太阳能热炕装置的制作方法

本发明创造属于太阳能技术领域，尤其是涉及太阳能热炕装置。

背景技术：

现有技术中，太阳能热炕装置的结构设计并不成熟，有研究人员使用现有太阳能热水器的结构对水进行加热，并将加热的水在热炕上的盘管内进行循环；该结构设计理论上虽然可行，但是由于北方冬季温度太低，太阳能热水器内的水很难加热到足够的温度，因此难以普及应用；且现有的太阳能热水器为多根集热管组装而成，成本高、重量较大，且热效率低。本发明创造即是针对上述技术问题进行改进。

技术实现要素：

针对以上问题，设计了一种设计合理、热效率高、重量轻的太阳能集热器，并将该太阳能集热器应用于太阳能热炕装置。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：太阳能热炕装置，包括热炕、太阳能集热器、保温管、第一储水罐、第二储水罐、盘管、循环管路和循环水泵，所述太阳能集热器包括聚光板和集热管，所述聚光板为一反射式薄膜抛物柱面聚光板，所述集热管固设于所述聚光板上，所述集热管的轴线与所述聚光板的焦线重合；

所述盘管部位于所述热炕上；

所述第二储水罐与所述循环水泵连接；

所述集热管、保温管、第一储水罐、第二储水罐和循环管路顺次连通。

进一步，所述循环管路包括第一循环支管、第二循环支管、第三循环支管和第四循环支管，所述第一循环支管连通所述第一储水罐和第二储水罐，所述第二循环支管连通所述第二储水罐和盘管，所述第三循环支管连通所述盘管和第一储水罐，所述第四循环支管连通所述第三循环支管和第二储水罐；各循环支管上均设有单向阀。

进一步，所述聚光板、集热管和第一储水罐位于室外，所述第二储水罐位于室内。

进一步，所述太阳能集热器可并行设置多个，该多个太阳能集热器的热水通过所述保温管汇集到所述第一储水罐。

进一步，所述保温管为PPR管、铝塑管或镀锌铁管中的一种。

进一步，所述保温管外设有保温套，该保温套为一塑料外管，该塑料外管与所述保温管间用聚氨酯发泡塑料整体灌装。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

(1)本发明创造提供的聚光板为一反射式薄膜抛物柱面聚光板，具体结构及制作方法见专利CN201010115538.9，该聚光板得到的焦点不是一个点而是一条直线型焦线，将真空集热管的轴心放到与焦线重合的位置上，实现了太阳光焦线和集热管外形的完美匹配；

(2)本发明创造的太阳能集热器的热效率高，800W的太阳加热功率可以使冬日的太阳能热炕装置保持全天温度在25度以上；

(3)本发明创造的太阳能热炕装置无需电加热，节约电能，且安全性能较高；

(4)本发明创造太阳能集热器为分体式结构，重量轻，便于悬挂及移动。

附图说明

图1为本发明创造的整体结构示意图；

图2为本发明创造的太阳能热炕装置在阳光充足情况下的水循环示意图；

图3为本发明创造的太阳能热炕装置在阳光不足情况下的水循环示意图；

图4为本发明创造的所述太阳能集热器结构示意图。

图中：1、聚光板，2、集热管，3、PPR管，4、热炕，5、第一储水罐，6、第二储水罐，7、盘管，8、第一循环支管，9、第二循环支管,10、第三循环支管,11、第四循环支管，12、单向阀,13、循环水泵。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

以下将结合附图对本发明创造做进一步详细说明。

实施例1

太阳能热炕装置的组装方式如下：

如图按照专4所示，利CN201010115538.9制作一抛物柱面反射聚光板1；将集热管 2的轴线安装在与该聚光板1焦线相重合的位置，用PPR管3将集热管2与第一储水罐5 连接起来，其中，PPR管3的端口与第一储水罐5密封连接；第一储水罐5、第二储水罐6和盘管7通过各循环支管连通，该各循环支管上均设有单向阀12，其中，盘管7部分位于热炕4上。

太阳能热炕装置的使用方法如下：

在晴好天气的白天，太阳能热炕装置的水循环示意图如图2所示，关闭第四循环支管11上的单向阀12，关闭第一循环支管8上的单向阀12，向第二储水罐6中加水，利用循环水泵13，第二储水罐6冷水通过第二循环支管9进入盘管7内，并通过第三循环支管10流至第一储水罐5内；

