專利名稱：太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能加熱系統(tǒng)，尤其涉及一種利用太陽能循環(huán)加熱并且具有多種加熱模式的循環(huán)加熱系統(tǒng)。
背景技術：
隨著綠色能源的開發(fā)，太陽能由于其可持續(xù)利用、永不枯竭的特點，越來越受到人們的關注，隨著相關技術的發(fā)展，太陽能也被應用到了很多領域，利用太陽能加熱也成為一種趨勢。比較早的加熱系統(tǒng)大多采用聚光鏡方式，利用聚光鏡將太陽光集中照射到待加熱物體上，比如裝有水的水管，這樣的加熱裝置需要隨著一天中太陽光的照射角度調整聚光鏡的角度，操作起來十分不便，而且加熱效果也不好，熱量容易散失，熱交換率低。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種加熱效率高、具有多種加熱模式的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)。為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，包括太陽能集熱器，所述太陽能集熱器內安裝有熱交換管；管道系統(tǒng)，包括依次連通的上水管、熱量輸送管和回流管，所述熱交換管和所述熱量輸送管連通，所述熱交換管和所述回流管之間的所述熱量輸送管上設有做功區(qū)；水箱，所述上水管的自由端伸入到所述水箱的底端并且沒入水中，所述回流管的自由端伸入到所述水箱內，所述水箱和所述熱交換管之間的管道內設有向所述熱交換管打開的上水單向止回閥，所述做功區(qū)和所述水箱之間的管道內設有向所述水箱打開的回流單向止回閥。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述太陽能集熱器包括真空管，所述真空管內填充有熱交換介質，所述熱交換管浸入到所述熱交換介質中。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述熱交換介質為加熱油。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述熱交換管包括金屬管。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述回流管的自由端伸入到所述水箱內，所述回流管的端部高于所述水箱的最高水位。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述回流管的自由端伸入到所述水箱內，所述回流管的端部沒入所述水箱的水中。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述做功區(qū)包括一級做功區(qū)和二級做功區(qū)。作為一種優(yōu)選的技術方案，所述一級做功區(qū)為烹飪加熱區(qū)，所述二級做功區(qū)為洗浴換熱區(qū)。由于采用了上述技術方案，太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，包括太陽能集熱器，所述太陽能集熱器內安裝有熱交換管；管道系統(tǒng)，包括依次連通的上水管、熱量輸送管和回流管，所述熱交換管和所述熱量輸送管連通，所述熱交換管和所述回流管之間的所述熱量輸送管上設有做功區(qū)；水箱，所述上水管的自由端伸入到所述水箱的底端并且沒入水中，所述回流管的自由端伸入到所述水箱內，所述水箱和所述熱交換管之間的管道內設有向所述熱交換管打開的上水單向止回閥，所述做功區(qū)和所述水箱之間的管道內設有向所述水箱打開的回流單向止回閥；太陽能集熱器利用太陽能將熱交換管內的水加熱，通過高溫水蒸氣在管道系統(tǒng)內的循環(huán)運動將太陽能的熱量帶到做功區(qū)進行做功，該系統(tǒng)結構簡單，管道系統(tǒng)內的水能夠循環(huán)使用，熱交換管安裝在太陽能集熱器內，熱交換率高。

附圖是本實用新型實施例的結構示意圖；圖中1-真空管；2-熱交換管；3-上水管；4-熱量輸送管；5-回流管；6_上水單向止回閥；7-回流單向止回閥；8-水箱；9-一級做功區(qū)；10-二級做功區(qū)。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，進一步闡述本實用新型。在下面的詳細描述中，只通過說明的方式描述了本實用新型的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領域的普通技術人員可以認識到，在不偏離本實用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進行修正。因此，附圖和描述在本質上是說明性的，而不是用于限制權利要求的保護范圍。