專利名稱：自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能熱能技術領域，尤指一種自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置。
技術背景中國是世界上最大的太陽能熱水器的生產國和消費國，主要產品是真空管(包括熱管) 型和平板型集熱器。一體式太陽能熱水器利用熱虹吸循環(huán)或利用自來水壓力和電磁閥控制實現自然循環(huán)，也 有采用強制循環(huán)的，但這些技術不是循環(huán)不良，就是安裝條件要求高，而且防凍困難，水溫 控制不好。分體式太陽能熱水器一般通過高沸點低凝固點的乙二醇與水的混合物做傳熱介質，防凍 問題解決很好，但一般需要動力強制循環(huán)，不但浪費能源和人力，溫度也難控制。 發(fā)明內容本發(fā)明的目的在于提供一種自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其可以控制合適的出水 溫度、設備安裝簡單。為了實現上述目的，本發(fā)明的技術解決方案為 一種自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置， 其中該裝置包括太陽能集熱器、換熱器、液體介質儲罐，所述太陽能集熱器與液體介質加入 管及蒸汽介質集氣罐連接，所述液體介質加入管通過第一管道與液體介質儲罐連接，所述第 一管道上設有第一閥門，所述第一閥門與連接蒸汽介質集氣罐的控制器連接，所述蒸汽介質 集氣罐通過第二管道與換熱器進口連接，換熱器出口通過第三管道與液體介質儲罐連接，所 述換熱器分別與進冷水的第八管道及出熱水的第四管道連接，所述第四管道上設置有第二閥 門，所述第二閥門與連接換熱器的第二控制器連接。本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其中所述第八管道上設置有第三閥門。 本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其中所述換熱器可由真空蒸發(fā)器代替。 本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其中所述真空蒸發(fā)器通過第四管道與水力噴 射器連接，所述水力噴射器出液口通過第五管道與淡水儲液罐進液口連接，所述水力噴射器 通過第六管道與第一氣動水泵連接，所述真空蒸發(fā)器通過第七管道與濃海水儲液罐連接，所 述真空蒸發(fā)器通過第八管道與海水儲液罐連接，所述海水儲液罐通過第九管道與第二氣動水 泵連接。本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其中所述第七管道上設置有第四閥門，所述濃海水儲液罐及淡水儲液罐上分別連接有第六閥門及第七閥門。采用上述方案后，本發(fā)明結構簡單、安裝方便，通過利用太陽能將傳熱介質的液體蒸發(fā)， 與換熱器熱量交換，實現生活及工業(yè)用水需要，而且重復利用，實現了能源的節(jié)省，而且能 合理控制出水水溫。


圖1是本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置實施例一的結構示意圖； 圖2是本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置實施例二的結構示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1所示本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置實施例一的結構示意圖，該裝 置包括太陽能集熱器l、換熱器2、液體介質儲罐3，太陽能集熱器l下端與液體介質加入管 4連接，太陽能集熱器1的上端與蒸汽介質集氣罐5連接，液體介質加入管4通過第一管道6 與液體介質儲罐3連接，第一管道6上設有第一闊門7，第一閥門7與連接蒸汽介質集氣罐5 的控制器8連接，蒸發(fā)介質集氣罐5通過溫度傳感器(圖中未示出)將信息導入控制器8， 以此來控制第一閥門7的啟閉，蒸汽介質集氣罐5通過第二管道9與換熱器2進口連接，換 熱器2出口通過第三管道10與液體介質儲罐3連接，換熱器2分別與進冷水的第八管道12 及出熱水的第四管道11連接。第四管道11上設置有第二閥門14，第二閥門14與連接換熱 器2的第二控制器13連接，第八管道12上設置有第三閥門15。該裝置內所選用的介質是91%的乙酸乙酯和9%的水制成的恒沸點混合物，該介質性能穩(wěn) 定防凍性能好，該介質恒沸點為7(TC，通過與換熱器2熱交換制取的溫度不超過65'C，使用 時先將該混合物注入液體介質儲罐3中，打開第一閥門7，該液體介質通過第一管道6和液 體介質加入管4進入太陽能集熱器1中，在太陽能的作用下，該液體介質變成蒸汽匯集于蒸 汽介質集氣罐5中，打開第三閥門15，讓冷水進入換熱器2中，通過該介質與冷水熱交換， 使換熱器2上層的水溫達到設定到6(TC，通過第二控制器13自動打開第二閥門14，從第四 管道ll內流出適合使用的熱水，面冷凝成液體的介質自動流回液體介質儲罐3中。該裝置中 的控制器8及第一閥門7在溫度過高時作用，控制器8接收到過熱信號后，即關閉第一閥門 7，介質絕大部分液化并儲存在液體介質儲罐3中，加熱過程自動停止。如圖2所示的本發(fā)明自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置實施例二的結構示意圖，該裝置 是利用太陽能蒸發(fā)海水來實現海水淡化，該裝置包括太陽能集熱器1、真空蒸發(fā)器16、液體 介質儲罐3,太陽能集熱器1下端與液體介質加入管4連接，太陽能集熱器1的上端與蒸汽 介質集氣罐5連接，液體介質加入管4通過第一管道6與液體介質儲罐3連接，第一管道6 上設有第一閥門7，第一閥門7與連接蒸汽介質集氣罐5的控制器8連接，蒸發(fā)介質集氣罐5 通過壓力傳感器(圖中未示出)將信息導入控制器8，以此來控制第一閥門7的啟閉，蒸汽介質集氣罐5通過第二管道9與真空蒸發(fā)器16進口連接，真空蒸發(fā)器16出口通過第三管道 10與液體介質儲罐3連接，真空蒸發(fā)器16分別與進海水的第八管道12及出淡水蒸汽的第四 管道11連接。