙交 互的狀態(tài)?；【€型線條可以減少與集熱管的摩擦阻力，保證在遮陽罩3 前進(jìn)或者后退時不損害集熱管，還能擦拭到集熱管的側(cè)面。本發(fā)明的遮 陽裝置可采用現(xiàn)有技術(shù)中的多種結(jié)構(gòu)形式，但要改為橫向遮蓋式。遮蓋 式遮陽罩的優(yōu)越性在于太陽能集熱器上的集熱管都是縱向平行排列的， 每支集熱管都是獨立的， 一支破裂了也不影響其它集熱管的工作。所以 從左到右、或者從右到左進(jìn)行遮蓋，可以把整支集熱管從頭到腳地遮蓋 住，不僅減少了參與集熱功率(因為減少了參與工作的集熱管的數(shù)量)， 也不會因為光照而老化。見圖3，太陽能集熱器和水箱內(nèi)分別設(shè)置感溫探頭S1、 S2,感溫探頭 Sl、 S2、水泵及遮陽罩電機(jī)的信號線均連接到太陽能電腦控制儀的相應(yīng) 控制接口上。太陽能電腦控制儀采用現(xiàn)有產(chǎn)品(如江蘇太陽雨公司的產(chǎn)品)。 太陽能熱水系統(tǒng)的智能控制方法如下A、 初始正常狀態(tài)時，遮陽罩電機(jī)不啟動，遮陽罩不遮陽；B、 操縱太陽能電腦控制儀對時間參數(shù)進(jìn)行設(shè)定首先是時段類別的選擇和設(shè)定"日期時段式"、"星期時段式"、 "日期長期式"；"日期時段式"，即在一年當(dāng)中，從某個日期到某個日期的控制指 令(例如專業(yè)銷售人員可以根據(jù)地區(qū)氣候特征幫助用戶設(shè)定默認(rèn)工作狀 態(tài)--在每年的某月某日到幾月幾號，遮蓋住多少支集熱管)；"星期時段式"，即從周一到周日的7天中，某一天或某幾天的控 制指令(例如，用戶每個周末才到鄉(xiāng)村別墅來住，只需要周五中午到周 日中午這段時間撤去遮陽罩，其他時間一律遮陽以保護(hù)太陽能集熱器)。"日期長期式"，即在每一天當(dāng)中的固定時間的控制指令(例如， 某地夜晚風(fēng)沙大，可能會損壞集熱管，所以設(shè)定每天夜晚到清晨的時間 里自動啟動遮陽罩全部遮蓋太陽能集熱器)。其次是起止鐘點設(shè)定從xx點xx分到xx點xx分這段時間里需要 遮陽。"立即啟動選項"，即立即遮陽或者撤去遮陽罩的開關(guān)選項，無法對 遮陽罩進(jìn)行定時操作。例如在突然遭到冰雹襲擊的時候，用戶立即啟動 遮陽罩。C、 對需要遮蓋的集熱管遮蓋檔位設(shè)定；設(shè)定需要遮蓋的集熱管數(shù)量 (如,可以每5支集熱管作為一個遮擋單元，貝IJ一塊20支管的太陽能集熱器可以分為4個單元，步進(jìn)電機(jī)可以相應(yīng)設(shè)置4個檔位)；D、然后，設(shè)定水箱最髙水溫T2max和最低水溫T2min;設(shè)定太陽能 集熱器里的溫度Tl與水箱水溫T2之間的溫差數(shù)值厶T-T1一T2-Y (用戶可以在5—20攝氏度之間選擇數(shù)值Y);確認(rèn)并存儲以上設(shè)置參數(shù)。 E、操縱電腦控制儀根據(jù)以上設(shè)置進(jìn)行自動化控制 首先，根據(jù)電腦內(nèi)置的時間系統(tǒng)判斷是否需要啟動遮陽功能當(dāng)時段與鐘點都符合設(shè)定參數(shù)的時候，電機(jī)啟動，遮蓋設(shè)定檔位數(shù)量的集熱管;這樣，按"時段與鐘點"輸入指令，對遮陽罩進(jìn)行定時、定量控制。然后，識別和分析溫度數(shù)據(jù)當(dāng)T2<T2min并且差值厶T〈Y時，電 機(jī)啟動，撤去遮陽罩；當(dāng)T2^T2max并且差值A(chǔ)T^Y時，電機(jī)啟動，遮蓋 全部集熱器。通過太陽能電腦控制儀控制太陽能熱水系統(tǒng)的全自動運行，能夠根 據(jù)時間和溫度等預(yù)設(shè)的參數(shù)控制循環(huán)泵、電磁閥和輔助電加熱等配套硬 件設(shè)備。使用功能一:用戶可以通過電腦控制儀對水箱最高溫度進(jìn)行設(shè)定(水 箱最高溫度值越大，存儲的熱量越多，但是水箱水溫過高既不安全又容 易生水垢，可以讓用戶在60—90度之間自由選擇這個水箱最高溫度值)； 水箱水溫達(dá)到設(shè)定的最高溫度的時候，再來由電腦控制儀比較太陽能集 熱器里的溫度 一 如果集熱器里的溫度比水箱水溫高出某個設(shè)定值(比 如溫差在10攝氏度以上)，那么就說明外界太陽能的供給明顯超出了需 求，這時候電腦控制儀自動啟動遮陽罩來遮陽；如果集熱器里的溫度與 水箱水溫相近(比如溫差在10攝氏度以內(nèi))甚至更低，則說明外界的太 陽能并不特別多，再考慮到換熱過程中的熱量損失(水箱與太陽能集熱 器的距離越遠(yuǎn)，水管的保溫性能越低，熱量損失越大)，就不會出現(xiàn)水 箱過熱的問題，也就沒有必要啟動遮陽罩的遮陽功能。