ＣＰＣ拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種ＣＰＣ拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由ＣＰＣ雙拋物線聚能式太陽能采暖集熱器、帶內(nèi)置生活熱水水箱的太陽能貯熱水箱、智能化控制系統(tǒng)、采暖循環(huán)切換與循環(huán)、以及太陽能互補(bǔ)熱源與采暖終端組成。優(yōu)點(diǎn)和效果：本發(fā)明專利技術(shù)解決了集熱器安裝占地面積大，可安裝有效集熱面積的屋面大都不能滿足太陽能貢獻(xiàn)率４０％的供熱采暖負(fù)荷的問題；同時(shí)還解決了系統(tǒng)制造及安裝費(fèi)用較高的問題，以及集熱器易損壞和夏季過熱冬季防凍的問題。該系統(tǒng)接受太陽能光熱的面積比接受太陽能輻射面積小，安裝占地面積較小，制造安裝費(fèi)用比真空管式集熱器低１０％～２０％。同時(shí)，ＣＰＣ拋物線聚能式太陽能集熱器使用壽命可以達(dá)到二十五年以上。遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的系統(tǒng)壽命。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于新能源行業(yè)，太陽能利用領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
目前，我國(guó)太陽能供熱采暖的集熱設(shè)備主要有U形管、玻璃雙真空管、玻璃單真空 管、平板式等屬于接受太陽能光熱的面積與接收太陽輻射面積相等的平面型集熱器，安裝 占地面積大，可安裝有效集熱面積的屋面大都不能滿足太陽能貢獻(xiàn)率40%的供熱采暖負(fù)荷 的需要；同時(shí)還有太陽能集熱系統(tǒng)制造及安裝費(fèi)用較高的問題，以及集熱器易損壞和夏季 過熱冬季防凍的共同問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于針對(duì)上述已有技術(shù)不足之處而提出了全新的設(shè)計(jì)，為了解決集 熱器安裝占地面積大，可安裝有效集熱面積的屋面大都不能滿足太陽能貢獻(xiàn)率40%的供熱 采暖負(fù)荷的需要的問題；同時(shí)為了解決太陽能集熱系統(tǒng)制造及安裝費(fèi)用較高的問題，壽命 短，以及集熱器易損壞和夏季過熱冬季防凍的共同問題。為了從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面加大太陽能供熱采暖的推動(dòng)力度，研制了 CPC拋 物線聚能式太陽能采暖系統(tǒng)。本專利技術(shù)為了解決上述已有技術(shù)的不足之處而采用以下的技術(shù)方案一種CPC拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)是由CPC拋物線聚能式太 陽能采暖集熱器、高位換熱貯熱水箱、膨脹水箱組成開放式封閉系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由CPC雙拋 物線聚能式太陽能采暖集熱器、帶內(nèi)置生活熱水水箱的太陽能貯熱水箱、智能化控制系統(tǒng)、 采暖循環(huán)切換與循環(huán)、以及太陽能互補(bǔ)熱源與采暖終端組成。所述的一種CPC拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)是由CPC拋物線 聚能式太陽能采暖集熱器收取太陽能得到熱量之后，由太陽能熱水管從貯熱水箱上部注入 貯熱水箱進(jìn)行儲(chǔ)熱，而貯熱水箱底部的低溫水經(jīng)太陽能回水管輸送給到CPC拋物線聚能式 太陽能采暖集熱器的進(jìn)水端，再進(jìn)行太陽能加熱，加熱后的熱水再經(jīng)太陽能熱水管輸入給 貯熱水箱，形成貯熱水箱、太陽能回水管、CPC拋物線聚能式太陽能采暖集熱器、太陽能熱水 管、貯熱水箱的換熱、貯熱的循環(huán)方式。所述的一種CPC拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)是利用不同水溫 容重和不同高度差重力來實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)的運(yùn)行方式。