專利名稱：太陽能熱水系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種太陽能利用設施，特別是一種太陽能熱水系統。
技術背景現在普遍使用的真空集熱管式太陽能集熱器在空曬的情況下會老化,減少使用壽命或者集熱效率；過分地加熱也會導致水箱以及其他某些部 件老化，并且增加水垢的形成；另外水箱水溫達到設定的溫度上限的時候， 水箱或者卸壓排汽，或者排放掉熱水再注入冷水一-所以過度集熱會造成 水資源的浪費；而且，排放掉熱水再注入冷水還需要水泵消耗電力。針 對以上的問題，有人研制出"帶控溫裝置的太陽能熱水器"(專利號 CN03273925.7),在貯水箱內設有溫控器，溫控器與一控制器連接，在太 陽能集熱器上部設有一遮陽裝置，設有與遮陽裝置傳動連接的電機，電 機并與控制器相連。采用這種結構的太陽能熱水器具有控溫功能，并能 對太陽能集熱器有較好保護作用，延長使用壽命。目前，在安裝太陽能熱水系統的時候，為了防止熱水系統在夏季過度 受熱，都要以夏季的日照強度來限定太陽能集熱器的安裝面積。但是， 通常夏季是太陽能最多又是熱水需求最少的時候，如果以夏季為計算標 準，勢必不能滿足春秋冬三季的熱水需求，于是全年的太陽能供暖能力 非常有限(太陽能只能給太陽能暖氣系統提供50%以下的熱水，給太陽 能熱水器提供75%以下的熱水。所以需要電加熱等來輔助。)顯然上述的太陽能熱水器不能解決這些問題,遮陽裝置設計不能夠根據熱利用的需要自動調節(僅僅是開一合這兩種工作狀態，而不能成比例地改變參與工作的集熱面積)，達不到優化利用太陽能的目的；而且頻 繁地開合遮陽罩，還會耗費電力，違背了利用太陽能節能的初衷。 實用新型內容本實用新型的目的是提供一種太陽能熱水系統,能夠實現對遮陽罩進 行定時控制。遮陽裝置可以根據熱利用的需要自動調節，能成比例地改 變參予工作的集熱面積，優化利用太陽能；同時能很好保護太陽能集熱 器不受損害和污染，保證太陽能熱器表面的吸熱效率。節省電能，操縱 方便。本實用新型提供的太陽能熱水系統，包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、 水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設置感溫探頭，感溫 探頭、水泵及遮陽罩電機的信號線均連接到電腦控制儀的相應控制接口 上。本發明提供的太陽能熱水系統，包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、 水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設置感溫探頭，感溫 探頭、水泵及遮陽罩電機的信號線均連接到電腦控制儀的相應控制接口 上。上述的電動遮陽罩的電源采用常規電源和太陽能蓄電池，太陽能光伏 組件鑲嵌在遮陽罩外表面上。上述的電動遮陽罩為橫向遮蓋式。上述的電動遮陽罩在面向太陽能集熱器的一側，設置用于擦拭集熱管 表面的擦拭貼層。在上述的擦拭貼層上設置有外形截面形狀為弧線型線條組成V字形 的擦拭棱，擦拭棱與平行排列的真空玻璃管表面構成犬牙交互的狀態。在上述的太陽能電腦控制儀里的單片機需要預留USB或者其他I/O 接口。本實用新型和現有技術相比具有如下優點1、能夠實現按時間類別輸入指令，對遮陽罩進行定時控制。遮陽裝 置可以根據熱利用的需要自動調節，能成比例地改變參予工作的集熱面積，優化利用太陽能；2、遮陽罩能很好保護太陽能集熱器不受冰雹等損 害和灰塵、積雪等污染，遮陽罩并具有擦拭集熱管表面的功能。能很好 保證太陽能集熱器表面的吸熱效率。3、節省電能，操縱方便。
