一种家用太阳能光热系统的制作方法

本实用新型涉及再生能源技术领域，尤其涉及一种家用太阳能光热系统。

背景技术：

随着地球资源的日渐枯竭，提高再生能源的供应量与使用量已成为全球趋势。在再生能源领域中，利用太阳能进行光热转换，已经广泛应用于各种工商业，如利用太阳能集热器供应家庭热水或利用太阳能发电供应大楼冷气等。但是，第一，利用太阳能的光热转换，仅提供热水这一种形式的服务，对于家庭的冷气需求无法满足；第二，利用太阳能的光热转换实现大型化的电力提供，其成本是普通家庭不能承受的，且该技术主要适用于电站、不适合于家用。所以就目前而言，适合于家庭使用的、同时具备供应热水、冷气和暖气三项功能的太阳能光热转换设备还没有出现。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提出一种家用太阳能光热系统，能够利用太阳能同时供应热水、冷气和暖气，实现了光热技术的小型化和家用化。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种家用太阳能光热系统，包括：

太阳能集热装置，包括太阳能集热器，所述太阳能集热器利用太阳能将冷水加热成热水；

储存装置，包括冷水缸和热水缸，用于储存冷水和经过所述太阳能集热器加热的热水；

热水装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器加热的热水提供热水；

冷气装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器加热的热水提供冷气；

暖气装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器加热的热水提供暖气；

其中，所述太阳能集热装置包括槽式太阳能集热装置或塔式太阳能集热装置。

其中，所述冷水缸位于所述热水缸的下方，所述太阳能集热器位于所述热水缸的上方，所述太阳能集热器的输入端通过抽水机和所述冷水缸连接，所述太阳能集热器的输出端通过第一二通阀与所述热水缸连接。

其中，所述太阳能集热装置包括槽式太阳能集热装置，所述槽式太阳能集热装置还包括集热管和聚光镜组，所述聚光镜组包括至少一个具有抛物面形状的镜面结构，所有的镜面结构的焦点对应区域位置设置所述集热管。

其中，所述太阳能集热装置包括塔式太阳能集热装置，所述塔式太阳能集热装置还包括集热塔和定日镜组，所述定日镜组包括至少一个具有平面形状的镜面结构，所有镜面结构反射的太阳光线的集中区域位置设置所述太阳能集热器。

其中，所述热水装置包括热水管道，所述热水管道通过四通阀连接所述热水缸，所述热水管道的自由端设置若干个出水阀。

其中，所述冷气装置包括热制冷空调，所述热制冷空调的输入端通过所述四通阀连接所述热水缸，所述热制冷空调的输出端通过第二二通阀连接所述冷水缸。

其中，所述暖气装置包括暖气片，所述暖气片的输入端通过所述四通阀连接所述热水缸，所述暖气片的输出端通过第三二通阀连接所述冷水缸。

其中，所述家用太阳能光热系统，还包括：

安全装置，与所述热水缸连接，用于监控所述热水的温度，当所述温度处于预设安全范围外，则调节所述热水缸的气压，以便将热水的温度控制在所述预设安全范围内。

其中，所述热水缸的外表面包覆一层保温材料，所述保温材料为硅酸铝纤维。

本实用新型的有益效果在于：一种家用太阳能光热系统，包括太阳能集热装置、储存装置、热水装置、冷气装置和暖气装置，所述太阳能集热装置，包括太阳能集热器，所述太阳能集热器利用太阳能将冷水加热成热水；所述储存装置，包括冷水缸和热水缸，用于储存冷水和经过所述太阳能集热器加热的热水；所述热水装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器加热的热水提供热水；所述冷气装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器加热的热水提供冷气；所述暖气装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器加热的热水提供暖气；其中，所述太阳能集热装置包括槽式太阳能集热装置或塔式太阳能集热装置。利用太阳能将冷水加热成热水，经过热水能量的转换再提供冷气和暖气，太阳能的集热系统使用技术成熟、成本低的槽式太阳能集热装置或塔式太阳能集热装置，有利于产品的家用化。可见，该家用太阳能光热系统，能够利用太阳能同时供应热水、冷气和暖气，实现了光热技术的小型化和家用化。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本实用新型实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统的结构示意图。

图2是本实用新型实施例提供的槽式太阳能集热装置的结构示意图。

图3是本实用新型实施例提供的塔式太阳能集热装置的结构示意图。

附图说明如下：

10-太阳能集热器；21-冷水缸；22-热水缸；30-出水阀；40-热制冷空调；

50-暖气片；11-集热管；121-具有抛物面形状的镜面结构；

122-具有平面形状的镜面结构。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1，其是本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统的结构示意图。本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统，特别适合应用于家庭制冷制热领域，利用太阳能集热器10集中太阳光加热水介质储存热能，再以热水为载体给家庭提供热水、暖气和冷气三种服务。

该家用太阳能光热系统，包括：

太阳能集热装置，包括太阳能集热器10，所述太阳能集热器10利用太阳能将冷水加热成热水；

储存装置，包括冷水缸21和热水缸22，用于储存冷水和经过所述太阳能集热器10加热的热水；

热水装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器10加热的热水提供热水；

冷气装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器10加热的热水提供冷气；

暖气装置，与所述储存装置连接，用于基于所述太阳能集热器10加热的热水提供暖气；

其中，所述太阳能集热装置包括槽式太阳能集热装置或塔式太阳能集热装置。

本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统，利用太阳能将冷水加热成热水，经过热水能量的转换再提供冷气和暖气，太阳能的采集使用技术成熟、成本低的槽式太阳能集热装置或塔式太阳能集热装置，有利于产品的家用化。可见，该家用太阳能光热系统，能够利用太阳能同时供应热水、冷气和暖气，实现了光热技术的小型化和家用化。

