家用太阳能供暖系统的制作方法

本实用新型涉及家用供暖技术领域，特别是涉及一种家用太阳能供暖系统。

背景技术：

目前，家庭供暖通常为集体供暖，或者安装燃气壁挂炉来独立采暖。

现有的燃气壁挂炉，以天然气作为能量来源，耗能较高，使用的成本也较高，燃气壁挂炉用户每年都需要花费较高的取暖费用，对用户造成了一定的经济负担。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种家用太阳能供暖系统，以解决现有技术中存在的采用燃气壁挂炉作为取暖设备，耗能高、成本高的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种家用太阳能供暖系统，包括太阳能集热装置、储热水箱、混水调温装置、散热装置及中央控制装置；

所述太阳能集热装置、所述储热水箱、所述混水调温装置及所述散热装置依次通过热水管路连通，所述散热装置通过冷水管路与所述太阳能集热装置连通，且所述混水调温装置通过第一冷水支路与所述冷水管路连通，由此建立系统水路；

所述太阳能集热装置设置在室外，所述太阳能集热装置用于通过太阳能加热自身存储的水；

所述储热水箱设置在室内，所述储热水箱用于接收所述太阳能集热装置所加热的水；

所述混水调温装置设置在室内，所述混水调温装置用于接收所述储热水箱及所述散热装置内的水；

所述散热装置设置在室内，所述散热装置用于接收所述混水调温装置内的水并为所述太阳能集热装置提供水；

所述太阳能集热装置、所述储热水箱、所述混水调温装置及所述散热装置均与所述中央控制装置电性连接。

进一步地，还包括辅助加热装置；

所述辅助加热装置设置在室内；

所述辅助加热装置通过第二冷水支路与所述热水管路连通，所述辅助加热装置同时通过热水支路与所述热水管路连通。

进一步地，所述散热装置包括暖气片。

进一步地，所述散热装置包括地暖管。

进一步地，所述太阳能集热装置包括：

反光镜场，所述反光镜场包括集热器支架、反射镜场和高温真空集热管，所述集热器支架包括镜场支架和集热管伸缩调整支架，所述集热管伸缩调整支架设置于所述镜场支架的相对的两侧，所述反射镜场包括由镜面不锈钢板制成的304不锈钢反光镜，所述304不锈钢反光镜设置于所述镜场支架，不同所述304不锈钢反光镜反射的光交汇于同一焦点线，所述高温真空集热管安装于所述集热管伸缩调整支架，所述高温真空集热管的长度方向与所述焦点线重合或者靠近所述焦点线；

传动装置，所述传动装置包括主机架、中间架、连接机架、第一驱动组件、第二驱动组件、光传感器和控制器，所述中间架可转动地设置于所述主机架，所述连接机架承载所述反光镜场，所述连接机架可转动地设置于所述中间架且所述连接机架的转动轴线与所述中间架的转动轴线不重合，所述第一驱动组件设置于所述主机架且与所述中间架传动连接，所述第二驱动组件设置于所述中间架且与所述连接机架传动连接，所述光传感器设置于所述连接机架，所述光传感器的感光面的朝向设置成与集热器的迎光面的朝向相同，所述控制器能够接收所述光传感器的反馈信号，且根据反馈信号控制所述第一驱动组件和/或所述第二驱动组件工作，使得设置于所述连接机架的反光镜场的迎光面朝向光照更强的方向；

储水罐，所述高温真空集热管的两端通过供水管路与所述储水罐连通。

进一步地，所述304不锈钢反光镜包括多个由镜面不锈钢板制成的抛物线弧形板，单个所述抛物线弧形板的宽度为3-5cm，长度为120-240cm，厚度为0.8mm，多个所述抛物线弧形板的长度尺寸和宽度尺寸均相同。