圖1是太陽能集熱器上的橫向遮蓋式遮陽罩示意圖。 圖2是遮陽罩面向太陽能集熱器的一側設置擦拭貼層的示意圖。 圖3是太陽能熱水系統的各部分連接示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供的太陽能熱水系統實施例見圖l一3，太陽能集熱 器7采用現在普遍使用的玻璃真空管式集熱器，在太陽能集熱器7上組 裝遮陽裝置采用現有技術(專利申請號03273925.7),只是將其縱向 遮蓋式的遮陽罩改為橫向遮蓋式遮陽罩，即，在支架的左側或者右側安 裝主動輥4，在另一側上、下安裝兩個滑輪8，套裝在主動輥4上遮陽罩 3連接傳動繩5，傳動繩5繞過滑輪8連接主動輥4。主動輥4傳動連接 電機l。電機1的動力可采用常規電源和太陽能蓄電池2兩種,實現常規電源 與太陽能蓄電池雙動力工作模式。光伏太陽能組件(太陽能電池板)可 以安裝在遮陽裝置的外表面上。(如法國威盧克斯集團在市場上推出的一款戶外遮陽巻簾，內置了太陽能電池，巻簾內置太陽能電池，完全依靠鑲嵌在巻簾外罩上的一小塊光伏組件充電，可以實現連續100次開關。通過光伏太陽能組件進行光電轉化，把產生的電能存儲在太陽能蓄電 池當中。當電量充足時，由太陽能蓄電池供電給遮陽罩電機l、水泵和太陽能控制儀等用電設備；遮陽罩3為不透光的柔性面料制作，面向太陽能集熱器的一側設置用 于擦拭集熱管表面的擦拭貼層9,擦拭貼層9為具有彈性、不會損害玻璃 的泡末、海棉類物質材料。擦拭貼層9可以定期揭下來清洗或者換上新 的。在擦拭貼層9上設置有l一3個外形截面形狀為弧線型線條組成V字 形的擦拭棱10,擦拭棱10與平行排列的真空玻璃集熱管表面構成犬牙交 互的狀態。弧線型線條可以減少與集熱管的摩擦阻力，保證在遮陽罩3 前進或者后退時不損害集熱管，還能擦拭到集熱管的側面。本發明的遮 陽裝置可采用現有技術中的多種結構形式，但要改為橫向遮蓋式。遮蓋 式遮陽罩的優越性在于太陽能集熱器上的集熱管都是縱向平行排列的， 每支集熱管都是獨立的， 一支破裂了也不影響其它集熱管的工作。所以 從左到右、或者從右到左進行遮蓋，可以把整支集熱管從頭到腳地遮蓋 住，不僅減少了參與集熱功率(因為減少了參與工作的集熱管的數量)， 也不會因為光照而老化。見圖3，太陽能集熱器和水箱內分別設置感溫探頭S1、 S2,感溫探頭 Sl、 S2、水泵及遮陽罩電機的信號線均連接到太陽能電腦控制儀的相應 控制接口上。太陽能電腦控制儀采用現有產品(如江蘇太陽雨公司的產品)。 太陽能熱水系統的智能控制方法如下A、 初始正常狀態時，遮陽罩電機不啟動，遮陽罩不遮陽；B、 操縱太陽能電腦控制儀對時間參數進行設定首先是時段類別的選擇和設定"日期時段式"、"星期時段式"、 "日期長期式"；"日期時段式"，即在一年當中，從某個日期到某個日期的控制指 令(例如專業銷售人員可以根據地區氣候特征幫助用戶設定默認工作狀 態--在每年的某月某日到幾月幾號，遮蓋住多少支集熱管)；"星期時段式"，即從周一到周日的7天中，某一天或某幾天的控 制指令(例如，用戶每個周末才到鄉村別墅來住，只需要周五中午到周 日中午這段時間撤去遮陽罩，其他時間一律遮陽以保護太陽能集熱器)。"日期長期式"，即在每一天當中的固定時間的控制指令(例如， 某地夜晚風沙大，可能會損壞集熱管，所以設定每天夜晚到清晨的時間 里自動啟動遮陽罩全部遮蓋太陽能集熱器)。其次是起止鐘點設定從xx點xx分到xx點xx分這段時間里需要 遮陽。"立即啟動選項"，即立即遮陽或者撤去遮陽罩的開關選項，無法對 遮陽罩進行定時操作。例如在突然遭到冰雹襲擊的時候，用戶立即啟動 遮陽罩。C、 對需要遮蓋的集熱管遮蓋檔位設定；設定需要遮蓋的集熱管數量 (如,可以每5支集熱管作為一個遮擋單元，貝IJ一塊20支管的太陽能集熱器可以分為4個單元，步進電機可以相應設置4個檔位)；D、然后，設定水箱最髙水溫T2max和最低水溫T2min;設定太陽能 集熱器里的溫度Tl與水箱水溫T2之間的溫差數值厶T-T1一T2-Y (用戶可以在5—20攝氏度之間選擇數值Y);確認并存儲以上設置參數。 E、操縱電腦控制儀根據以上設置進行自動化控制 首先，根據電腦內置的時間系統判斷是否需要啟動遮陽功能當時段與鐘點都符合設定參數的時候，電機啟動，遮蓋設定檔位數量的集熱管;這樣，按"時段與鐘點"輸入指令，對遮陽罩進行定時、定量控制。然后，識別和分析溫度數據當T2<T2min并且差值厶T〈Y時，電 機啟動，撤去遮陽罩；當T2^T2max并且差值AT^Y時，電機啟動，遮蓋 全部集熱器。通過太陽能電腦控制儀控制太陽能熱水系統的全自動運行，能夠根 據時間和溫度等預設的參數控制循環泵、電磁閥和輔助電加熱等配套硬 件設備。