一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，機(jī)架主體系統(tǒng)包括集熱水箱和真空集熱管，所述集熱水箱上部設(shè)有進(jìn)水管，所述集熱水箱的下部設(shè)有排水管；所述氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)包括在所述集熱水箱一側(cè)端部設(shè)有進(jìn)氣扇管道，所述進(jìn)氣扇管道的一端與進(jìn)氣扇連接，所述進(jìn)氣扇管道的另一端通過導(dǎo)風(fēng)管與第一冷熱交換器連接，所述第一冷熱交換器通過冷熱交換過度管與第二冷熱交換器連接，所述第二冷熱交換器通過排氣管與連接在集熱水箱另一側(cè)端部的排氣扇管道一端連接，所述排氣扇管道的另一端與排氣扇連接。本發(fā)明具備造價(jià)低、耗電量小和無污染，一物二用等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能熱水器，尤其是涉及一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的發(fā)展，人們的物質(zhì)文化生活水平得到了顯著提高。空調(diào)、熱水器作為一種改善人們生活的家用設(shè)備，無論在城市還是在農(nóng)村都得到了廣泛的應(yīng)用。然而空調(diào)、熱水器的生產(chǎn)安裝和實(shí)用過程中會帶來一系列問題。比如:空調(diào)熱水器和其他供暖電器設(shè)備在生產(chǎn)和安裝過程中需要消耗大量人力和物力，由于現(xiàn)有空調(diào)和家用供暖電器設(shè)備大部分都是化學(xué)制冷、制熱。尤其是空調(diào)外機(jī)在使用過程中會向環(huán)境排放污染氣體。加之一般家用供暖電器設(shè)備都是單一的電加熱，使用時(shí)空氣變得干燥。另外電動機(jī)和壓縮機(jī)的功率大，耗電量大，噪音大，維修的頻率高。因此為了克服現(xiàn)有常規(guī)空調(diào)的弊端和現(xiàn)有家用供暖電器設(shè)備的不合理，迫切需要發(fā)明一種符號節(jié)能、減排、環(huán)保要求的新型太陽能室內(nèi)供暖系統(tǒng)。綜上所述:現(xiàn)有家用供暖電器設(shè)備和現(xiàn)有普通空調(diào)存在生產(chǎn)成本高，使用時(shí)耗電量大，現(xiàn)有支架固定太陽能熱水器使用功能單一的缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，具備造價(jià)低、耗電量小和無污染，一物二用等優(yōu)點(diǎn)。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0005]一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，包括機(jī)架主體系統(tǒng)和氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)，所述機(jī)架主體系統(tǒng)包括集熱水箱和真空集熱管，所述集熱水箱與真空集熱管連通，所述集熱水箱上部設(shè)有進(jìn)水管，所述集熱水箱的下部設(shè)有排水管；所述氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)包括設(shè)置在所述集熱水箱內(nèi)部的第一冷熱交換器、冷熱交換過度管和第二冷熱交換器，在所述集熱水箱一側(cè)端部設(shè)有進(jìn)氣扇管道，所述進(jìn)氣扇管道的一端與進(jìn)氣扇連接，所述進(jìn)氣扇管道的另一端通過導(dǎo)風(fēng)管與第一冷熱交換器連接，所述第一冷熱交換器通過冷熱交換過度管與第二冷熱交換器連接，所述第二冷熱交換器通過排氣管與連接在集熱水箱另一側(cè)端部的排氣扇管道一端連接，所述排氣扇管道的另一端與排氣扇連接。