进一步地，所述反射镜场包括两个所述304不锈钢反光镜；

两个所述304不锈钢反光镜之间具有间隙。

进一步地，所述镜场支架包括主纵梁和弧形定型梁；

多个所述主纵梁并排设置，多个所述弧形定型梁沿着所述主纵梁的长度方向并排连接于所述主纵梁，所述304不锈钢反光镜设置于所述弧形定型梁。

进一步地，所述连接机架连接于所述主纵梁的远离所述304不锈钢反光镜的一侧。

进一步地，所述镜场支架还包括定型梁连接杆、横梁和斜梁；

多个所述横梁沿着所述主纵梁的长度方向并排设置于所述主纵梁，所述弧形定型梁的中间部分设置于所述横梁，每个所述横梁的两端均设有一个所述斜梁，所述斜梁的远离所述横梁的一端连接于所述弧形定型梁的远离中间部分的位置；

相邻两个所述弧形定型梁相互间通过所述定型梁连接杆连接。

本实用新型提供的家用太阳能供暖系统，太阳能集热装置对其内部的水进行加热，热水进入储热水箱，作为备用热水源，储热水箱内的热水进入混水调温装置，根据温度需求与来自散热装置的温水混合，达到使用需求后，混合的水进入散热装置，水的热量通过散热装置散发，实现对室内的供暖，本系统利用太阳能作为能量来源，将免费的自然能转换成热能以取暖，投入使用后不必每年都在取暖方面单独花费，使用成本低，安全、可靠，且环保，解决了采用燃气壁挂炉来取暖的耗能高、成本高的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种家用太阳能供暖系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种家用太阳能供暖系统中的太阳能集热装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种家用太阳能供暖系统中的反光镜场的结构示意图；

图4为图3的另一个视角的结构示意图(隐去集热管伸缩调整支架)；

图5为本实用新型实施例提供的一种家用太阳能供暖系统中的传动装置的结构示意图；

图6为图5的A部分的局部放大图；

图7为图6的另一个视角的结构示意图(隐去连接机架)。

附图标记：

1-太阳能集热装置；2-储热水箱；3-混水调温装置；4-散热装置；5-中央控制装置；6-辅助加热装置；7-热水管路；8-冷水管路；9-热水支路；11-第一冷水支路；12-第二冷水支路；

10-反光镜场；20-传动装置；30-储水罐；

101-镜场支架；102-集热管伸缩调整支架；201-主机架；202-中间架；203-连接机架；204-光传感器；205-控制器；301-供水管路；111-304不锈钢反光镜；121-高温真空集热管；

1010-主纵梁；1011-弧形定型梁；1012-横梁；1013-斜梁；1014-定型梁连接杆；1020-支架连接；

2020-横向转动转向齿轮；2021-纵向连接轴；2022-纵向传动固定轴；2023-纵向移动轴承；2060-横向转动伺服电机；2061-横向转动主齿轮；2070-西限位传感器；2071-东限位传感器；2072-东西限位定位点；2073-上限位传感器；2074-下限位传感器；2080-纵向升降支撑臂；2081-纵向升降伺服杆。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员在没有做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

在本实施例的可选方案中，如图1所示，本实施例提供的一种家用太阳能供暖系统，包括太阳能集热装置1、储热水箱2、混水调温装置3、散热装置4及中央控制装置5；太阳能集热装置1、储热水箱2、混水调温装置3及散热装置4依次通过热水管路7连通，散热装置4通过冷水管路8与太阳能集热装置1连通，且混水调温装置3通过第一冷水支路11与冷水管路8连通，由此建立系统水路；太阳能集热装置1设置在室外，太阳能集热装置1用于通过太阳能加热自身存储的水；储热水箱2设置在室内，储热水箱2用于接收太阳能集热装置1所加热的水；混水调温装置3设置在室内，混水调温装置3用于接收储热水箱2及散热装置4内的水；散热装置4设置在室内，散热装置4用于接收混水调温装置3内的水并为太阳能集热装置1提供水；太阳能集热装置1、储热水箱2、混水调温装置3及散热装置4均与中央控制装置5电性连接。