實施例一如附圖所示，太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，包括太陽能集熱器，所述太陽能集熱器內安裝有熱交換管2，所述熱交換管2包括金屬管，可以采用導熱率高的金屬管，例如銅管；所述太陽能集熱器包括真空管1，所述真空管 1內填充有熱交換介質，所述熱交換介質為加熱油，所述熱交換管2浸入到所述熱交換介質一加熱油中；管道系統(tǒng)，包括依次連通的上水管3、熱量輸送管4和回流管5，所述熱交換管2和所述熱量輸送管4連通，所述熱量輸送管4上設有做功區(qū)，所述做功區(qū)包括一級做功區(qū)9和二級做功區(qū)10，所述一級做功區(qū)9為烹飪加熱區(qū)，所述二級做功區(qū)10為洗浴換熱區(qū)；水箱8，所述上水管3的自由端伸入到所述水箱8的底端并且沒入水中，所述回流管5的自由端伸入到所述水箱8內，并且所述回流管5的自由端高于所述水箱8的最高水位。所述水箱8和所述熱交換管2之間的管道內設有向所述熱交換管2打開的上水單向止回閥6，所述做功區(qū)和所述水箱8之間的管道內設有向所述水箱8打開的回流單向止回閥 7。工作原理太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)工作時，水箱8內的水通過上水管3進入到熱量輸送管4中，通過熱量輸送管4進入熱交換管2中，太陽光照射套裝在熱交換管2上的真空管1，真空管1內的導熱介質在陽光的照射下，溫度升高，導熱介質的熱量和熱交換管2內的水進行熱交換，熱交換管2內的水溫度升高并且沸騰產生高溫水蒸氣，高溫水蒸氣沿著熱量輸送管4傳輸，管道系統(tǒng)中被水蒸氣填充，由于熱交換管2和水箱8之間的管道內設有向熱交換管2打開的上水單向止回閥6，所以上水單向止回閥6將管道系統(tǒng)分隔為兩部分，上水單向止回閥6的進水側沒有水蒸氣，上水單向止回閥6另一側的管道內被高溫水蒸氣填充，高溫水蒸氣沿著熱量輸送管4向做功區(qū)流動，高溫水蒸氣依次通過一級做功區(qū)9和二級做功區(qū)10，水蒸氣內蘊含的熱量由于做功而釋放，在一級做功區(qū)9，水蒸氣的熱量通過管壁進行熱交換，加熱一級做功區(qū)9的水或者其他需要加熱的液體，被加熱液體就可以達到100 度或者以上的溫度，從而實現(xiàn)一級做功過程(此過程中由于水蒸氣蘊含的能量很大，可以用于需要100度以上溫度的項目使用，比如煮飯)，經(jīng)過一級做功區(qū)9之后的水蒸氣的溫度明顯降低，經(jīng)過一級做功過程以后，蒸汽或者汽水混合物沿管路繼續(xù)流動，到達二級做功區(qū) 10，水蒸氣或者汽水混合物的熱量通過管壁熱交換后，加熱二級做功區(qū)10的液體(提供溫水或者100度以下的液體加熱或者預熱)，經(jīng)過二級做功區(qū)10之后的水完全液化為水，由于做功區(qū)和所述水箱8之間的管道內設有向所述水箱8打開的回流單向止回閥7，所以液化生成的水只能沿著管道系統(tǒng)進入回流管5，通過回流管5回流到水箱8中。太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)工作時，在管道系統(tǒng)內會形成一個平衡狀態(tài)，隨著熱交換管2 的水不斷地被蒸發(fā)，熱量輸送管4中的水蒸氣不斷地被液化，當蒸發(fā)速度和液化速度不一致時，這時做功區(qū)的熱交換仍在進行，熱交換管2和熱量輸送管4內的壓力會減小，產生負壓，由于回流單向止回閥7阻止回流管5內的水和空氣回流，所以這個平衡狀態(tài)被打破，上水單向止回閥6出水端的壓力減小，小于一個大氣壓，由于該系統(tǒng)開口運作，上水單向止回閥6進水管保持一個大氣壓，這樣，上水單向止回閥6進水端的壓力大于出水端的壓力，水從進水管3進入到熱量輸送管4和熱交換管2中。然后，水在熱交換管2中重新被加熱成水蒸氣，實現(xiàn)水循環(huán)利用。簡單來講，熱交換管2內的水經(jīng)過一段時間的蒸發(fā)過程以后，逐漸減少，待水量減少到不能產生蒸汽或者產生的蒸汽不足以維持整個系統(tǒng)按照原來的速度運行時，這時一級做功區(qū)9和/或二級做功區(qū)10的液化過程仍在進行，由于回流單向止回閥7的作用，在管道內形成一個真空區(qū)，真空區(qū)的形成，導致管道系統(tǒng)產生負壓，在大氣壓的作用下，水箱8的水被抽進金屬管內，從而進行第二次加熱，第二次做功過程開始，如此循環(huán)往復。實施例二 本實施例和實施例一基本相同，不同之處僅在于所述回流管5的自由端伸入到所述水箱8內，所述回流管5的端部沒入所述水箱8的水中。當高溫水蒸氣在一級做功區(qū) 9和二級做功區(qū)10沒有液化完全時，從回流管5的端部排出的物質除了液態(tài)水之外還帶有一定量的余量水蒸氣，如果將回流管5的端部浸入到水中后，這些余量水蒸氣被排入水中， 并且被水箱8中的水冷凝為液態(tài)。實施例二的工作原理與實施例一的工作原理基本相同，這里不再贅述。該太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)的好處是1、能夠利用真空管內產生的熱量做功，比如做飯或者用于工業(yè)生產。