本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，尤其涉及一種太陽(yáng)能蒸飯系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

對(duì)于公共食堂，由于就餐人次多，通常消耗大量不可再生能源生產(chǎn)蒸汽或熱水，用于蒸飯、燒開(kāi)水和餐具消毒等，不可再生能源的大量消耗勢(shì)必造成一系列能源短缺與環(huán)境污染問(wèn)題。太陽(yáng)能開(kāi)發(fā)利用是實(shí)現(xiàn)能源供應(yīng)多元化、節(jié)能減排的重要途徑之一，所以太陽(yáng)能蒸汽系統(tǒng)在餐廚領(lǐng)域的應(yīng)用已出現(xiàn)，目前處于技術(shù)應(yīng)用發(fā)展階段，還存在一些不足：已有的太陽(yáng)能蒸汽系統(tǒng)利用導(dǎo)熱油作為傳熱與儲(chǔ)熱工質(zhì)，導(dǎo)熱油存在易滲透及泄漏的特點(diǎn)，這導(dǎo)致食品衛(wèi)生安全存在極大風(fēng)險(xiǎn)。存在集熱器與導(dǎo)熱油及導(dǎo)熱油與水之間的二次間接換熱，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，換熱效率低等問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用軟水作為儲(chǔ)熱與傳熱工質(zhì)，基于閃蒸原理直接產(chǎn)生蒸汽，解決已有技術(shù)的不足。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是解決目前以導(dǎo)熱油為工質(zhì)的太陽(yáng)能蒸汽系統(tǒng)在餐廚領(lǐng)域中的食品安全風(fēng)險(xiǎn)大的問(wèn)題，同時(shí)解決系統(tǒng)換熱效率低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高的問(wèn)題。開(kāi)發(fā)一種太陽(yáng)能蒸飯系統(tǒng)，基于閃蒸原理直接快速產(chǎn)蒸汽蒸飯，采用雙重電輔助加熱控制，通過(guò)合理的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能夠快速、高效、穩(wěn)定的產(chǎn)生蒸汽蒸飯、燒開(kāi)水和餐具消毒，同時(shí)確保食品衛(wèi)生的安全性。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

太陽(yáng)能蒸飯系統(tǒng)主要包括太陽(yáng)能集熱器陣列、進(jìn)水管、回水管、儲(chǔ)熱器、蒸汽管、熱水管、電汽兩用蒸飯柜及控制器。太陽(yáng)能集熱器陣列兩端通過(guò)進(jìn)水管、回水管分別與儲(chǔ)熱器的底部和上部連接，組成具有承壓能力的集熱回路，進(jìn)水管上設(shè)置有循環(huán)泵。儲(chǔ)熱器頂部引出蒸汽管與電汽兩用蒸飯柜的蒸汽入口連接，儲(chǔ)熱器底部引出熱水管與電汽兩用蒸飯柜的進(jìn)水口連接，且進(jìn)水口位置低于儲(chǔ)熱器底部，所述電汽兩用蒸飯柜內(nèi)設(shè)置有第二電加熱器。所述蒸汽管和熱水管上分別設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥和電磁閥。所述控制器分別連接所述第二電加熱器、壓力調(diào)節(jié)閥、電磁閥和循環(huán)泵。

所述太陽(yáng)能集熱器陣列出口設(shè)置有第一溫度傳感器，所述儲(chǔ)熱器頂部連接有壓力傳感器和安全閥，側(cè)面連接有液位傳感器，所述儲(chǔ)熱器內(nèi)部設(shè)置有第二溫度傳感器和第一電加熱器，所述儲(chǔ)熱器底部連接有補(bǔ)水管和排水管。

所述蒸汽管連接有壓力傳感器和第三溫度傳感器，均位于壓力調(diào)節(jié)閥與蒸汽入口之間，且靠近蒸汽入口一端，用于監(jiān)控輸入電汽兩用蒸飯柜的蒸汽壓力和溫度。