[0006]所述氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)是整個(gè)制熱過程中的重要部分，該系統(tǒng)通過進(jìn)氣扇管道從室內(nèi)抽取空氣，通入集熱水箱中第一冷熱交換器完成初次吸熱，達(dá)到了初次吸熱的目的，完成初次吸熱的氣體經(jīng)過冷熱交換過度管，再通入第二冷熱交換器，完成快速充分吸熱，由于冷熱交換器充分浸置于集熱水箱的集熱水中，使得它與集熱水之間有著較大的接觸面積，可以滿足充分的吸熱過程。最后將制熱過的氣體輸出至房間或客廳中。
[0007]更進(jìn)一步的，所述冷熱交換過度管內(nèi)設(shè)有三輪氣流緩沖器，所述三輪氣流緩沖器平行置于冷熱交換過度管中，從而讓空氣在冷熱交換過度管內(nèi)暫時(shí)緩慢運(yùn)動，使得內(nèi)部的空氣形成曲線流向，延長流程，再通入第二冷熱交換器，從而達(dá)到充分吸熱的效果。[0008]更進(jìn)一步的，在所述進(jìn)氣扇管道端口內(nèi)側(cè)設(shè)有管式陶瓷發(fā)熱片，在進(jìn)氣扇的引風(fēng)口外側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣扇溫度傳感器和預(yù)熱器溫控開關(guān)，所述進(jìn)氣扇溫度傳感器的信號輸出端與溫控開關(guān)的信號輸入端連接，所述溫控開關(guān)的信號輸出端與管式陶瓷發(fā)熱片連接。當(dāng)進(jìn)氣扇溫度傳感器測得進(jìn)氣扇管道附近的空氣溫度低于某一設(shè)定值時(shí)，預(yù)熱器溫控開關(guān)智能化啟動管式陶瓷發(fā)熱片；當(dāng)進(jìn)氣扇溫度傳感器測得進(jìn)氣扇管道附近的空氣溫度高于某一設(shè)定值時(shí)，預(yù)熱器溫控開關(guān)智能化關(guān)閉管式陶瓷發(fā)熱片。
[0009]更進(jìn)一步的，在所述集熱水箱內(nèi)設(shè)置有加熱器溫度傳感器、加熱器溫控開關(guān)和輔助加熱器，所述加熱器溫度傳感器的信號輸出端與加熱器溫控開關(guān)的信號輸入端連接，所述加熱器溫控開關(guān)的信號輸出端與輔助加熱器連接。當(dāng)遇到陰雨天氣，太陽能無法提供足量的熱量供熱時(shí)，可以通過輔助加熱器智能化供熱。
[0010]更進(jìn)一步的，所述進(jìn)水管通過自動給水電子閥連接在集熱水箱上，在所述集熱水箱內(nèi)壁上端安裝有水位控制儀，所述水位控制儀的信號輸出端與自動給水電子閥的信號輸入端連接。當(dāng)集熱水箱中的水量低于或者高于某一設(shè)定值時(shí)，可以自動給水或停止供水。
[0011]更進(jìn)一步的，所述集熱水箱的上側(cè)壁上安裝有溢水管。當(dāng)水位控制儀損壞或無法讀取水位時(shí)或自動給水電子閥不停地給集熱水箱供水時(shí)，可以把多余的水從溢水管中排出。
[0012]有益效果:本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，(I)本發(fā)明通過太陽能的機(jī)架主體系統(tǒng)和氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)，完成對空氣的充分吸熱，制熱效果好，完全環(huán)保。并且具有熱水器提供熱水的功能，還可以當(dāng)作取暖空調(diào)使用，一機(jī)二用。(2)本發(fā)明與現(xiàn)有家用供暖設(shè)備相比，具備耗能小、無噪音、室內(nèi)空氣舒適等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]附圖2為本發(fā)明集熱水箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0015]附圖3為本發(fā)明氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]附圖4為本發(fā)明進(jìn)氣扇端口安裝濾網(wǎng)的示意圖。
[0017]附圖5為本發(fā)明進(jìn)氣扇端口的側(cè)視圖。
[0018]附圖6為本發(fā)明冷熱交換過度管的主視圖。