2、安全系數(shù)高整個系統(tǒng)是開口運行的，整個運行系統(tǒng)沒有高壓產生；管道內的壓力小于一個大氣壓，不會產生高壓危險；真空管內的導熱油溫度在金屬管的影響下，不會大大超過100度，因而不會產生火災或者高溫導致炸管現(xiàn)象。3、可以將太陽能從室外導入室內或者任意位置，改變了傳統(tǒng)的聚光鏡方式利用太陽能必須將做功區(qū)放在院外的弊端。4、免去了太陽能加熱必須調整聚光鏡角度的麻煩，真空管的受熱角度接近180 度，可以最大限度接受太陽輻射。也可以根據(jù)陽光角度將太陽能集熱部分分置不同角度，從而使加熱效果持續(xù)穩(wěn)定。5、能最大限度的利用能源，本系統(tǒng)的二級做功過程，能夠將余熱得到充分利用，如果用來替代傳統(tǒng)的太陽能熱水器，熱水區(qū)的位置可以設置在房間內或者貼近房間外墻，解決了傳統(tǒng)太陽能因為輸水管道在室外有較長距離而必須長時間放涼水問題，實現(xiàn)了打開水管短時間就有熱水。6、本系統(tǒng)使用機動靈活使用過程中可以在一級做功區(qū)9或者二級做功區(qū)10之間互相切換，也可以雙區(qū)并用；在陽光效果好的情況下可以作為主加熱能源，在陽光效果差的情況下可以作為輔助能源，使太陽能的利用效率達到最高。7、用途廣泛本系統(tǒng)中的熱量利用方式可以用于廢熱溫度超過100度的廢熱利用項目。廣泛用于工業(yè)生產和機關、學校、部隊生活用水的輔助加熱。8、本系統(tǒng)為中溫太陽能的利用提供了良好的技術支持。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
權利要求1.太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于，包括太陽能集熱器，所述太陽能集熱器內安裝有熱交換管；管道系統(tǒng)，包括依次連通的上水管、熱量輸送管和回流管，所述熱交換管和所述熱量輸送管連通，所述熱交換管和所述回流管之間的所述熱量輸送管上設有做功區(qū)；水箱，所述上水管的自由端伸入到所述水箱的底端并且沒入水中，所述回流管的自由端伸入到所述水箱內，所述水箱和所述熱交換管之間的管道內設有向所述熱交換管打開的上水單向止回閥，所述做功區(qū)和所述水箱之間的管道內設有向所述水箱打開的回流單向止回閥。
2.如權利要求1所述的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能集熱器包括真空管，所述真空管內填充有熱交換介質，所述熱交換管浸入到所述熱交換介質中。
3.如權利要求2所述的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于所述熱交換介質為加熱油。
4.如權利要求1所述的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于所述熱交換管包括金屬管。
5.如權利要求1所述的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于所述回流管的自由端伸入到所述水箱內，所述回流管的端部高于所述水箱的最高水位。
6.如權利要求1所述的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于所述回流管的自由端伸入到所述水箱內，所述回流管的端部沒入所述水箱的水中。
7.如權利要求1至6任一權利要求所述的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于所述做功區(qū)包括一級做功區(qū)和二級做功區(qū)。
8.如權利要求7所述的太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，其特征在于所述一級做功區(qū)為烹飪加熱區(qū)，所述二級做功區(qū)為洗浴換熱區(qū)。
專利摘要本實用新型公開了一種太陽能循環(huán)加熱系統(tǒng)，包括太陽能集熱器，太陽能集熱器內安裝有熱交換管；管道系統(tǒng)，包括依次連通的上水管、熱量輸送管和回流管，熱交換管和熱量輸送管連通，熱交換管和回流管之間的熱量輸送管上設有做功區(qū)；水箱，上水管的自由端伸入到水箱的底端并且沒入水中，回流管的自由端伸入到水箱內，水箱和熱交換管之間的管道內設有向熱交換管打開的上水單向止回閥，做功區(qū)和水箱之間的管道內設有向水箱打開的回流單向止回閥；太陽能集熱器利用太陽能將熱交換管內的水加熱，通過高溫水蒸氣在管道系統(tǒng)內的循環(huán)運動將太陽能的熱量帶到做功區(qū)進行做功，管道系統(tǒng)內的水能夠循環(huán)使用，熱交換管安裝在太陽能集熱器內，熱交換率高。
文檔編號F24J2/30GK201964645SQ20112002893
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權日2011年1月28日
發(fā)明者王友軍 申請人:王友軍