所述儲(chǔ)熱器內(nèi)部的儲(chǔ)熱工質(zhì)為軟水，軟水體積為儲(chǔ)熱器容積的80％～90％。

本技術(shù)的工作過(guò)程如下：

太陽(yáng)能集熱器陣列接受太陽(yáng)輻射能量而升溫，當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅髋c第二溫度傳感器的溫度差超過(guò)設(shè)定上限值時(shí)，控制器啟動(dòng)循環(huán)泵使儲(chǔ)熱器中的軟水在集熱回路中循環(huán)，當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅髋c第二溫度傳感器的溫度差低于設(shè)定下限值時(shí)，控制器關(guān)閉循環(huán)泵。

在太陽(yáng)輻照好的條件下，軟水逐步被集熱器陣列加熱至飽和態(tài)，形成高溫高壓的飽和水儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱器中。當(dāng)需要蒸飯時(shí)，把需要蒸制的食物置入電汽兩用蒸飯柜后關(guān)好電汽兩用蒸飯柜門(mén)，當(dāng)儲(chǔ)熱器中的第二溫度傳感器感應(yīng)的水溫高于設(shè)定上限值時(shí)，通過(guò)控制器使壓力調(diào)節(jié)閥開(kāi)啟，儲(chǔ)熱器內(nèi)部壓力降低，飽和水因壓力降低而閃蒸出大量飽和蒸汽，蒸汽經(jīng)過(guò)蒸汽管輸入至電汽兩用蒸飯柜進(jìn)行蒸飯，電汽兩用蒸飯柜中多余的蒸汽由排汽閥排至大氣?？刂破魍ㄟ^(guò)控制壓力調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)輸入電汽兩用蒸飯柜的飽和蒸汽壓力。

在太陽(yáng)輻照差的條件下，當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅鳒y(cè)得儲(chǔ)熱器內(nèi)水溫低于處于設(shè)定溫度下限值與上限值之間時(shí)，控制器完全開(kāi)啟壓力調(diào)節(jié)閥并啟動(dòng)第一電加熱器產(chǎn)生蒸汽輸入至電汽兩用蒸飯柜蒸飯。

當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅鳒y(cè)得儲(chǔ)熱器內(nèi)水溫低于設(shè)定溫度下限值時(shí)，開(kāi)啟電磁閥使儲(chǔ)熱器中的熱水經(jīng)熱水管進(jìn)入到電汽兩用蒸飯柜底部，再開(kāi)啟第二電加熱器加熱電汽兩用蒸飯柜底部的熱水，產(chǎn)生蒸汽蒸飯等。

當(dāng)液位傳感器監(jiān)測(cè)到儲(chǔ)熱器中的水位低于設(shè)定下限值時(shí)，控制器通過(guò)補(bǔ)水管為儲(chǔ)熱器補(bǔ)充軟水，當(dāng)液位傳感器監(jiān)測(cè)到儲(chǔ)熱器中的水位達(dá)到設(shè)定上限值時(shí)，停止軟水補(bǔ)充。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

