一種磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱泵采暖系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能熱栗采暖系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗米暖系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱栗熱水器是一種性能優(yōu)越的供熱水產(chǎn)品，與太陽能結(jié)合，二者互為補(bǔ)益，能夠進(jìn)一步提高節(jié)能效果。開發(fā)與熱栗熱水器相匹配的高性能的太陽能集熱器已經(jīng)引起研究人員的重視。因此，將高性能的太陽能集熱器與熱栗熱水器相結(jié)合組成的太陽能熱栗熱水器用于生活熱水以及建筑供暖領(lǐng)域，可以有效降低建筑能耗，調(diào)整我國能源結(jié)構(gòu)，已成為當(dāng)今太陽能利用技術(shù)研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
[0003]太陽能熱利用最關(guān)鍵的是如何提高集熱器的集熱效率。提高效率可以從優(yōu)化集熱器結(jié)構(gòu)以及開發(fā)出新型的集熱工質(zhì)兩方面入手。目前，傳統(tǒng)的太陽能集熱器為平板型和真空管式集熱器，這兩類集熱器都屬于間接吸收式集熱器，太陽輻射在通過選擇性涂層吸收并轉(zhuǎn)化為熱量后，還必須通過涂層涂覆的金屬板或玻璃管壁的導(dǎo)熱才能傳遞至工作介質(zhì)，這種非直接的吸收過程大大影響了集熱器效率的提高，另外在常規(guī)集熱器中，最高溫度點(diǎn)出現(xiàn)在吸熱表面，這導(dǎo)致了系統(tǒng)的散熱損失增加。所以一些研究者提出了直接吸收式太陽能集熱器，集熱器中的工作流體直接吸收太陽能，有利于減少熱損失，提高熱效率。按照集熱介質(zhì)的不同，目前用于直接吸收式太陽能集熱系統(tǒng)的集熱介質(zhì)主要有黑色液體、氣-固或液-固懸浮體系、熔鹽及其三者的相互混合物。集熱介質(zhì)是直接吸收式太陽能集熱系統(tǒng)的關(guān)鍵，集熱介質(zhì)對太陽輻射吸收性能的好壞決定了整個(gè)集熱系統(tǒng)的優(yōu)劣。上述3種集熱介質(zhì)雖然在提高集熱器效率方面有較好的效果，但均存在較多的不足，目前應(yīng)用受到了一定的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種利于減少熱損失，提高熱效率的磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，包括集熱器I和蓄熱水箱11，所述蓄熱水箱11內(nèi)設(shè)有換熱器12 ;所述換熱器12的入口端通過第一熱電偶2與集熱器I的出口端管路連接；所述換熱器12出口端通過管路依次連接第一閥門8、水栗6、第二閥門5、流量計(jì)4、第二熱電偶3、集熱器I的入口端；所述集熱器I的外圍設(shè)有電磁線圈10。
[0007]所述集熱器I為直接吸收式真空玻璃集熱器，其內(nèi)裝有納米流體。
[0008]所述水栗6與第一閥門8之間的管路上設(shè)有一補(bǔ)液分支管，該補(bǔ)液分支管上設(shè)有補(bǔ)液閥門7。
[0009]所述第一閥門8與換熱器12出口端的管路上設(shè)有一排放分支管，該排放分支管上設(shè)有排放閥門9。
[0010]所述蓄熱水箱11上設(shè)有用于測量其內(nèi)水溫的鉑電阻溫度計(jì)15。
[0011]所述蓄熱水箱11的上部側(cè)壁，設(shè)置有用于控制熱水流出流量的熱水閥門13。
[0012]所述蓄熱水箱11的下部側(cè)壁，設(shè)置有用于控制外部冷水流入流量的冷水閥門14。
[0013]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果:
[0014]相對于傳統(tǒng)間接吸收式集熱器，本實(shí)用新型采用的直接吸收式集熱器，中的納米流體直接吸收太陽能，有利于減少熱損失，提尚熱效率。
[0015]本實(shí)用新型采用的直接吸收式集熱器，流體介質(zhì)采用納米流體，納米流體用作直接吸收式太陽集熱器的循環(huán)工質(zhì)，利用納米流體直接吸收太陽輻射能，以達(dá)到提高集熱器熱效率的目的，從而提高整個(gè)太陽能熱栗熱水器的效率。
[0016]本實(shí)用新型采用的集熱介質(zhì)為外加磁場的納米流體，外加電磁線圈形成磁場，改變了納米磁流體的光學(xué)特性，降低了其光學(xué)透射率，強(qiáng)化了其消光特性，從而可以改變其對太陽光的吸收能力，可進(jìn)一步提升直接吸收式集熱器的集熱效率，從而提升熱栗熱水器的制熱效率，改善地面采暖的效果。
[0017]本實(shí)用新型相對于傳統(tǒng)的電加熱輔助熱源相比較，減少電能的消耗，具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型與傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體詳細(xì)描述。
[0021]實(shí)施例
[0022]如圖1所示。本實(shí)用新型一種磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，包括集熱器I和蓄熱水箱11，所述蓄熱水箱11內(nèi)設(shè)有換熱器12 ;所述換熱器12的入口端通過第一熱電偶2與集熱器I的出口端管路連接；所述換熱器12出口端通過管路依次連接第一閥門8、水栗6、第二閥門5、流量計(jì)4、第二熱電偶3、集熱器I的入口端；所述集熱器I的外圍設(shè)有電磁線圈10。
