[发明专利]一种设置电加热器的太阳能蓄热系统

说明书

技术领域

本发明属于太阳能领域，尤其涉及一种设置电加热器的太阳能蓄热系统。

背景技术

随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。

发明内容

本发明旨在提供一种节能环保的设置电加热器的太阳能蓄热系统，提高太阳能的工作能力。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种设置电加热器的太阳能蓄热系统，包括集热器、水箱、蓄热装置，集热器的水加热后输入到水箱中，所述水箱与蓄热装置连接，所述水箱的加热的水进入蓄热装置中；水箱中的水经过加热，依次通过电加热器、蓄热装置，然后回水在泵的作用下再次循环到太阳能集热器，进行新的加热。

作为优选，包括电加热系统，所述电加热系统包括控制系统，电加热系统根据进入电加热器的水的温度自动启动，对热水进行加热。

作为优选，所述控制系统包括测量温度的温度传感器和中央控制器，温度传感器用于测量进入电加热器的水的温度，中央控制器用于控制电加热器的加热功率。当测量的进水温度低于温度a时，电加热器启动加热，并以功率A进行加热；当热测量的进水温度低于比温度a低的温度b时，电加热器以高于功率A的功率B进行加热；当测量的进水温度低于比温度b低的温度c时，电加热器以高于功率B的功率C进行加热；当测量的进水温度低于比温度c低的温度d时，电加热器以高于功率C的功率D进行加热；当测量的进水温度低于比温度d低的温度e时，电加热器以高于功率D的功率E进行加热。

作为优选，在电加热器的出水口处设置另一个温度传感器，通过两个温度传感器的测量的温度的平均值来计算电加热器的启动功率。

作为优选，所述集热器包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间；反射镜的焦点位于两块管板结构最低端连线的中点上；沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管的半径越来越大。

作为优选，沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管半径增加的幅度逐渐变小。

作为优选，反射镜的圆弧线半径为R，每块管板结构的长度为R1，集热管的半径为R2，同一管板结构上相邻两个集热管的圆心的距离为L，两块管板结构之间的夹角为a，则满足如下公式：

R1/R＝c*sin(a/2)^b，

0.18<R2/L<0.34，

其中c，b为系数，0.39<c<0.41,0.020<b<0.035；

0.38<R1/R<0.41，80°<＝A<＝150°，450mm<R1<750mm,1100mm<R<1800mm,

90mm<L<150mm,20mm<＝R2<50mm；

其中集热管中最大的半径与最小的半径的比值小于等于1.12，所述半径R2为相邻两个集热管的平均半径。

与现有技术相比较，本发明太阳能热水器具有如下的优点：

1)将太阳能储存起来，避免能源的浪费。

2)通过管径变化设置，使得太阳能集热板吸热均匀，避免局部过热。

3)避免了因为焦点偏移造成的太阳能热量损失，加大了太阳能的吸收力度，提高了吸收率；

4)本发明通过多次试验，得到一个最优的太阳能集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。

附图说明

图1是本发明的环路太阳能热水器的示意图；

图2是本发明串联结构的太阳能系统示意图；

图3是本发明并联结构的太阳能系统示意图；

图4是本发明的热利用装置与管路并联的太阳能系统示意图；

图5是本发明吸热层的结构示意图；

图6是太阳能集热器的截面示意图；

图7是太阳能集热管的截面结构示意图；