所述的一種CPC拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)所采用的集熱器 結(jié)構(gòu)是CPC拋物線聚能式太陽能集熱器的集熱體與聚光器的最佳幾何尺寸的結(jié)構(gòu)是該系統(tǒng)的CPC聚能式太陽能集熱器的集熱體采用圓管助熱板復(fù)合式結(jié)構(gòu)，圓管為 遠(yuǎn)紅外涂層的主集熱體，助熱板是三角翼形副集熱體，通過坐標(biāo)公式X= ysina-ι cosa 和yz-Ycosa-t Sina計(jì)算和驗(yàn)證以圓管集熱體為中心的雙面漸開線，對(duì)應(yīng)圓管的切線 定位集熱器的太陽最大半接受角。所述的一種CPC拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)的聚光器在坐標(biāo) 系沿集熱體漸開線取動(dòng)點(diǎn)M(xl，zl)，M點(diǎn)到集熱體中心做曲線的軌跡是聚光器的拋物線， 管中心是焦點(diǎn)，外圓是焦面，在本項(xiàng)目開發(fā)過程驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)方程X2 = 4fy，式中f是以鋼管中 心為拋物線焦點(diǎn)對(duì)動(dòng)點(diǎn)M的函數(shù)；y = 0. 5P/L，其中P為集熱器的設(shè)計(jì)功率，有效集熱效率 取50%，L為集熱器的槽長(zhǎng)度，將鋼管的中心設(shè)為0點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)，鋼管的垂直軸線是拋 物線的主光軸，則聚光比C =采光面積/焦面面積。所述的一種CPC拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)的拋物線聚能式 集熱器的的采用的材料(1)集熱器材料，主集熱體材料規(guī)格DN80X4 ；副集熱體材料薄鋼板幾何成型一面 作遠(yuǎn)紅外涂層，另一面作鏡面涂層；中心加熱管為DN40X1不銹鋼管；傳熱介質(zhì)為250#導(dǎo)熱硅油。(2)聚光器材料，聚光材料是鍍銀、鍍鋁玻璃鏡、滌綸鍍鋁薄膜、拋光鋁板、拋光不 銹鋼板。本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和效果本專利技術(shù)解決了集熱器安裝占地面積大，可安裝有效集熱面 積的屋面大都不能滿足太陽能貢獻(xiàn)率40%的供熱采暖負(fù)荷的需要的問題；同時(shí)還解決了 太陽能集熱系統(tǒng)制造及安裝費(fèi)用較高的問題，以及集熱器易損壞和夏季過熱冬季防凍的共 同問題。為了從實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面加大太陽能供熱采暖的推動(dòng)力度，我們研制了 CPC拋物線聚能式太陽能采暖系統(tǒng)。該系統(tǒng)接受太陽能光熱的面積比接受太陽能輻射面積 小，安裝占地面積較小，制造安裝費(fèi)用比真空管式集熱器低10% 20%。同時(shí)，CPC拋物線 聚能式太陽能集熱器使用壽命可以達(dá)到二十五年以上。遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的系統(tǒng)壽命。本專利技術(shù)實(shí)施的效果1、提高了太陽能集熱設(shè)備的使用壽命。常規(guī)的太陽能集熱設(shè)備一般為5-10年，本 集熱器可以達(dá)到30年。2、提高了太陽能集熱設(shè)備的集熱效率。常規(guī)的太陽能集熱設(shè)備的集熱效率一般為 50%左右，本集熱器可以達(dá)到75%以上。3、本集熱器是全金屬結(jié)構(gòu)，比較常規(guī)的集熱設(shè)備，本集熱器故障率幾乎為零，基本 可以實(shí)現(xiàn)免維護(hù)。4、本集熱器的制造、安裝成本相當(dāng)于常規(guī)集熱設(shè)備的1/3，極具市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)性，能夠 為老百姓能和推廣太陽能采暖所接受。5、夏季過熱與冬季防凍有了一種根本性的解決方式。對(duì)我國(guó)西、北部推廣太陽能 采暖，普及推廣太陽能光熱利用起到了決定性的作用。