在本实施例中，太阳能集热装置1对其内部的水进行加热，热水进入储热水箱2，作为备用热水源，储热水箱2内的热水进入混水调温装置3，根据温度需求与来自散热装置4的温水混合，达到使用需求后，混合的水进入散热装置4，水的热量通过散热装置4散发，实现对室内的供暖。

本系统利用太阳能作为能量来源，将免费的自然能转换成热能以取暖，投入使用后不必每年都在取暖方面单独花费，使用成本低，安全、可靠，且环保。

在本实施例中，通过混水调温装置3控制进入散热装置4的水温，使水温稳定地保持在合理的温度范围之内，控制方便、直接，且水温调节快。

在本实施例中，中央控制装置5上设置有控制面板，能够对温度、时间等进行控制，使用方便；中央控制装置5控制第一冷水支路11上的阀门，由此对由散热装置4进入混水调温装置3的水量进行控制，实现对混和的水的温度的控制，从而实现对供暖温度的调节。

可以理解，冷水管路8上设置有补水口及放水口，实现对系统水路内水量的调节。

在本实施例的可选方案中，还包括辅助加热装置6；辅助加热装置6设置在室内；辅助加热装置6通过第二冷水支路12与热水管路7连通，辅助加热装置6同时通过热水支路9与热水管路7连通。

在本实施例中，辅助加热装置6通电工作，对由储热水箱2流出的水进行热量补充，辅助水温达到供暖需求，使用方便，工作稳定。

在本实施例的可选方案中，散热装置4包括暖气片。

可选地，散热装置4或者包括地暖管；进入地暖管的水温控制在40℃-50℃为佳。

在本实施例的可选方案中，如图2至图7所示，太阳能集热装置1包括：反光镜场10，反光镜场10包括集热器支架、反射镜场和高温真空集热管121，集热器支架包括镜场支架101和集热管伸缩调整支架102，集热管伸缩调整支架102设置于镜场支架101的相对的两侧，反射镜场包括由镜面不锈钢板制成的304不锈钢反光镜111，304不锈钢反光镜111设置于镜场支架101，不同304不锈钢反光镜111反射的光交汇于同一焦点线，高温真空集热管121安装于集热管伸缩调整支架102，高温真空集热管121的长度方向与焦点线重合或者靠近焦点线；传动装置20，传动装置20包括主机架201、中间架202、连接机架203、第一驱动组件、第二驱动组件、光传感器204和控制器205，中间架202可转动地设置于主机架201，连接机架203承载反光镜场10，连接机架203可转动地设置于中间架202且连接机架203的转动轴线与中间架202的转动轴线不重合，第一驱动组件设置于主机架201且与中间架202传动连接，第二驱动组件设置于中间架202且与连接机架203传动连接，光传感器204设置于连接机架203，光传感器204的感光面的朝向设置成与反光镜场10的迎光面的朝向相同，控制器205能够接收光传感器204的反馈信号，且根据反馈信号控制第一驱动组件和/或第二驱动组件工作，使得设置于连接机架203的集热器的迎光面朝向光照更强的方向；储水罐30，高温真空集热管121的两端通过供水管路301与储水罐30连通。

其中，焦点线为多个304不锈钢反光镜111反射时光线交汇最密集的线，由于反射镜场的304不锈钢反光镜111是平移抛物面式，所以反射的光线交汇时主要呈线状。

具体的，304不锈钢反光镜111包括多个由镜面不锈钢板制成的抛物线弧形板，单个抛物线弧形板的宽度为3-5cm，长度为120-240cm。

详细的，多个抛物线弧形板的长度尺寸和宽度尺寸均相同。这样可以使得光线更为均匀地反射并汇聚于焦点线。

在本实施例中，可以使用大约5毫米左右的镜面不锈钢板切割成厚度为0.8mm的抛物线弧形板。结合长度和宽度的设计，可以使得最终形成的反射镜场整体更为轻盈，而且集热效果良好。