当第一储水罐5内的水位到达一定液位高度后，关闭循环水泵13，关闭第三循环支管10上的单向阀12，该第一储水罐5通过PPR管3与集热管2连通，即水由第一储水罐 5流入集热管2中，集热管2通过吸收太阳光能，将集热管2内的水加热，集热管2内的热水通过热交换，使得第一储水罐5中的水不断升温；

当第一储水罐5内的水达到一定温度时，打开第一循环支管8及第三循环支管10上的单向阀12，第一储水罐5中热水通过自身重力作用由第一循环支管8循环至第二储水罐6内，打开循环水泵13，第二储水罐6热水通过第二循环支管9进入热炕4上的盘管 7内，由此对热炕4进行散热，该盘管7内的水依次通过第三循环支管10循环至第一储水罐5和集热管2内，并在集热管2内进行再次加热，如此形成热循环。

晚上，太阳能热炕装置的水循环示意图如图3所示，因没有可利用的太阳光能，待第一储水罐5内的热水流入第二储水罐6后，关闭第一循环支管8和第三循环支管10上的单向阀12，打开第四循环支管11上的单向阀12，用循环水泵13将第二储水罐6内的热水通过第二循环支管9打入盘管7内，对热炕4进行散热，该盘管7内的水通过第三循环支管10和第四循环支管11循环至第二储水罐6内，如此形成热循环。

本实施例中各单向阀12的开关、循环水泵13的开关、液位的高低及温度高低，均可通过控制器进行自动控制。

实施例2

太阳能热炕装置的组装方式如下：

太阳能集热器设置有两个，按照专利CN201010115538.9制作抛物柱面反射聚光板1；将集热管2的轴线安装在与该聚光板1焦线相重合的位置，用PPR管3将两个集热管2 与第一储水罐5连接起来，其中，PPR管3的端口与第一储水罐5密封连接；第一储水罐 5、第二储水罐6和盘管7通过各循环支管连通，该各循环支管上均设有单向阀12，其中，盘管7部分位于热炕4上。

该PPR管3必须选择耐温超过100℃的管子，当PPR管3长度超过四分之一米时，为避免较大的热量损失，需要在该PPR管3外部套上塑料外管，该塑料外管与PPR管3间用聚氨酯发泡塑料整体灌装。

该第一储水罐5的容量为100L，第二储水罐6的容量为150L，该两个太阳能集热器的总功率为800W；聚光板1长1.71m，宽0.44m；集热管2长1.8m，φ58mm。

太阳能热炕装置的使用方法如下：

在晴好天气的白天，太阳能热炕装置的水循环示意图如图2所示，关闭第四循环支管11上的单向阀12，关闭第一循环支管8上的单向阀12，向第二储水罐6中加水，利用循环水泵13，第二储水罐6冷水通过第二循环支管9进入盘管7内，并通过第三循环支管10流至第一储水罐5内；

当第一储水罐5内的水位到达一定液位高度后，关闭循环水泵13，关闭第三循环支管10上的单向阀12，该第一储水罐5通过PPR管3与集热管2连通，即水由第一储水罐 5流入集热管2中，集热管2通过吸收太阳光能，将集热管2内的水加热，集热管2内的热水通过热交换，使得第一储水罐5中的水不断升温；

当第一储水罐5内的水达到一定温度时，打开第一循环支管8及第三循环支管10上的单向阀12，第一储水罐5中热水通过自身重力作用由第一循环支管8循环至第二储水罐6内，打开循环水泵13，第二储水罐6热水通过第二循环支管9进入热炕4上的盘管 7内，由此对热炕4进行散热，该盘管7内的水依次通过第三循环支管10循环至第一储水罐5和集热管2内，并在集热管2内进行再次加热，如此形成热循环。

晚上，太阳能热炕装置的水循环示意图如图3所示，因没有可利用的太阳光能，待第一储水罐5内的热水流入第二储水罐6后，关闭第一循环支管8和第三循环支管10上的单向阀12，打开第四循环支管11上的单向阀12，用循环水泵13将第二储水罐6内的热水通过第二循环支管9打入盘管7内，对热炕4进行散热，该盘管7内的水通过第三循环支管10和第四循环支管11循环至第二储水罐6内，如此形成热循环。

本实施例中各单向阀12的开关、循环水泵13的开关、液位的高低及温度高低，均可通过控制器进行自动控制。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。