6、對(duì)不同地理緯度，在相同地理緯度而不同的季節(jié)，在相同季節(jié)的不同時(shí)間，CPC 雙拋物線聚能太陽能采暖集熱器具有很強(qiáng)的陽光對(duì)應(yīng)性和接收性。從圖三可見，當(dāng)CPC雙 拋物線聚能太陽能采暖集熱器安裝角度和安裝位置固定后，太陽頂天角A隨季節(jié)或早晚時(shí) 間變化時(shí)，F(xiàn)1+F2的當(dāng)量Q始終不變，而F1+F2 = Q則是CPC雙拋物線聚能太陽能采暖集熱 器所接受的太陽總光熱，因此，CPC雙拋物線聚能太陽能采暖集熱器比常規(guī)的太陽能集熱器 集熱效率提高50%以上。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的CPC拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)示意圖；圖2是CPC雙拋物線聚能太陽能采暖集熱器主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是CPC拋物線聚能式太陽能采暖集熱器的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是CPC雙拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型示意圖。具體實(shí)施例方式參照附圖1所示，原理說明第一，CPC雙拋物線聚能太陽能采暖集熱系統(tǒng)，其中1是CPC雙拋物線聚能式太陽 能采暖集熱器、2是太陽能熱水管、3是太陽能回水管、4是帶內(nèi)置生活熱水水箱的太陽能貯 熱水箱(以下簡(jiǎn)稱貯熱水箱)、5是貯熱水箱供熱水管、6是貯熱水箱回水水管、7是貯熱水 箱溢水管、8是貯熱水箱補(bǔ)水管、9是貯熱水箱排污管、10是貯熱水箱溫度檢測(cè)探頭、11是大 氣溫度檢測(cè)探頭、12是室內(nèi)溫度檢測(cè)探頭、13是太陽能采暖智能化控制系統(tǒng)、14是應(yīng)急手 動(dòng)閥門、15是采暖熱源切換電磁閥、16是采暖循環(huán)泵、17是太陽能互補(bǔ)熱源與采暖終端供 熱管、18是太陽能互補(bǔ)熱源與采暖終端回水管。所述的CPC雙拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)是利用不同水溫容 重和不同高度差重力來實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)的運(yùn)行方式。第二，本專利技術(shù)的CPC雙拋物線聚能太陽能采暖集熱系統(tǒng)，其特征是該系統(tǒng)是由 CPC雙拋物線聚能式太陽能采暖集熱器、帶內(nèi)置生活熱水水箱的太陽能貯熱水箱、智能化控 制系統(tǒng)、采暖循環(huán)切換與循環(huán)、以及太陽能互補(bǔ)熱源與采暖終端組成，其中太陽能互補(bǔ)熱 源是常規(guī)供熱設(shè)備，將根據(jù)用戶條件選擇電熱熱源、燃?xì)鉄嵩?、燃煤熱源以及生物質(zhì)(如牛 羊糞干物質(zhì))等不同的熱源，采暖終端一般為盤管地?zé)彷椛涫降匕宀膳蚪饘俦趻焓脚瘹?片。內(nèi)置式生活熱水水箱主要用于缺水地區(qū)可以貯存用水，并進(jìn)行換熱、加熱，將直接用于 生活洗滌；有自來水的地區(qū)可本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種ＣＰＣ拋物線聚能太陽能采暖系統(tǒng)，其特征是：該系統(tǒng)是由ＣＰＣ拋物線聚能式太陽能采暖集熱器、高位換熱貯熱水箱、膨脹水箱組成開放式封閉系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由ＣＰＣ雙拋物線聚能式太陽能采暖集熱器、帶內(nèi)置生活熱水水箱的太陽能貯熱水箱、智能化控制系統(tǒng)、采暖循環(huán)切換與循環(huán)、以及太陽能互補(bǔ)熱源與采暖終端組成。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫義，冷學(xué)良，孫艷萍，宗宴華，孫帥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：孫義，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：63[中國(guó)|青海]