在本实施例中，反射镜场包括两个304不锈钢反光镜111，两个304不锈钢反光镜111之间具有间隙。

间隙的存在可以使得两个304不锈钢反光镜111升温后能够有所热胀的余地，避免在长期使用中有应力堆积在两个304不锈钢反光镜111之间，保障更好的使用寿命。

具体的，镜场支架101包括主纵梁1010和弧形定型梁1011；多个主纵梁1010并排设置，多个弧形定型梁1011沿着主纵梁1010的长度方向并排连接于主纵梁1010，304不锈钢反光镜111设置于弧形定型梁1011。

详细的，镜场支架101还包括横梁1012和斜梁1013；多个横梁1012沿着主纵梁1010的长度方向并排设置于主纵梁1010，弧形定型梁1011的中间部分设置于横梁1012，每个横梁1012的两端均设有一个斜梁1013，斜梁1013的远离横梁1012的一端连接于弧形定型梁1011的远离中间部分的位置。

镜场支架101还包括定型梁连接杆1014，相邻两个弧形定型梁1011相互间通过定型梁连接杆1014连接。

更为具体的，在本实施例中，主纵梁1010的数量为两根，横梁1012的数量为四根，斜梁1013的数量为八根，弧形定型梁1011的数量为四根，每个304不锈钢反光镜111的抛物线弧形板的数量为三块，每块抛物线弧形板均配置三根定型梁连接杆1014，按照上文的连接方式排布连接，形成一个结构稳定而可靠的集热器支架。

可以想见的是，根据反射镜场的尺寸不同、使用环境的不同以及304不锈钢反光镜111的数量的不同，集热器支架相应的结构单元的数量也可以有所增减。以满足不同的支撑需求。

具体的，集热管伸缩调整支架102包括多个支架连接1020，多个支架连接1020的一端汇聚并连接成高温真空集热管121的安装部，单个支架连接1020的另外一端与主纵梁1010的一端连接。

在本实施例中，支架连接1020的数量为两个。两个支架连接1020与主纵梁1010形成类似于三角形的支撑结构部，以获得良好的稳定性。

具体的，通过使用镜面不锈钢板来构建304不锈钢反光镜111，并进一步构建成反射镜场，整个反射镜场相较于现有技术的集热器而言，重量大大降低。

并且由于镜面不锈钢板的强度有保障，和半钢化玻璃镜一样具有稳定的形状和结构，结合集热器支架的定形以及支撑作用，本实施例的反射镜场能够保障在使用过程中不因为一般的风吹雨打等常见天气变化而变形，保障良好的反射性。

加上相应的尺寸选择，可以针对不同使用场地的大小来进行反光镜场10的构建，以适应更多的使用环境，提升该反光镜场10的实用性。

其中，控制器205以及整体的电源供应可以集成于控制箱内，控制箱可以设在主机架201或者该传动装置20所安装的场地附近，在本实施例中，控制箱安装于主机架201。此外，也可以增设远程控制模块，实现在其他场所进行控制的需求。这些均可以参照现有技术，此处不再赘述。

其中，光传感器204主要检测光照的强度，当太阳移动时，光传感器204检测到的光照变弱，则会在控制器205的控制下使得第一驱动组件和/或第二驱动组件工作，使得感光面朝向光照更强的方面。

具体的，第一驱动组件包括横向转动伺服电机2060和横向转动主齿轮2061，横向转动伺服电机2060设置于主机架201，横向转动主齿轮2061与横向转动伺服电机2060的输出端传动连接，中间架202包括与横向转动主齿轮2061啮合的横向转动转向齿轮2020，横向转动伺服电机2060工作时，中间架202能够顺时针或者逆时针转动。