[0023]所述集熱器I為直接吸收式真空玻璃集熱器，其內(nèi)裝有納米流體。
[0024]所述水栗6與第一閥門8之間的管路上設(shè)有一補(bǔ)液分支管，該補(bǔ)液分支管上設(shè)有補(bǔ)液閥門7。
[0025]所述第一閥門8與換熱器12出口端的管路上設(shè)有一排放分支管，該排放分支管上設(shè)有排放閥門9。
[0026]所述蓄熱水箱11上設(shè)有用于測量其內(nèi)水溫的鉑電阻溫度計(jì)15。
[0027]所述蓄熱水箱11的上部側(cè)壁，設(shè)置有用于控制熱水流出流量的熱水閥門13。
[0028]所述蓄熱水箱11的下部側(cè)壁，設(shè)置有用于控制外部冷水流入流量的冷水閥門14。
[0029]以下對本實(shí)用新型結(jié)合圖2中傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)的結(jié)合應(yīng)用，進(jìn)行簡述。
[0030]假設(shè)供水溫度為65°C，回水溫度為35°C，根據(jù)具體的水溫情況，工作狀態(tài)有一下三種:
[0031](I)當(dāng)儲熱水箱11出水溫度超過65°C時(shí)，此時(shí)太陽能充足，可以為圖2中的系統(tǒng)提供全部的熱量，輔助熱源無需工作；太陽光照射到集熱器1，電磁線圈形成磁場，納米磁流體吸熱，同時(shí)供熱循環(huán)水栗A在此條件下啟動(dòng)，供熱循環(huán)水栗A注水到蓄熱水箱11進(jìn)行加熱，蓄熱水箱11中的水與采暖盤管B構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，通過采暖盤管B向室內(nèi)直接供熱。
[0032](2)當(dāng)儲熱水箱11出水溫度處于35°C至65°C之間時(shí)，輔助熱源啟動(dòng)工作。此時(shí)循環(huán)仍通過儲熱水箱11，集熱器I起到預(yù)熱作用，輔助熱源起補(bǔ)充作用，將未達(dá)到供水溫度要求的溫水加熱到65°C。
[0033](3)當(dāng)儲熱水箱11出水溫度降低到35°C以下時(shí)，此時(shí)說明太陽能不理想，集熱器I無法利用。循環(huán)不再通過儲熱水箱11，回水通過旁通管道全部進(jìn)入輔助熱源加熱到合適的水溫繼續(xù)為采暖盤管B供熱。
[0034]如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
[0035]本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，其特征在于:包括集熱器(I)和蓄熱水箱(11)，所述蓄熱水箱(11)內(nèi)設(shè)有換熱器(12);所述換熱器(12)的入口端通過第一熱電偶(2)與集熱器(I)的出口端管路連接；所述換熱器(12)出口端通過管路依次連接第一閥門⑶、水栗(6)、第二閥門(5)、流量計(jì)(4)、第二熱電偶(3)、集熱器⑴的入口端；所述集熱器(I)的外圍設(shè)有電磁線圈(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，其特征在于:所述集熱器(I)為直接吸收式真空玻璃集熱器，其內(nèi)裝有納米流體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，其特征在于:所述水栗(6)與第一閥門(8)之間的管路上設(shè)有一補(bǔ)液分支管，該補(bǔ)液分支管上設(shè)有補(bǔ)液閥門(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，其特征在于:所述第一閥門(8)與換熱器(12)出口端的管路上設(shè)有一排放分支管，該排放分支管上設(shè)有排放閥門(9)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄熱水箱(11)上設(shè)有用于測量其內(nèi)水溫的鉑電阻溫度計(jì)(15)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄熱水箱(11)的上部側(cè)壁，設(shè)置有用于控制熱水流出流量的熱水閥門(13)。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱栗采暖系統(tǒng)，其特征在于:所述蓄熱水箱(11)的下部側(cè)壁，設(shè)置有用于控制外部冷水流入流量的冷水閥門(14)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種磁場強(qiáng)化直接吸收式太陽能熱泵采暖系統(tǒng)，包括集熱器和蓄熱水箱，蓄熱水箱內(nèi)設(shè)有換熱器；換熱器的入口端通過第一熱電偶與集熱器的出口端管路連接；換熱器出口端通過管路依次連接第一閥門、水泵、第二閥門、流量計(jì)、第二熱電偶、集熱器的入口端；集熱器的外圍設(shè)有電磁線圈；集熱器為直接吸收式真空玻璃集熱器，其內(nèi)裝有納米流體；本實(shí)用新型采用的直接吸收式集熱器，流體介質(zhì)采用納米流體，納米流體用作直接吸收式太陽集熱器的循環(huán)工質(zhì)，利用納米流體直接吸收太陽輻射能，以達(dá)到提高集熱器熱效率的目的，從而提高整個(gè)太陽能熱泵熱水器的效率。
【IPC分類】F24D15/04, F24J2/34, F24J2/24, F24J2/05
【公開號】CN204757108
【申請?zhí)枴緾N201520351601
【發(fā)明人】汪雙鳳, 何欽波, 郭志敏, 詹寧華, 賴永鑫, 黃承杰, 麥超晃, 李貴東, 陳鳴之
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年5月27日