[0019]附圖7為本發(fā)明冷熱交換過度管的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0021]如附圖1、附圖2和附圖3所示，本發(fā)明包括機(jī)架主體系統(tǒng)和氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)，所述機(jī)架主體系統(tǒng)包括裝有待加熱水的集熱水箱1、支架18和真空集熱管19，所述支架18為左右立柱鋼板、側(cè)面鋼板和底盤框架連接組合成的三角形支架，所述集熱水箱I固定安裝在支架18的上端，支架18的前面外側(cè)安裝有真空集熱管座腳10，真空集熱管座腳10上安裝真空集熱管19，所述集熱水箱I與真空集熱管19通過管道連通，所述集熱水箱I上部設(shè)有進(jìn)水管7，所述集熱水箱I的下部設(shè)有排水管21 ;所述氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)包括設(shè)置在所述集熱水箱I內(nèi)部的第一冷熱交換器4、冷熱交換過度管5和第二冷熱交換器8，在所述集熱水箱I 一側(cè)端部設(shè)有進(jìn)氣扇管道13，所述進(jìn)氣扇管道13的一端與進(jìn)氣扇23連接，所述進(jìn)氣扇管道13的另一端通過導(dǎo)風(fēng)管2與第一冷熱交換器4連接，所述第一冷熱交換器4通過冷熱交換過度管5與第二冷熱交換器8連接，所述第二冷熱交換器8通過排氣管15與連接在集熱水箱I另一側(cè)端部的排氣扇管道16 —端連接，所述排氣扇管道16的另一端與排氣扇24連接。
[0022]如附圖6、7所示，所述冷熱交換過度管5內(nèi)設(shè)有三輪氣流緩沖器20，所述三輪氣流緩沖器20平行置于冷熱交換過度管5中。所述三輪氣流緩沖器20內(nèi)設(shè)有三個(gè)輪片201，通過三根小軸沿輪片201的直徑方向穿透連接，每根小軸的兩端分別裝在三輪氣流緩沖器20內(nèi)壁相對應(yīng)的小軸彈簧座腳上，所述輪片201上均勻分布前后導(dǎo)通的氣孔，當(dāng)進(jìn)入空氣時(shí)，輪片201自主旋轉(zhuǎn)，用來阻擊流進(jìn)來的空氣，輪片201上均勻分布有相導(dǎo)通的氣孔，從而讓空氣在冷熱交換過度管5內(nèi)暫時(shí)緩慢運(yùn)動，使得內(nèi)部的空氣形成曲線流向，延長流程，再通入第二冷熱交換器8，從而達(dá)到充分吸熱的效果。
[0023]所述的集熱水箱I和真空集熱管19通過支架18安裝在戶外便于接收太陽光的地方；所述的進(jìn)氣扇23、排氣扇24安裝在室內(nèi)。
[0024]如附圖5所示，在所述進(jìn)氣扇管道13端口內(nèi)側(cè)設(shè)有管式陶瓷發(fā)熱片28，在進(jìn)氣扇23的引風(fēng)口外側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣扇溫度傳感器26和預(yù)熱器溫控開關(guān)27，所述進(jìn)氣扇溫度傳感器26的信號輸出端與溫控開關(guān)27的信號輸入端連接，所述溫控開關(guān)27的信號輸出端與管式陶瓷發(fā)熱片28連接。當(dāng)進(jìn)氣扇溫度傳感器26測得進(jìn)氣扇管道13附近的空氣溫度低于某一設(shè)定值時(shí)，本發(fā)明中該設(shè)定值為2V，預(yù)熱器溫控開關(guān)27智能化啟動管式陶瓷發(fā)熱片28 ；當(dāng)進(jìn)氣扇溫度傳感器26測得進(jìn)氣扇管道13附近的空氣溫度高于某一設(shè)定值時(shí)，本發(fā)明中該設(shè)定值為8°C，預(yù)熱器溫控開關(guān)27智能化關(guān)閉管式陶瓷發(fā)熱片28。這樣的設(shè)計(jì)優(yōu)越于:可以通過管式陶瓷發(fā)熱片28的預(yù)熱，使得進(jìn)入進(jìn)氣扇23的空氣提前加熱，可以滿足短時(shí)間將室內(nèi)的氣溫最快速度的提升。
[0025]在所述集熱水箱I內(nèi)設(shè)置有加熱器溫度傳感器3、加熱器溫控開關(guān)9和輔助加熱器14，所述加熱器溫度傳感器3的信號輸出端與加熱器溫控開關(guān)9的信號輸入端連接，所述加熱器溫控開關(guān)9的信號輸出端與輔助加熱器14連接。當(dāng)遇到陰雨天氣，太陽能無法提供足量的熱量供熱時(shí)，可以通過輔助加熱器14智能化供熱。所述的輔助加熱器14用于加熱集熱水箱I內(nèi)的水。