使用功能一:用戶可以通過電腦控制儀對水箱最高溫度進行設定(水 箱最高溫度值越大，存儲的熱量越多，但是水箱水溫過高既不安全又容 易生水垢，可以讓用戶在60—90度之間自由選擇這個水箱最高溫度值)； 水箱水溫達到設定的最高溫度的時候，再來由電腦控制儀比較太陽能集 熱器里的溫度 一 如果集熱器里的溫度比水箱水溫高出某個設定值(比 如溫差在10攝氏度以上)，那么就說明外界太陽能的供給明顯超出了需 求，這時候電腦控制儀自動啟動遮陽罩來遮陽；如果集熱器里的溫度與 水箱水溫相近(比如溫差在10攝氏度以內)甚至更低，則說明外界的太 陽能并不特別多，再考慮到換熱過程中的熱量損失(水箱與太陽能集熱 器的距離越遠，水管的保溫性能越低，熱量損失越大)，就不會出現水 箱過熱的問題，也就沒有必要啟動遮陽罩的遮陽功能。同樣的道理，用戶可以通過電腦控制儀設定一個水箱水溫的最低值(比如50攝氏度)，當水箱水溫降到了這個設定的最低溫度以下，此時 電腦控制儀要比較太陽能集熱器里的溫度 一 如果集熱器里的溫度小于 某個設定值(比如70攝氏度)，則說明外界太陽能的供給確實不足，應 該自動撤去遮陽罩，以擴大集熱功率。使用功能二電腦控制儀通過感溫探頭探測水箱和太陽能集熱器內部 的溫度，并且根據溫度值來啟動某些功能，比如在太陽能集熱器溫度高 于水箱水溫10攝氏度的時候，自動啟動水泵實現熱交換，以加熱水箱中 的水；在水箱水溫達到設定的最高溫度之后，停止水泵工作，阻止太陽 能集熱器與水箱進行熱交換(這些功能是市場上的分體產承壓式太陽能 熱水系統都具有的基本功能。太陽能電腦控制儀的開發商可以根據客戶 的需要增加拓展功能)。另外，從技術更新和生產成本遞減的發展角度看，太陽能電腦控制儀 里的單片機需要預留USB或者其他I/O接口，連接互聯網，用戶可以在緊 急情況下通過計算機XPDA或者手機等數碼終端設備聯網遙控操作:或者 委托專業機構(比如太陽能熱水器售后服務部門)根據天氣情況遠程遙控， 比如在突然遭受冰雹或者大風襲擊的時候遙控遮蓋集熱器。還可以把太 陽能電腦控制儀與"自動氣象站"等氣象測試儀器相連接,可以通過自動 氣象站獲得風雨以及太陽輻射等數據自動控制遮陽罩的開合;還可以在 下大雨的時候自動張開遮陽布，以便借助雨水沖洗清潔遮陽布表面。
權利要求1.一種太陽能熱水系統，包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設置感溫探頭，感溫探頭、水泵及遮陽罩電機的信號線均連接到電腦控制儀的相應控制接口上。
2. 根據權利要求1所述的太陽能熱水系統，其特征是電動遮陽罩的 電源采用常規電源和太陽能蓄電池，太陽能光伏組件鑲嵌在遮陽罩外表 面上。
3. 根據權利要求l所述的太陽能熱水系統，其特征是:電動遮陽罩為 橫向遮蓋式。
4. 根據權利要求1所述的太陽能熱水系統,其特征是電動遮陽罩在 面向太陽能集熱器的一側，設置用于擦拭集熱管表面的擦拭貼層。
5. 根據權利要求1所述的太陽能熱水系統，其特征是擦拭貼層上設 置有外形截面形狀為弧線型線條組成V字形的擦拭棱，擦拭棱與平行排 列的真空玻璃管表面構成犬牙交互的狀態。
6 、根據權利要求1所述的太陽能熱水系統，其特征是:太陽能電腦 控制儀里的單片機預留USB或者其他I/O接口。
專利摘要本實用新型提供一種太陽能熱水系統，它包括太陽能集熱器、電動遮陽罩、水箱、水泵，其特征是太陽能集熱器和水箱分別設置感溫探頭，感溫探頭、水泵及遮陽罩電機的信號線均連接到電腦控制儀的相應控制接口上。能夠實現按時間類別輸入指令，對遮陽罩進行定時控制。遮陽裝置可以根據熱利用的需要自動調節，能成比例地改變參予工作的集熱面積，優化利用太陽能；遮陽罩能很好保護太陽能集熱器不受冰雹等損害和灰塵、積雪等污染，遮陽罩并具有擦拭集熱管表面的功能，能很好保證太陽能集熱器表面的吸熱效率。節省電能，操縱方便。
文檔編號F24J2/40GK201173598SQ200820010410
公開日2008年12月31日 申請日期2008年1月24日 優先權日2008年1月24日
發明者浩 殷 申請人:浩 殷