[实用新型]太阳能水泵

说明书

本实用新型属于太阳能利用领域中的两种水泵。

目前已知的太阳能水泵主要有热机和光电两个系统，我国最近也研制出新型光伏太阳能水泵（载92年4月4日《光明日报》），但这两个系统都需要将光能转换成电能、再把电能转换成机械能。在能量转换过程中，必然要损耗一部分能量，设备成本高。《中国村镇百业信息报》85年1月5日报道国外研制出一种用黑色吸热板加热空气使管道形成负压而抽水的消息。显而易见这是一种平板型吸热的用空气作介质的太阳能水泵。其吸热效率和排水频率都是不高的。

本实用新型的目的是提供一种不燃油、不耗电，不需跟踪装置，不用蒸汽锅炉、不用马达、涡轮泵、不用光伏电池，无传动部件，无噪音的，不需要高温，只须在环境温度或室温条件下就可常年运转的，结构简单价廉的太阳能水泵。

本实用新型的目的是这样实现的：

利用液体、气体的热膨胀，使管道形成负压，在大气的压力下吸水的原理设计成的两种太阳能水泵：第一种叫双球罐太阳能水泵，它由两个结构相同的球罐组成，每个球罐的吸热球外罩透光球，两球同心，所构成的夹层为一个热交换室，吸热时它是保温室，散热时它又成为冷却室。此泵的优点在于因为吸热面为园球形，而不用跟踪阳光，可吸收任意角度的阳光。特别是透光球与吸热球所构成的热交换室保温效果好，冷却面积大。第二种叫抛物柱面聚光太阳能水泵，它由两个半园柱抛物面聚焦加热吸热管里的空气，使水箱、水管成为负压，在大气的压力下引水，两个水箱排出的水互为对方释放高压气的动力。此泵的优点是可以获得相当平板集热器数倍的温度，用空气作介质适宜于没有低沸点液体的地方。

本实用新型的具体结构由以下的附图给出。

图1是双球罐太阳能水泵的结构剖面图。

图2是半园柱抛物面聚光太阳能水泵示意图。

结合附图详细说明依据本实用新型所提出的具体结构的细节及工作情况。

按图1所示双球罐太阳能水泵，每个球罐中包括弹性水袋（1），、介质（2）、金属吸热球（3）、热交换室（4）、透光球（5）、出水口（6）、浮球阀（7）、止回阀（8）、出水管（9）、连通管（11、13）、进水口止回阀（10、12）、进水口（14）、基座（15）、浮球阀（16）、止回阀（17）。其低沸点的液体介质的选择可根据需要选用或组合不同沸点的氟利昂，或者烷类、氨水。氨水价廉易得，氨在－35℃沸腾，可与水成任意比混合而变换温度。透光球可用透明玻璃或有机玻璃，也可用钢化玻璃或仿有机玻璃制作。仿有机玻璃用不饱和树脂加固化剂浇铸，吸热球面可涂黑色选择性涂料。

其工作过程是：将两个球罐（甲、乙）同时放在阳光下照射，阳光透过透光球（5）加热金属球（3），使金属球内介质（2）受热膨胀，膨胀的介质挤压水袋（1），两罐内的空气便被挤压出去。这时两个水袋及其连通管（11、13）形成负压，再打开开关（18），注进冷却水使甲罐介质冷缩。（也可遮挡阳光使介质冷缩）。水袋因解除挤压而舒张，并在大气的压力下吸水，地下水便从进水口（14）进入打开止回阀（12）经连通管（13）进入甲罐水袋中。这时关闭开关（18），甲罐继续吸热使介质重新膨胀挤压水袋，水袋中的水便经连通管（13）打开乙罐止回阀（8），进入乙罐热交换室（4）。冷却水在乙罐完成冷却任务后，自动打开浮球阀（或自动冲水阀）（7），经排水管（9）从出水口（6）溢出，乙罐中的介质（2）被流进来的水冷却后收缩，使乙罐水袋（1）解除挤压，在大气压的压力下舒张吸水，地下水便从进水口流入并打开止回阀（10），从连通管（11）流入乙罐水袋。当乙罐中的介质（2）受热膨胀后，又挤压水袋（1），袋内的水便经连通管（11）打开甲罐止回阀（17）进入甲罐热交换室（4），在甲罐中完成冷却任务后再自动打开浮球阀（16）（或自动冲水阀）经排水管（9）从出水口（6）排出。这样，一个罐在吸水，一个罐在排水，交替循环。

设计时，可将弹性水袋进水口朝下，出水口朝上，或进出水口都朝上方，使冷却水从对方金属球顶浇淋下去，这样可以减少两个浮球阀，但管道会遮挡少许阳光，也可不用透光球，而将热交换室设在吸热球（3）内低沸点介质之中。其热源也可用废热水、废气流。没有低沸点介质时，也可用空气，也可根据需要将球罐演变成所需要的其它形状。