[实用新型]超导太阳能加热装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超导太阳能加热装置，用于北方地区一年四季居民日常供热系统。

背景技术

北方地区气候特点是光照充足，辐射量大，全年日照时数2000小时-2400小时，年总辐射量大多高于140千卡/平方厘米，夏季光照时间长，强度大；冬季光照不足、天气寒冷，最低气温达到零下30摄氏度，太阳能加热装置要保证自身不冻堵的情况下，实现冬季热水持续供应。

发明内容

本实用新型的目的是设计一种在冬季使用时能有效防止低温下集热管冻堵破裂的超导太阳能加热装置。

本实用新型的技术方案：本实用新型的超导太阳能加热装置包括太阳能集热管、水箱、管路、阀门和超导液，其水箱是换热水箱，太阳能集热管上端与换热水箱连通，太阳能集热管的下端与连通水箱连通，太阳能集热管、换热水箱、连通水箱组成一个密闭腔，腔内充满超导液；换热水箱内安装换热盘管，换热盘管的两端由换热水箱两端密封伸出，一端与储水箱连接，储水箱高于换热水箱，换热盘管的另一端连接热水供水阀门。

所述的连通水箱与辅助加热器连接。

所述的超导液凝固点低于零下40摄氏度。

所述的超热水供水阀门是三通调节阀，一个输入口与换热盘管连接，另一个输入口与冷水管连接。

本实用新型的优点：本实用新型可以充分利用太阳能为居民生活服务，减少电力、原煤和燃油等能源的消耗其核心部件为超导太阳能热水器，相比于普通太阳能热水器，适当利用天然气辅助加热。其显著优点在于：

1、集热管中充满的导热介质是超导液，此超导液最高温升可达到300摄氏度，集热效率高，通常情况下不会发生沸腾散热现象。

2、此超导液凝固点低于零下40摄氏度，在冬季使用时能有效防止低温下集热管冻堵破裂。

3、集热管两端通透，与连通水箱一起和天然气辅助加热回路构成冬季热水利用系统。

4、利用太阳能充分，四季供热持续稳定，结构简单，操作方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型的结构示意图：

本实用新型的超导太阳能加热装置包括太阳能集热管、水箱、管路、阀门，其水箱是换热水箱1，太阳能集热管2上端与换热水箱1连通，太阳能集热管2的下端与连通水箱3连通，太阳能集热管2、换热水箱1、连通水箱3组成一个密闭腔，腔内充满超导液8；换热水箱1内安装换热盘管4，换热盘管4的两端由换热水箱1两端密封伸出，一端与储水箱5连接，储水箱5高于换热水箱1，换热盘管4的另一端连接热水供水阀门7。所述的连通水箱3与辅助加热器9连接。热水供水阀门7为三通调节阀，一个输入口与换热盘管4连接，另一个输入口与冷水管连接。6是储水箱5的上水泵。

所述的超导液8凝固点低于零下40摄氏度。

所述的热水供水阀门7是三通调节阀，一个输入口与换热盘管4连接，另一个输入口与冷水管连接。

连通水箱3与辅助加热器9连接。

一、各结构件介绍：

1、太阳能集热管2：外管为透明玻璃管，内、外玻璃管间抽成真空，由内、外两层同心圆玻璃管构成，内管两端通透，内管外表面镀有选择性吸收涂层，当太阳光透过外管照射到内管外壁时，镀有选择性涂层的内管外壁将太阳能转换成热能，加热玻璃管内的传热流体。全玻璃真空管的热损失系数在0.9瓦/(立方米·℃)以下，因此它的空晒温度可达到200℃以上，可以轻松地将冷水烧开。全玻璃真空管在中、高温区域具有较高的集热效率，同时在冬季寒冷与太阳辐照度不很强的地区仍然能正常产生热水。

2、换热水箱1：贮存超导液的部件。在无强制循环系统中，它必须高于太阳能集热管2，耐高温大于150摄氏度，在此换热水箱内安装有紫铜换热盘管4，冷水从此换热盘管4中流过并被加热。

3、热水供水阀门7：为三通调节阀，此调节阀能同时调节冷热水流量的大小，热水增加时冷水减少；冷水减少时热水增加。

4、连通水箱：连通水箱3与太阳能集热管2、换热水箱1组成一个密闭腔，腔内充满超导液8，构成超导液流动通路，冬天太阳能加热不足时，与辅助天然气加热管线连接，辅助加热器9对超导液进行加热。

本实用新型的主要用途：

1、夏季，充分利用太阳能集热系统为居民生活服务。因为不存在水的沸腾散热现象，集热效率更高。

2、冬季，此装置能保证自身不冻堵的情况下，适当利用天然气辅助加热，实现冬季热水持续供应。高位水箱通过手摇泵或电动泵上水，使用完毕后的剩水通过放空阀放回储水箱，整个水路系统没有存水就不会发生冻堵。