一種太陽能熱泵熱水器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能熱栗熱水器,屬于太陽能熱栗熱水器領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展,能源危機(jī)在當(dāng)今世界日漸凸顯,可再生能源將成為世界能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的能源,對(duì)其合理開發(fā)和利用具有重要意義。近年來,全世界各個(gè)國家的科學(xué)研究工作者在這方面進(jìn)行了大量的工作和科學(xué)探究,取得了一定成果。
[0003 ]我國是太陽能資源極為豐富的國家,全國半數(shù)以上的地區(qū)輻射量502W/m2以上。如今,太陽能已經(jīng)應(yīng)用到很多領(lǐng)域,尤其是集熱系統(tǒng)領(lǐng)域。太陽能聚光集熱系統(tǒng)是充分利用太陽能的熱輻射將工質(zhì)加熱,從而達(dá)到對(duì)熱設(shè)備提供熱量的目的?,F(xiàn)有的太陽能集熱器利用率不高,系統(tǒng)不夠穩(wěn)定,集熱效果不明顯。
[0004]目前的太陽能系統(tǒng)有:太陽能槽式線聚焦系統(tǒng)、太陽能塔式系統(tǒng)、太陽能碟式系統(tǒng)以及太陽能菲涅爾式等幾種形式。其中菲涅爾式成本低,加工成型方便。其工作原理是:透鏡紋理是根據(jù)光的干涉及抗射以及相對(duì)靈敏度和接收角要求設(shè)計(jì),只保留發(fā)射折射的曲面,使光在玻璃中直線傳播的部分衰減,能省下材料同時(shí)達(dá)到增強(qiáng)聚光的效果。
[0005]近年來,新材料的研制和應(yīng)用逐漸成為科技發(fā)展的主要方向,納米流體是目前研究較多的一種新型高效傳熱介質(zhì),基于納米流體優(yōu)異的熱運(yùn)輸性能和光譜吸收性能,使得納米流體在太陽能的利用中具有較好的應(yīng)用前景,成為一種新型高效的太陽能輻射吸收材料。
[0006]相變材料在狀態(tài)改變時(shí)需要大量的熱交換,可作為能量存儲(chǔ)器。這種特性在節(jié)能,溫度控制等領(lǐng)域有著極大的意義。相變材料減少了儲(chǔ)熱設(shè)備體積,彌補(bǔ)太陽能受地理和氣候影響的缺陷。利用相變材料的這種性質(zhì),可以進(jìn)行熱能的儲(chǔ)存和交換。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明提供一種太陽能熱栗熱水器,將太陽能聚光、納米流體與熱栗技術(shù)相結(jié)合,發(fā)揮相變材料的蓄熱特性,消耗的電量少,在提高熱水的品質(zhì)和節(jié)能方面效果顯著,充分地利用太陽能,使機(jī)組在晚上也能正常工作。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種太陽能熱栗熱水器,包括聚光集熱器、外管道、進(jìn)口智能控制閥門、出口智能控制閥門、納米流體、換熱組件、熱栗組件、水箱以及循環(huán)栗,
所述納米流體通過外管道按順序流經(jīng)所述聚光集熱器、進(jìn)口智能控制閥門、換熱組件、出口智能控制閥門和循環(huán)栗,并形成循環(huán)回路,所述水箱連接在進(jìn)口智能控制閥門和出口智能控制閥門之間,且與換熱組件并聯(lián),所述納米流體通過進(jìn)口智能控制閥門經(jīng)水箱流向出口智能控制閥門,所述熱栗組件設(shè)置在換熱組件和水箱之間。
[0009]優(yōu)選地,所述聚光集熱器包括外殼、第一保溫層、扁形流體通道、下層板、上集管、上層吸熱板、焊接線、聚光器、空腔和下集管,所述外殼為無上蓋長方形殼體,所述外殼內(nèi)部底板上設(shè)有第一保溫層,所述第一保溫層上覆有下層板,所述下層板上設(shè)有扁形流體通道,所述扁形流體通道的上方設(shè)有上層吸熱板,所述焊接線焊接在扁形流體通道之間,用于連接上層吸熱板形成整體結(jié)構(gòu),所述聚光器安裝在所述外殼的上方,所述聚光器和上層吸熱板之間設(shè)有空腔,且空腔占聚光集熱器厚度的1/2,所述上集管和下集管連接在扁形流體通道的兩端便于流體的循環(huán),且所述上集管和下集管通過外管道分別與進(jìn)口智能控制閥門和循環(huán)栗連接。
[0010]優(yōu)選地,所述換熱組件包括相變材料、流體入口、流體出口、上層隔板、下層隔板、隔板空隙、上腔室、下腔室、第二保溫層和換熱組件箱體,所述換熱組件箱體的內(nèi)壁設(shè)有第二保溫層,所述上層隔板設(shè)置在換熱組件箱體內(nèi)2/3高度處,所述下層隔板設(shè)置在換熱組件箱體內(nèi)1/3高度處,所述相變材料填充在上層隔板和下層隔板之間,所述上層隔板與換熱組件箱體上部形成上腔室,所述下層隔板與換熱組件箱體下部形成下腔室,所述上腔室上設(shè)有流體入口,且通過外管道與進(jìn)口智能控制閥門連接,所述下腔室上設(shè)有流體出口,且通過外管道與出口智能控制閥門連接,所述上層隔板和下層隔板上設(shè)有隔板空隙,且所述隔板空隙的直徑小于相變材料直徑。