第四管道11上設置有第二閥門14，第二閥門14與連接真空蒸發(fā)器16的第二 控制器13連接，第八管道12上設置有第三閥門15。真空蒸發(fā)器16通過第四管道11與具有 真空泵、冷凝器及排水三種功能的水力噴射器20連接，水力噴射器20出淡水液口通過第五 管道19與淡水儲液罐18進液口連接，水力噴射器20通過第六管道21與第一氣動水泵22連 接，真空蒸發(fā)器16通過第七管道17與濃海水儲液罐23連接，海水儲液罐24通過第九管道 25與第二氣動水泵26連接。第七管道17上設置有第四閥門28，淡水儲液罐18上連接有第 七閥門31,打開第七閥門31可以直接用該淡水儲液罐18內的淡水。該裝置內所選用的介質是87. 4%的異丙醇和12. 6%的水制成的恒沸點混合物，其恒沸點為 80.3%,將該介質蒸發(fā)做為加熱源來蒸發(fā)海水，海水的蒸發(fā)溫度基本不超過75°C，而且該混 合物穩(wěn)定，價格低廉。使用時將異丙醇和水制成的介質注入液體介質儲罐3中，打開第一閥門7，介質通過第 一管道6和液體介質加入管4進入太陽能集熱器1中，在太陽能的作用下，該液體介質變成 蒸汽匯集于蒸汽介質集氣罐5中，打開第三閥門15，讓海水進入真空蒸發(fā)器16中，通過該 介質與海水進行熱交換，同時啟動第一氣動水泵22，使其帶動水力噴射器20工作，由于該 水力噴射器16具有真空泵的作用，因此其將真空蒸發(fā)器16制成真空(低壓)環(huán)境，海水部 分蒸發(fā)并進入水力噴射器20與水力噴射器20內噴嘴噴射的淡水合并冷凝，冷凝后的淡水經 第五管道19直接進入淡水儲液罐18內，打開淡水儲液罐18上的第七閥門31,即可以直接 使用該淡水儲液罐18內的淡水。未能蒸發(fā)的濃海水通過第七管道17及第四閥門28進入濃海 水儲液罐23中，必要時關閉第七管道17上的第四閥門28，打開濃海水儲液罐23上的第六 闊門30,將濃海水取出。真空蒸發(fā)器16中冷凝成液體的介質自動流回液體介質儲罐3，該裝 置利用自然能源、垂直軸式風力空壓機產生壓縮空氣。該裝置中的控制器8及第一閥門7在 壓力過高時作用，控制器8接收到壓力過高信號后，即關閉第一閥門7，介質絕大部分液化 并儲存在液體介質儲罐3中，加熱過程自動停止。以上所述實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限 定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本發(fā)明的技術方案作出 的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明的權利要求書確定的保護范圍內。
權利要求
1、一種自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其特征在于該裝置包括太陽能集熱器(1)、換熱器(2)、液體介質儲罐(3)，所述太陽能集熱器(1)與液體介質加入管(4)及蒸汽介質集氣罐(5)連接，所述液體介質加入管(4)通過第一管道(6)與液體介質儲罐(3)連接，所述第一管道(6)上設有第一閥門(7)，所述第一閥門(7)與連接蒸汽介質集氣罐(5)的控制器(8)連接，所述蒸汽介質集氣罐(5)通過第二管道(9)與換熱器(2)進口連接，換熱器(2)出口通過第三管道(10)與液體介質儲罐(3)連接，所述換熱器(2)分別與進冷水的第八管道(12)及出熱水的第四管道(11)連接，所述第四管道(11)上設置有第二第二閥門(14)，所述第二閥門(14)與連接換熱器(2)的第二控制器(13)連接。
2、 如權利要求l所述的自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其特征在于所述第八管道 (12)上設置有第三閥門(15)。
3、 如權利要求1或2所述的自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其特征在于所述換熱 器(2)可由真空蒸發(fā)器(16)代替。
4、 如權利要求3所述的自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其特征在于所述真空蒸發(fā) 器(16)通過第四管道(11)與水力噴射器(20)連接，所述水力噴射器(20)出液口通過 第五管道(19)與淡水儲液罐(18)進液口連接，所述水力噴射器(20)通過第六管道(21) 與第一氣動水泵(22)連接，所述真空蒸發(fā)器(16)通過第七管道(17)與濃海水儲液罐(23) 連接，所述真空蒸發(fā)器(16)通過第八管道(12)與海水儲液罐(24)連接，所述海水儲液 罐(24)通過第九管道(25)與第二氣動水泵(26)連接。
5、 如權利要求4所述的自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，其特征在于所述第七管道 (17)上設置有第四閥門(28),所述濃海水儲液罐(23)及淡水儲液罐(18)上分別連接有第六閥門(30)及第七閥門(31)。
全文摘要
一種自控溫自循環(huán)防凍太陽能集熱裝置，用于生活及工業(yè)用熱水，屬于太陽能熱能利用技術領域，該裝置包括太陽能集熱器、換熱器、液體介質儲罐，太陽能集熱器與液體介質加入管及蒸汽介質集氣罐連接，液體介質加入管通過第一管道與液體介質儲罐連接，第一管道上設有第一閥門，第一閥門與連接蒸汽介質集氣罐的控制器連接，蒸汽介質集氣罐通過第二管道與換熱器進口連接，換熱器出口通過第三管道與液體介質儲罐連接，換熱器分別與進冷水的第八管道及出熱水的第四管道連接，第四管道上設置有第二閥門，第二閥門與連接換熱器的第二控制器連接。本發(fā)明其可以控制合適的出水溫度、設備安裝簡單。
文檔編號F24J2/04GK101324373SQ20081012607
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月3日 優(yōu)先權日2008年7月3日
發(fā)明者張文知 申請人:張文知