传动装置20还包括西限位传感器2070、东限位传感器2071和东西限位定位点2072；西限位传感器2070与东限位传感器2071均设置于主机架201，东西限位定位点2072设置于中间架202的横向转动转向齿轮2020附近，且能够随着中间架202转动，东西限位定位点2072在转动中触碰到西限位传感器2070或者东限位传感器2071时，西限位传感器2070或者东限位传感器2071向控制器205发出停止信号，控制器205控制横向转动伺服电机2060停止工作。

可以选择的是，横向转动伺服电机2060为伺服电机。伺服电机的正转反转都能够有良好的控制性能，便于进行调节。此外，也可以是其他类型电机配合减速机进行转动调节。

在本实施例中，横向转动转向齿轮2020的直径大于横向转动主齿轮2061的直径。这样小齿轮转动时，大齿轮被带动的角速度更小，调节角度时不会过量，保障一个较好的调节精度。

具体的，在本实施例中，中间架202还包括纵向连接轴2021和纵向传动固定轴2022，横向转动转向齿轮2020套设于纵向连接轴2021的外部，纵向连接轴2021可转动地套设于主机架201的顶端，纵向传动固定轴2022在径向与纵向连接轴2021固定连接，连接机架203通过轴承可转动地设置于纵向传动固定轴2022的两端，即纵向移动轴承2023。

具体的，第二驱动组件包括纵向升降支撑臂2080和纵向升降伺服杆2081，纵向升降支撑臂2080的一端与中间架202连接，纵向升降伺服杆2081的输出端与连接机架203铰接且铰接后的转动轴线与连接机架203相对于中间架202转动的转动轴线平行，纵向升降伺服杆2081的远离输出端的部分铰接于纵向升降支撑臂2080的远离中间架202的一端。

传动装置20还包括上限位传感器2073和下限位传感器2074；连接机架203与中间架202的转动连接处为支点，上限位传感器2073和下限位传感器2074均设置于中间架202且分别位于支点的两侧，连接机架203在转动中触碰到上限位传感器2073或者下限位传感器2074时，上限位传感器2073或者下限位传感器2074向控制器205发出停止信号，控制器205控制纵向升降伺服杆2081停止工作。

可以想见的是，除了连接机架203的触碰，也可以是设置相应的检测件来触碰上限位传感器2073或者下限位传感器2074。

可以选择的是，纵向升降伺服杆2081为电缸、气缸或者液压缸。只要能在直线方向实现来回运动的驱动件均可满足需求。

优选的是，连接机架203的转动轴线与中间架202的转动轴线相互垂直。这样一来，调节的角度范围更广，起到更好的调节效果。

具体的，将反光镜场10安装于连接机架203，当光传感器204检测到光照变弱后，控制器205可以控制第一驱动组件和/或第二驱动组件工作。使得光传感器204的感光面调整到可以接收到更强的光照的位置，由于有两个转动轴线垂直的调节，可以使得光传感器204调节到最适宜的位置，而不会只能上下转动或者只能左右转动。

由于反光镜场10的迎光面是设置成与光传感器204的感光面朝向相同，光传感器204的位置调节到位时，集热器的迎光面也能够接收到该时刻强度最好的光照，以保障集热器长时间能够处于较好的光照氛围中，最终提高集热效率，十分可靠实用。

进而，加上西限位传感器2070、东限位传感器2071、上限位传感器2073和下限位传感器2074的限位控制，可以避免过度调节，保障机械安全，进一步保障了使用的稳定性。

目前，市场上出现的反光镜场10中的反射材料都是半钢化玻璃镜。优点是对阳光的发射率较高，缺点是成本高、易破碎、运输难、安装难。

并且由于角度问题，集热器的集热效率也容易降低。

本实用新型的太阳能集热装置1通过使用镜面不锈钢板，结合相应的集热器支架，使得集热器部分的一系列成本高、易破碎、运输难、安装难等问题得到解决。又配合使用传动装置20使得反光镜场10能够大部分时间都受到相应时刻较强的光照，从而提高集热效率，实用性强。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。