[发明专利]家庭做饭用的太阳能热水器

说明书

技术领域

本发明涉及一种家庭做饭的太阳能热水器，属于太阳能绿色能源利用。

背景技术

太阳能是一种取之不尽的绿色能源，各国政府高度重视，在刚刚结束的G20峰会中美元首会晤成果清单中，涉及有创新政策、气候变化、清洁能源。我国政府一贯鼓励太阳能的开发利用，2013年的统计数据表明，我国传统零售渠道的太阳能热水器销售额约为410亿元，太阳能热水器保有量为31000万平方米。太阳能热水器的市场很大，但绝大多数产品都是普通的仅仅用于人们生活中洗涮的太阳能热水器，不能够用来做饭。本人曾经研制了一种家用中温太阳能热水器(2012105013193)、一种家用太阳能热水器（2014204773502），将汇聚的热量输送到锅炉，输出水蒸气用来煮饭、蒸馒头。经进一步实验，发现了这些专利存在的缺陷，例如：1.水蒸气的压强受进水量、温度的影响引起气压不易控制；2.即使不用蒸汽了，锅炉里的水只要没有耗尽，仍然产生水蒸气，浪费了；3.每使用一次，水在锅炉内耗尽一次，在锅炉的内壁产生水垢一次，积累后影响热量传递，降低了热水器的效率。因此，有必要在家用中高温太阳能热水器应用领域有更好的创新。

发明内容

本发明的任务是，设计一种家庭做饭的太阳能热水器，它效率高、不产生水垢，使用起来更加方便。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：家庭做饭的太阳能热水器，包括有聚光器、集热管、反射板、外壳、导热液体管、电磁阀、循环泵、电路板和贮热锅炉，所述导热液体是导热油或者是导热液,在所述外壳、导热液体管、电磁阀、循环泵、电路板和贮热锅炉的外表面包裹有保温层，所述贮热锅炉的内部有盘管，所述盘管的形状为下方是圆柱螺旋线盘管、上方是圆平面螺旋线盘管，所述上方的圆平面螺旋线盘管与下方的圆柱螺旋线盘管之间有一隔板，所述上方的圆平面螺旋线盘管与下方的圆柱螺旋线盘管侧面、底面用柱形容器包裹，在所述隔板下方的柱形容器内填充有相变储热盐，所述圆柱螺旋线盘管、圆平面螺旋线盘管串联连接, 所述集热管、电磁阀、循环泵、贮热锅炉使用导热液体管顺序连接成一个导热液体循环系统。所述导热液体循环系统,包括有所述锅炉内部盘管支路、锅炉外部集热管支路和短路液体管支路共三个分支路构成，所述集热管支路和短路液体管支路并联起来再与盘管支路串联成导热液体循环系统；在所述盘管支路的上端串联一个循环泵，在所述集热管支路和短路液体管支路各串联一个电磁阀。所述循环泵和电磁阀的动作由电路板控制，在所述相变储热盐中和集热管的表面各有一热敏电阻连接到电路板，在所述圆平面螺旋线盘管的上方有一压力开关连接到电路板，所述圆平面螺旋线盘管的上面可以放置做饭用的锅，也可以放置保温盖。所述集热管由管芯和管芯外部套装的太阳能真空管构成，所述管芯的结构是Ｕ形管、或者是同心管, 管芯和太阳能真空管之间有金属片支撑。所述聚光器是把太阳光汇聚成一条线的线聚光器，所述集热管的形状为一条线，放置在线聚光器的焦线上，所述聚光器的个数可以是两个或者两个以上，所述聚光器的连接方式可以是串联或者并联。本发明的工作原理是：聚光器将太阳光汇聚成一条线，将大面积的太阳光汇聚到集热管上，使光辐射能量密度增加，集热管温度升高，集热管上的热敏电阻探测到集热管温度比锅炉内相变储热盐中的温度高时，电路板指令循环泵开启、集热管支路电磁阀开启、短路油管支路电磁阀关闭，热量传递到储热盐中贮存，储热盐温度升高，当储热盐温度达到储热盐熔点时，储热盐温度不变，溶解吸热，当全部溶解完后，继续吸热升温(设计储热盐的数量足够多，一般不产生全部融化的现象)。做饭时，在圆平面螺旋线盘管上方放上锅，锅使得压力开关导通，电路板指令循环泵运转。循环泵的循环路径有两个：路径1、当集热管上的热敏电阻温度比锅炉内相变储热盐中的热敏电阻温度低时，电路板指令集热管支路电磁阀关闭、短路油管支路电磁阀关开启：路径2、当集热管上的热敏电阻温度比锅炉内相变储热盐中热敏电阻的温度低高时，电路板指令集热管支路电磁阀开启、短路油管支路电磁阀关闭。从集热管太阳能热量传递到锅炉可以采用两种方式：1．热管，2．导热液体。使用热管的缺点是：1．热管内由于气压很低，不能随意锯开，长度需要定制，不方便安装；2．不易进行热量通断的控制；3．热管不便弯曲（弯曲时管内壁毛细管道受损）。所述导热液体是导热油或者导热液，导热油性能稳定,被广泛应用在变压器、潜水泵等热传导过程中，应用在太阳能热传导中的导热液最近几年发展很快，具有成本低、沸点高的特点。使用隔板的目的是将相变储热盐密封，防止加热时有异味溢出。集热管的管芯外部套装太阳能真空管的目的是为了保温和吸热，太阳能真空管已经在这方面优点非常突出。在管芯和太阳能真空管之间加金属片支撑的目的一是支撑管芯，二是将太阳能真空管内壁的热量传导到管芯。如果增加锅炉的功率，可以加大聚光器的面积，聚光器的个数可以是两个或者两个以上，所述聚光器的连接方式可以是串联或者并联。