[0026]所述進(jìn)水管7通過自動給水電子閥12連接在集熱水箱I上，在所述集熱水箱I內(nèi)壁上端安裝有水位控制儀11，所述水位控制儀11的信號輸出端與自動給水電子閥12的信號輸入端連接。當(dāng)集熱水箱中的水量低于或者高于某一設(shè)定值時(shí)，可以自動給水或停止供水。所述集熱水箱的上側(cè)壁上安裝有溢水管。當(dāng)水位控制儀11損壞或無法讀取水位時(shí)或自動給水電子閥12不停地給集熱水箱I供水時(shí)，可以把多余的水從溢水管6中排出。
[0027]所述太陽能集熱水箱I的內(nèi)桶體材料均為不銹鋼，可以防止集熱水箱I和各配件長期與集熱水接觸而生銹。所述內(nèi)桶體外層覆有高效保溫材料，防止與外界有冷熱交換。外管道或入墻管道選擇為PVC管，管體外層覆有高效保溫材料。如附圖4所示，所述進(jìn)氣扇管道23端口安裝有濾網(wǎng)，可以防止物體被吸進(jìn)去，確保了系統(tǒng)工作的安全性。所述排氣扇管道24端口安裝有導(dǎo)風(fēng)板，使用時(shí)可以調(diào)整熱氣流的制熱方向。
[0028]系統(tǒng)工作時(shí)，首先通過控制開關(guān)使得進(jìn)氣扇管道的風(fēng)扇23旋轉(zhuǎn)抽氣工作，排風(fēng)扇24旋轉(zhuǎn)排氣工作，冷空氣被抽入進(jìn)氣扇管道13，通過集熱水箱I的導(dǎo)風(fēng)管2再進(jìn)入集熱水箱I中的第一冷熱交換器4，從而完成初次吸熱，由于冷熱交換器充分浸置于集熱水中，使得它與集熱水之間有著較大的接觸面積，達(dá)到初次吸熱的目的，完成初次吸熱的氣體經(jīng)過冷熱交換過度管5，再通入第二冷熱交換器8，完成快速充分吸熱，第二冷熱交換器8的另一端與排氣管15連接。所述排氣管15與外界排氣扇管道16連接，再由排氣扇管道16輸出至房間或客廳中。
[0029]如果一個(gè)房間平方面積為15平方米，高度為3米，這個(gè)房間或客廳的體積為45立方米。根據(jù)所處的地理位置，華東地區(qū)的冬天室內(nèi)溫度大約有三個(gè)月的時(shí)間持續(xù)在濕冷，溫度為0— 2度。現(xiàn)發(fā)明的一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，集熱水箱I長1800_，直徑600mm,進(jìn)氣扇管道13直徑為80mm,進(jìn)氣扇23其端口長600mm,寬250mm,排氣扇管道16直徑為80mm,排氣扇24其端口長600mm,寬250mm。正常工作后,一般冬天太陽能集熱水箱I的水溫為65度左右，忽略陰雨天的情況時(shí)，而排氣扇管道16每分鐘的排氣量是I立方米左右，進(jìn)氣扇管道13的風(fēng)量也是每分鐘I立方米左右，那么在5分鐘左右就可以讓溫度上升為12度，十分鐘就可以讓溫度升至為20 — 25度，如果在寒冷的冬天連續(xù)陰雨天，在使用太陽能熱水器室內(nèi)供暖的過程中由于通過對冷氣流的吸熱，集熱水箱I的集熱水溫度會不斷的降低，一段時(shí)間后根據(jù)集熱水箱I的加熱器溫度傳感器3設(shè)定的讀數(shù)將信號輸送到輔助加熱器14，輔助加熱器14開始工作。水溫在逐漸升高，當(dāng)水溫達(dá)到加熱器溫度傳感器3設(shè)計(jì)的最高讀數(shù)時(shí)，輔助加熱器14自動關(guān)閉，這樣集熱水箱I的溫度總是保持在60度-65度。
[0030]系統(tǒng)在正常工況下，總用電量85W，其中進(jìn)氣扇23功率40W，排氣扇24功率45W，管式陶瓷發(fā)熱片28功率80W，輔助加熱器14功率為400W(在陰雨天或極端天氣時(shí)使用頻繁)，與現(xiàn)有家用供暖電器產(chǎn)品相比，可以節(jié)約用電百分之五十以上，節(jié)約金屬材料百分之四十以上。更重要的是熱水器與供暖裝置可以同時(shí)使用，對環(huán)境不造成任何污染，系統(tǒng)裝置采用的主要金屬材料為不銹鋼。