利用軟水作為儲(chǔ)熱與傳熱工質(zhì)，確保太陽(yáng)能蒸飯系統(tǒng)不存在工質(zhì)泄漏污染環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，提升食品衛(wèi)生安全性；可采用大聚光比的非跟蹤聚光型太陽(yáng)能集熱器組成太陽(yáng)能集熱器陣列，在產(chǎn)生高溫飽和水的同時(shí)具備較高的集熱效率；儲(chǔ)熱器既是儲(chǔ)熱設(shè)備又是蒸汽發(fā)生器，無(wú)需設(shè)置換熱器，避免了二次換熱，換熱效率高且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，基于閃蒸原理產(chǎn)蒸汽速率快，輸出蒸汽溫度易于調(diào)節(jié)控制，蒸制食物速度快。系統(tǒng)具備雙重電熱輔助自動(dòng)控制、溫差循環(huán)自動(dòng)控制、自動(dòng)補(bǔ)水控制以及蒸汽輸入壓力自動(dòng)控制，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，操作簡(jiǎn)單。綜上所述，本實(shí)用新型具備節(jié)能環(huán)保，集成度高，造價(jià)低廉，自動(dòng)化程度高，穩(wěn)定高效的優(yōu)點(diǎn)，特別適于各類(lèi)公共食堂蒸制食品。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型太陽(yáng)能蒸飯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是太陽(yáng)能集熱器陣列結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、太陽(yáng)能集熱器陣列，2、第一溫度傳感器，3、進(jìn)水管，4、回水管，5、第一壓力傳感器，6、安全閥，7、蒸汽管，8、壓力調(diào)節(jié)閥，9、儲(chǔ)熱器，10、止回閥，11、液位傳感器，12、第二溫度傳感器，13、補(bǔ)水泵，14、第一電加熱器，15、熱水管，16、循環(huán)泵，17、電磁閥，18、第二壓力傳感器，19、第三溫度傳感器，20、電汽兩用蒸飯柜，21、蒸汽入口，22、進(jìn)水口，23、排氣閥，24、第二電加熱器，25、控制器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式進(jìn)一步的說(shuō)明本實(shí)用新型。

如圖1所示，本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能蒸飯系統(tǒng)，主要包括太陽(yáng)能集熱器陣列(1)、進(jìn)水管(3)、回水管(4)、儲(chǔ)熱器(9)、蒸汽管(7)、熱水管(15)、電汽兩用蒸飯柜(20)及控制器(25)。

結(jié)合圖2，所述太陽(yáng)能集熱器陣列(1)由多個(gè)太陽(yáng)能集熱器串、并聯(lián)構(gòu)成，太陽(yáng)能集熱器陣列(1)的兩端通過(guò)進(jìn)水管(3)、回水管(4)分別與儲(chǔ)熱器(9)的底部和上部連接，組成具有承壓能力的循環(huán)回路，進(jìn)水管(3)上設(shè)置有循環(huán)泵(16)。

所述儲(chǔ)熱器(9)頂部引出蒸汽管(7)與電汽兩用蒸飯柜(20)的蒸汽入口(21)連接，所述儲(chǔ)熱器(9)底部引出熱水管(15)與電汽兩用蒸飯柜(20)的進(jìn)水口(22)連接，進(jìn)水口(22)高度位置低于儲(chǔ)熱器(9)底部。所述儲(chǔ)熱器(9)底部通過(guò)止回閥(10)連接有補(bǔ)水泵(13)。所述蒸汽管(7)和熱水管(15)上分別設(shè)置有壓力調(diào)節(jié)閥(8)和電磁閥(17)。所述控制器(25)分別連接所述第二電加熱器、壓力調(diào)節(jié)閥(8)、電磁閥(17)和循環(huán)泵(16)。

所述太陽(yáng)能集熱器陣列(1)出口設(shè)置有第一溫度傳感器(2)。所述儲(chǔ)熱器(9)頂部連接有壓力傳感器(5)和安全閥(6)，側(cè)面連接有液位傳感器(11)，內(nèi)部設(shè)置有第二溫度傳感器(12)和第一電加熱器(14)，底部連接有補(bǔ)水管(10)和排水管(13)。所述控制器(25)分別連接所述第一溫度傳感器(2)、第二溫度傳感器(12)和第一電加熱器(14)。

所述蒸汽管(7)連接有壓力傳感器(18)和第三溫度傳感器(19)，均位于壓力調(diào)節(jié)閥(8)與蒸汽入口(21)之間，且靠近蒸汽入口(21)一端，用于監(jiān)控輸入電汽兩用蒸飯柜(20)的蒸汽壓力和溫度，所述電汽兩用蒸飯柜(20)內(nèi)設(shè)置有第二電加熱器(24)。所述控制器(25)分別連接所述壓力傳感器(18)和第三溫度傳感器(19)。