[0011]優(yōu)選地,其特征在于,所述水箱包括水箱箱體、圓形隔板、換熱器、熱水出口、冷水進(jìn)口、排污口、熱栗工質(zhì)循環(huán)進(jìn)口、熱栗工質(zhì)循環(huán)出口、納米流體循環(huán)進(jìn)口和納米流體循環(huán)出口,所述圓形隔板設(shè)置在水箱箱體中1/2處,且圓形隔板兩側(cè)開有半弧形開口,所述熱水出口設(shè)置在圓形隔板上方的水箱箱體側(cè)壁上,所述冷水進(jìn)口設(shè)置在圓形隔板下方的水箱箱體側(cè)壁上,所述排污口設(shè)置在水箱箱體的底部側(cè)壁上,所述熱栗工質(zhì)循環(huán)進(jìn)口和熱栗工質(zhì)循環(huán)出口設(shè)置在水箱箱體的側(cè)壁上,用于連接熱栗組件,所述納米流體循環(huán)進(jìn)口和納米流體循環(huán)出口設(shè)置在水箱箱體的另一側(cè)壁上,所述換熱器安裝在水箱箱體的內(nèi)部,且換熱器兩端分別與納米流體循環(huán)進(jìn)口和納米流體循環(huán)出口連接。
[0012]優(yōu)選地,所述熱栗組件包括壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器,且所述壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器按順序連接,形成回路,所述蒸發(fā)器設(shè)在換熱組件箱體內(nèi),且與相變材料充分接觸;所述冷凝器兩端通過與熱栗工質(zhì)循環(huán)進(jìn)口和熱栗工質(zhì)循環(huán)出口連接設(shè)置在水箱箱體內(nèi)。
[0013]優(yōu)選地,所述聚光器為一種平板線性菲涅爾聚光透鏡。
[0014]優(yōu)選地,所述外管道為鋁塑材質(zhì),且管道外部包有泡沫塑料或石棉保溫材料。
[00?5 ] 優(yōu)選地,所述納米流體為Fe304納米流體或者是T i O2納米流體。
[0016]優(yōu)選地,所述第二保溫層由內(nèi)至外依次設(shè)置有不銹鋼、保溫材料和防護(hù)層。
[0017]優(yōu)選地,所述相變材料為硫酸鈉水合鹽、磷酸氫二鈉十二水合鹽、氯化鈣水合鹽或石蠟中的一種。
[0018]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供一種太陽能熱栗熱水器,集熱效果強(qiáng),適用于陽光斜射角較大或光照強(qiáng)度較弱的地區(qū),能為高瑋度地區(qū)居民提供穩(wěn)定的熱水,不僅增大了太陽能的利用效率,還保證機(jī)組在晚上也能正常工作,輸出熱水。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明的聚光集熱器的A-A’橫截面示意圖。
[0021]圖3為本發(fā)明的圓形隔板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本發(fā)明的上集管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本發(fā)明的上集管的B-B’的剖面示意圖。
[0024]圖中:聚光集熱器1、外殼1-1、第一保溫層1-2、扁形流體通道1-3、下層板1-4、上集管1-5、上層吸熱板1-6、焊接線1-7、聚光器1-8、空腔1-9、下集管1-10、外管道2、進(jìn)口智能控制閥門3-1、出口智能控制閥門3-2、納米流體4、換熱組件5、相變材料5-1、流體入口 5_2、流體出口 5-3、上層隔板5-4、下層隔板5-5、隔板空隙5-6、上腔室5-7、下腔室5-8、第二保溫層5-9、換熱組件箱體5-10、熱栗組件6、壓縮機(jī)6-1、冷凝器6-2、膨脹閥6-3、蒸發(fā)器6-4、水箱7、水箱箱體7-1、圓形隔板7-2、換熱器7-3、熱水出口 7-4、冷水進(jìn)口 7_5、排污口 7_6、熱栗工質(zhì)循環(huán)進(jìn)口 7-7、熱栗工質(zhì)循環(huán)出口 7-8、納米流體循環(huán)進(jìn)口 7-9、納米流體循環(huán)出口 7-10、循環(huán)栗8 ο
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案,下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖,對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例,本