同樣的道理，用戶可以通過電腦控制儀設(shè)定一個水箱水溫的最低值(比如50攝氏度)，當(dāng)水箱水溫降到了這個設(shè)定的最低溫度以下，此時 電腦控制儀要比較太陽能集熱器里的溫度 一 如果集熱器里的溫度小于 某個設(shè)定值(比如70攝氏度)，則說明外界太陽能的供給確實不足，應(yīng) 該自動撤去遮陽罩，以擴(kuò)大集熱功率。使用功能二電腦控制儀通過感溫探頭探測水箱和太陽能集熱器內(nèi)部 的溫度，并且根據(jù)溫度值來啟動某些功能，比如在太陽能集熱器溫度高 于水箱水溫10攝氏度的時候，自動啟動水泵實現(xiàn)熱交換，以加熱水箱中 的水；在水箱水溫達(dá)到設(shè)定的最高溫度之后，停止水泵工作，阻止太陽 能集熱器與水箱進(jìn)行熱交換(這些功能是市場上的分體產(chǎn)承壓式太陽能 熱水系統(tǒng)都具有的基本功能。太陽能電腦控制儀的開發(fā)商可以根據(jù)客戶 的需要增加拓展功能)。另外，從技術(shù)更新和生產(chǎn)成本遞減的發(fā)展角度看，太陽能電腦控制儀 里的單片機(jī)需要預(yù)留USB或者其他I/O接口，連接互聯(lián)網(wǎng)，用戶可以在緊 急情況下通過計算機(jī)XPDA或者手機(jī)等數(shù)碼終端設(shè)備聯(lián)網(wǎng)遙控操作:或者 委托專業(yè)機(jī)構(gòu)(比如太陽能熱水器售后服務(wù)部門)根據(jù)天氣情況遠(yuǎn)程遙控， 比如在突然遭受冰雹或者大風(fēng)襲擊的時候遙控遮蓋集熱器。還可以把太 陽能電腦控制儀與"自動氣象站"等氣象測試儀器相連接,可以通過自動 氣象站獲得風(fēng)雨以及太陽輻射等數(shù)據(jù)自動控制遮陽罩的開合;還可以在 下大雨的時候自動張開遮陽布，以便借助雨水沖洗清潔遮陽布表面。
權(quán)利要求1.一種太陽能熱水系統(tǒng)，包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設(shè)置感溫探頭，感溫探頭、水泵及遮陽罩電機(jī)的信號線均連接到電腦控制儀的相應(yīng)控制接口上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征是電動遮陽罩的 電源采用常規(guī)電源和太陽能蓄電池，太陽能光伏組件鑲嵌在遮陽罩外表 面上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征是:電動遮陽罩為 橫向遮蓋式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水系統(tǒng),其特征是電動遮陽罩在 面向太陽能集熱器的一側(cè)，設(shè)置用于擦拭集熱管表面的擦拭貼層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征是擦拭貼層上設(shè) 置有外形截面形狀為弧線型線條組成V字形的擦拭棱，擦拭棱與平行排 列的真空玻璃管表面構(gòu)成犬牙交互的狀態(tài)。
6 、根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱水系統(tǒng)，其特征是:太陽能電腦 控制儀里的單片機(jī)預(yù)留USB或者其他I/O接口。
專利摘要本實用新型提供一種太陽能熱水系統(tǒng)，它包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設(shè)置感溫探頭，感溫探頭、水泵及遮陽罩電機(jī)的信號線均連接到電腦控制儀的相應(yīng)控制接口上。能夠?qū)崿F(xiàn)按時間類別輸入指令，對遮陽罩進(jìn)行定時控制。遮陽裝置可以根據(jù)熱利用的需要自動調(diào)節(jié)，能成比例地改變參予工作的集熱面積，優(yōu)化利用太陽能；遮陽罩能很好保護(hù)太陽能集熱器不受冰雹等損害和灰塵、積雪等污染，遮陽罩并具有擦拭集熱管表面的功能，能很好保證太陽能集熱器表面的吸熱效率。節(jié)省電能，操縱方便。
文檔編號F24J2/40GK201173598SQ200820010410
公開日2008年12月31日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者浩 殷 申請人:浩 殷