所述儲(chǔ)熱器(9)內(nèi)部的儲(chǔ)熱工質(zhì)為軟水，軟水體積為儲(chǔ)熱器(9)容積的80％～90％。所述儲(chǔ)熱器(9)、進(jìn)水管(3)、回水管(4)外部均包裹有兩層保溫層，內(nèi)層為巖棉材質(zhì)，外層為聚氨酯材質(zhì)。

本實(shí)用新型工作過(guò)程如下：

太陽(yáng)能集熱器陣列(1)接受太陽(yáng)輻射能量升溫，當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅?2)與第二溫度傳感器(12)的溫度差超過(guò)設(shè)定上限值時(shí)，控制器(25)啟動(dòng)循環(huán)泵(16)使儲(chǔ)熱器(9)中的軟水在集熱回路中循環(huán)，當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅?2)與第二溫度傳感器(12)的溫度差低于設(shè)定下限值時(shí)，控制器(25)關(guān)閉循環(huán)泵(16)，停止循環(huán)。

在太陽(yáng)輻照好的條件下，太陽(yáng)能集熱器陣列(1)持續(xù)將熱量傳遞給軟水，最終形成高溫高壓的飽和水儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱器(9)中。當(dāng)需要蒸飯時(shí)，把需要蒸制的食物置入電汽兩用蒸飯柜(20)，當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅?12)測(cè)得儲(chǔ)熱器(9)中的水溫高于設(shè)定溫度上限值時(shí)(例如105℃～200℃間的一個(gè)溫度值)，控制器(25)控制壓力調(diào)節(jié)閥(8)開(kāi)啟，儲(chǔ)熱器(9)內(nèi)部壓力降低，飽和水閃蒸出大量飽和蒸汽，經(jīng)蒸汽管(7)輸入至電汽兩用蒸飯柜(20)進(jìn)行蒸飯，電汽兩用蒸飯柜(20)中多余的蒸汽由排汽閥(23)排至大氣，保證蒸汽持續(xù)進(jìn)入電汽兩用蒸飯柜(20)?？刂破?25)通過(guò)調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥(8)的開(kāi)度來(lái)控制輸入電汽兩用蒸飯柜(20)的飽和蒸汽壓力。

在太陽(yáng)輻照差的條件下，當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅?12)測(cè)得儲(chǔ)熱器(9)中的水溫處于設(shè)定溫度下限值與上限值之間時(shí)(例如90℃～105℃間的一個(gè)溫度值)，控制器(25)完全開(kāi)啟壓力調(diào)節(jié)閥(8)并啟動(dòng)第一電加熱器(14)產(chǎn)生蒸汽輸入至電汽兩用蒸飯柜(20)蒸飯。

當(dāng)?shù)诙囟葌鞲衅?12)測(cè)得儲(chǔ)熱器(9)中的水溫低于設(shè)定溫度下限值時(shí)(例如環(huán)境溫度至90℃間的一個(gè)溫度值)，則控制器(25)開(kāi)啟電磁閥(17)使儲(chǔ)熱器(9)中的熱水經(jīng)熱水管(15)進(jìn)入到電汽兩用蒸飯柜(20)底部，控制器(25)再開(kāi)啟第二電加熱器(24)加熱電汽兩用蒸飯柜(20)底部的熱水產(chǎn)生蒸汽蒸飯等。

當(dāng)液位傳感器(11)監(jiān)測(cè)到儲(chǔ)熱器(9)中的水位低于設(shè)定下限值時(shí)，控制器(25)啟動(dòng)補(bǔ)水泵(13)進(jìn)行補(bǔ)充軟水，當(dāng)水位達(dá)到設(shè)定上限值時(shí)，關(guān)閉補(bǔ)水泵(13)。

以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能以此來(lái)限定本實(shí)用新型的權(quán)利保護(hù)范圍，因此依本實(shí)用新型申請(qǐng)專(zhuān)利范圍所作的等同變化，仍屬本實(shí)用新型所涵蓋的范圍。