[实用新型]一种壁挂式太阳能跟踪蓄热系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能蓄热技术利用领域，尤其涉及一种壁挂式太阳能跟踪蓄热系统,具体来说涉及一种应用套管式真空管集热器并辅以自动跟踪及蓄热装置，减少集热器末端损失和余弦损失的新型壁挂式太阳能跟踪蓄热系统。

背景技术

目前，太阳能热水系统主要有紧凑式和分离式两种，具体来说主要分为平板单机太阳能热水器、热管式真空管太阳能热水器和阳台壁挂式太阳能热水器。但是平板太阳能热水器散热较快保温性能差，热管式真空管集热器集热效率较低，阳台壁挂式太阳能热水器安装面积有限、成本较高、实用效果较差。除此之外，传统集热器没有自动跟踪功能，使得集热系统集热时长和集热器角度受限，余弦损失和末端损失增大。另外，在中高温或大规模用能场合，传统集热器只能产生40_～100℃的热水或70_～200℃的热空气，运行效率低，传热温差小、安装容积有限使得传统的太阳能热水器的应用受到限制。

一般情况下，自来水在太阳能集热器加热后直接使用或者储存于水箱中，通常作为生活用水。目前市场上的主流产品是分体式太阳能热水器或者紧凑式太阳能热水器，但无论哪种情况，都存在储水箱容积大、蓄热密度低、承压有限的问题；此外，在循环过程中会产生一些不凝气体或因局部高温生成汽水混合物，从而导致换热系数的降低，集热不稳定，集热效果差；蓄热温差小，散热损失大，在恶劣天气下储能范围较小。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服传统太阳能集热器集热效果差的缺陷，以及阳台壁挂式太阳能集热器制作成本较高、节能效率低的技术不足，提供一种提高集热效率的壁挂式太阳能跟踪蓄热系统。

本实用新型的技术方案：一种壁挂式太阳能跟踪蓄热系统，包括由集热装置与蓄热装置构成的油路，所述蓄热装置管程为水，壳程为导热油，所述集热装置由设置于集热面板上的集热管、所述集热管上端以法兰连接的软管以及与所述软管相连的连集器构成，所述连集器上设置有固定于墙体上的保温盒，所述保温盒的两侧设置有入油口和出油口，所述集热管上设置有集热面板的俯仰角调节机构和转动机构，所述俯仰角调节机构和转动机构均由步进电机驱动，所述集热管表面设置有光感应器，所述光感应器接收太阳光高度角、方位角光信号，经光信号集成运算放大器传输至集控中心，所述集控中心控制所述步进电机动作，驱动所述俯仰角调节机构和转动机构工作。

所述集控中心核心为AVR单片机，所述光感应器为光敏二极管，所述光敏二极管分为纵向布置和横向布置，其中纵向布置是与集热管平行布置，横向布置为与集热管垂直布置，纵向布置探测太阳高度角偏差，横向布置探测太阳方位角偏差。

所述集热管上端的法兰上设置有齿轮，所述转动机构由齿轮、与所述齿轮啮合的齿条以及设置于所述集热管下端的从动轴承构成，实现所述集热管沿其中心轴在[-90°，90°]之间转动。

所述俯仰角调节机构为液压传动装置，由设置于所述集热面板上端的连杆和下端的液压驱动装置构成。

所述俯仰角调节机构为丝杠-滑块-连杆传动装置，丝杠转动，迫使滑块移动，进而控制连杆转动。

所述集热管为太阳能真空管集热器，由内外管腔构成，所述太阳能真空管集热器表面与所述集热面板连接且共同封装在真空玻璃管内。

所述太阳能真空管集热器由内聚光式真空吸热管和同心套管式真空管集热器其中之一构成。

所述软管为波纹软管，所述软管外设置有保温材料，由岩棉、矿棉其中之一构成。

所述连集器由分油器和集油器构成，所述连集器间设置有导热块，所述连集器外设有隔热材料。

所述集热管顶端头设置有膨胀节。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型在提高集热效率的同时增大太阳能集热器集热运行温度区间，有效克服太阳能稳定性差、集热效率低的不足，适合大规模民用用能场合及中高温工业应用。

2、本实用新型可以安装在建筑物高层或者空旷区域建筑物墙体上，增大适用范围，解决高层建筑集热面积不足的问题；双向跟踪系统可以同时跟进太阳高度角和方位角，减小余弦损失和末端损失，提高集热效率。

3、本实用新型分体蓄热式系统将集热-蓄热-放热-用热各个环节单独分立，避免了水中不凝性气体及局部汽化对传热过程的影响，提高蓄热密度，保证集热效果稳定；分体模式还可实现需求侧管理的多情景供能模式，具有极大的普适性，特别适用于宾馆、学校等大规模用水场所及工业中高温用能场所，减少对化石能源的依赖，实现经济运行、节能管理；分体结构避免水持续性的加热、冷却以及与金属长时间接触，保证水质，减少水中的危害成分，保证用户健康。