[0031]本發(fā)明的太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)是不需要任何化學(xué)原料，更不需要壓縮機(jī)，對環(huán)境不造成任何污染，屬于環(huán)保系列產(chǎn)品。與現(xiàn)有太陽能熱水器相比較，現(xiàn)有太陽能熱水器只能單獨(dú)提供日常生活的熱水供應(yīng)，而本發(fā)明還可用作室內(nèi)供暖。本發(fā)明的太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，包括集熱水箱內(nèi)的添加裝置、外露管道、入墻管道、保溫材料總生產(chǎn)成本不超過500元，生產(chǎn)成本低，屬于節(jié)約型產(chǎn)品，這僅是理論數(shù)據(jù)。是根據(jù)普通平房和普通多層樓房的所用管道，多層樓房按6樓計(jì)算取平均值，如果是高層樓房可以采用前陽臺掛壁式太陽能熱水器，按照同樣的設(shè)計(jì)原理制作，使用和安裝會更便利。
[0032]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其特征在于:包括機(jī)架主體系統(tǒng)和氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)，所述機(jī)架主體系統(tǒng)包括集熱水箱(I)和真空集熱管(19)，所述集熱水箱(I)與真空集熱管(19 )連通，所述集熱水箱(I)上部設(shè)有進(jìn)水管(7 )，所述集熱水箱(I)的下部設(shè)有排水管(21);所述氣流循環(huán)吸熱系統(tǒng)包括設(shè)置在所述集熱水箱(I)內(nèi)部的第一冷熱交換器(4 )、冷熱交換過度管(5 )和第二冷熱交換器(8 )，在所述集熱水箱(I) 一側(cè)端部設(shè)有進(jìn)氣扇管道(13)，所述進(jìn)氣扇管道(13)的一端與進(jìn)氣扇(23)連接，所述進(jìn)氣扇管道(13)的另一端通過導(dǎo)風(fēng)管(2 )與第一冷熱交換器(4 )連接，所述第一冷熱交換器(4 )通過冷熱交換過度管(5)與第二冷熱交換器(8)連接，所述第二冷熱交換器(8)通過排氣管(15)與連接在集熱水箱(I)另一側(cè)端部的排氣扇管道(16) —端連接，所述排氣扇管道(16)的另一端與排氣扇(24)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述冷熱交換過度管(5 )內(nèi)設(shè)有三輪氣流緩沖器(20 )，所述三輪氣流緩沖器(20 )平行置于冷熱交換過度管(5)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其特征在于:在所述進(jìn)氣扇管道(13)端口內(nèi)側(cè)設(shè)有管式陶瓷發(fā)熱片(28)，在進(jìn)氣扇(23)的引風(fēng)口外側(cè)設(shè)置有進(jìn)氣扇溫度傳感器(26)和預(yù)熱器溫控開關(guān)(27)，所述進(jìn)氣扇溫度傳感器(26)的信號輸出端與溫控開關(guān)(27)的信號輸入端連接，所述溫控開關(guān)(27)的信號輸出端與管式陶瓷發(fā)熱片(28)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其特征在于:在所述集熱水箱(I)內(nèi)設(shè)置有加熱器溫度傳感器(3)、加熱器溫控開關(guān)(9)和輔助加熱器(14)，所述加熱器溫度傳感器(3)的信號輸出端與加熱器溫控開關(guān)(9)的信號輸入端連接，所述加熱器溫控開關(guān)(9)的信號輸出端與輔助加熱器(14)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述進(jìn)水管(7 )通過自動給水電子閥(12 )連接在集熱水箱(I)上，在所述集熱水箱(I)內(nèi)壁上端安裝有水位控制儀(11)，所述水位控制儀(11)的信號輸出端與自動給水電子閥(12)的信號輸入端連接。
6.根據(jù)權(quán)利1、2、3、4或5所述一種新型太陽能熱水器室內(nèi)供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱水箱(I)的上側(cè)壁上安裝有溢水管(6)。
【文檔編號】F24J2/46GK103644670SQ201310675629
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月12日
【發(fā)明者】楊斯涵 申請人:東南大學(xué)