优选地，所述冷水缸21位于所述热水缸22的下方，所述太阳能集热器10位于所述热水缸22的上方，所述太阳能集热器10的输入端通过抽水机和所述冷水缸21连接，所述太阳能集热器10的输出端通过第一二通阀与所述热水缸22连接。

本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统，冷水缸21中的冷水经抽水机做功，送到太阳能集热器10中，冷水在太阳能集热器10中加热成热水后，流至热水缸22中储存。储存在热水缸22中的热水，既可以满足家庭对热水(洗澡、用水等)的需要，又可以在冬天通过热水管道给家庭供暖、在夏天通过热水管道利用热制冷空调40，如溴化锂制冷机组给家庭制冷。同时，家庭供暖或制冷后的冷却水还可以通过冷水管道再进入冷水缸21中进行循环利用。同时冷水缸中需要源源不断的补充冷水以保持冷水缸中容量。

请参考图2，其是本实用新型实施例提供的槽式太阳能集热装置的结构示意图。

其中，所述太阳能集热装置包括槽式太阳能集热装置，所述槽式太阳能集热装置还包括集热管11和聚光镜组，所述聚光镜组包括至少一个具有抛物面形状的镜面结构121，所有所有镜面结构121的焦点对应区域位置设置所述集热管11。

槽式太阳能集热装置利用具有抛物面形状的镜面结构121，直接将太阳光反射到位于镜面结构121的焦点处位置的集热管11，对其内部的传热介质进行加热，并将热能传递给太阳能集热器10中的冷水，使其温度升高。槽式太阳能集热装置的聚光比低至50～150，可储热并连续发电，且技术最成熟，可商业化。

请参考图3，其是本实用新型实施例提供的塔式太阳能集热装置的结构示意图。

其中，所述太阳能集热装置包括塔式太阳能集热装置，所述塔式太阳能集热装置还包括集热管11和定日镜组，所述定日镜组包括至少一个具有平面形状的镜面结构122，所有镜面结构122反射的太阳光线的集中区域位置设置所述太阳能集热器10。

塔式太阳能集热装置利用具有平面形状的镜面结构122，直接将太阳光集中反射到塔中的太阳能集热器10，对其内部的传热介质进行加热，并将热能传递给太阳能集热器10中的冷水，使其温度升高。塔式太阳能集热装置采用聚光太阳能技术。聚光系统由许多双轴太阳追踪系统的定日镜和中央集热塔构成。塔式太阳能集热装置的聚光比高达200～1000，效率高于槽式太阳能集热装置，储热方案简单。

本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统，采用槽式或塔式太阳能光热发电方式的镜场聚集太阳能，以聚集的太阳能提供的热量作为热源，节能环保、成本低且技术成熟。

槽式太阳能集热装置选用光热发电的槽式镜场作为聚集太阳能的方式，通过太阳能集热器10的高温热载体直接加热水。目前常用的高温热载体是高温熔盐、导热油、过热水蒸气，在槽式镜场中优选导热油。

塔式太阳能集热装置选用光热发电的塔式镜场作为聚集太阳能的方式，通过太阳能集热器10中的高温热载体直接加热水。目前常用的高温热载体是高温熔盐、导热油、过热水蒸气，在塔式镜场中优选熔盐。

其中，所述热水装置包括热水管道，所述热水管道通过四通阀连接所述热水缸22，所述热水管道的自由端设置若干个出水阀30。

其中，所述冷气装置包括热制冷空调40，所述热制冷空调40的输入端通过所述四通阀连接所述热水缸22，所述热制冷空调40的输出端通过第二二通阀连接所述冷水缸21。

其中，所述暖气装置包括暖气片50，所述暖气片50的输入端通过所述四通阀连接所述热水缸22，所述暖气片50的输出端通过第三二通阀连接所述冷水缸21。

现有技术利用太阳能或仅提供热水，或仅提供电力，本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统，能够一次性提供三种功能，同时满足家庭对热水、暖气和冷气三方面的需求，结构简单、使用方便。

本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统，用水作为储热介质，经济环保，并且可以实现24小时供热，而光伏等太阳能技术只能在白天实现供热和供电。

优选地，所述家用太阳能光热系统，还包括：

安全装置，与所述热水缸22连接，用于监控所述热水的温度，当所述温度处于预设安全范围外，则调节所述热水缸22的气压，以便将热水的温度控制在所述预设安全范围内。本实施例中，预设安全范围为：热水温度≤90℃。

安全装置的设置，使得太阳能集热器10在加热过程中实现实时对水温的控制，提高所述家用太阳能光热系统的安全性，延长所述家用太阳能光热系统的使用寿命。

优选地，所述热水缸22的外表面包覆一层保温材料，本实施例中，保温材料为硅酸铝纤维。

所述保温材料设置于储存热水的热水缸22的外部，必须具备足够的保温能力，降低热量消耗。

太阳能集热器10把水温控制在≤90℃的范围内，目的是为了降低对热水缸22材质的要求。不过在实际使用过程中，还是需要热水的温度尽可能的高，所以储存热水的热水缸22要有足够的保温能力。

本实用新型实施例提供的家用太阳能光热系统，结构简单，只需要经过太阳能集热器10加热冷水，即可得到高温热水，该热水可以同时满足家庭对热水、暖气和冷气三种需求。该家用太阳能光热系统主要是由冷水缸21中的冷水经抽水机做功，送到太阳能集热器10中，冷水在太阳能集热器10中被加热成热水后，流至热水缸22中储存。热水经过热水管道既可以直接提供热水，又可以进入暖气片50提供暖气，还可以经过热制冷空调40转化成冷气。

一种家用太阳能光热系统，能够利用太阳能同时供应热水、冷气和暖气，实现了光热技术的小型化和家用化。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。