本技术涉及能源领域,具体涉及一种太阳能异聚态制热系统。
背景技术:
1、太阳能异聚态热(concentrated solar power,csp)是一种利用太阳能来产生热能的技术,它采用聚集镜或反射镜来将太阳光聚焦到一个集热器上,将光能转换为热能;太阳能异聚态热利用技术,也被称为太阳化学技术,是一种利用太阳能将化学能储存起来的方法,该技术基于太阳能的光热转换原理,通过将太阳能转化为化学反应中的热能,使得反应物发生异聚态反应,并储存大量能量。
2、聚热板(也称集热板)是太阳能聚态热利用技术的关键部件,它通常由高热导率的材料制成,如金属或陶瓷,并具有能够吸收和转换太阳辐射的特殊表面涂层,聚热板的工作原理是通过吸收太阳辐射的热量,并将其转移到流体或固体介质中,以便进一步利用,聚热板上的特殊涂层具有高吸收率和低辐射率,使其能够有效地吸收太阳辐射并最小化热量损失。
3、太阳能制热系统是一种在太阳光照射下的吸收过程中通过被动吸收太阳能的热量而进行收集,现有的太阳能制热系统在太阳辐射时可以利用,而无太阳辐射时则完全不能提供,其制热温度不可控制,且吸热的同时也在散热,热吸收利用率相对较低。为更好的利用太阳能,提升太阳能的利用率,现有技术中则提出了一种太阳能异聚态制热系统,这种系统能够通过聚热板内工质的作用,在其周围形成了巨大的负能量场,将聚热板周围的太阳能、风能、雨水能中的热量源源不断的聚集到板面并传给板内工质,工质在循环主机的作用下,将聚热板内的热量传递输送到水循环系统对水加热,能够实现主动吸热,很好地将太阳能、风能、雨水能等多种能量聚合并高效转化,创造持续的负能量场。
4、虽然现有技术中的太阳能异聚态制热系统已经具有相对优异的集热效果,但仍然不够完善,比如太过于依赖天气条件,太阳能异聚态制热系统的运行效果依赖天气条件和日照强度,在阴雨天等情况下,系统的产热能力可能大幅降低,有时候会无法满足热能需求,所以太阳能异聚态制热系统依然具有较大的发展空间。
技术实现思路
1、本申请提出了一种太阳能异聚态制热系统,旨在解决现有技术中的太阳能异聚态制热系统在产热能力不稳定,尤其是在阴雨天等情况下产热能力不足的问题。
2、本实用新型采用的技术方案是:一种太阳能异聚态制热系统,包括水循环系统,还包括:聚热板,所述聚热板的两侧设有吸热涂层,且其中一侧还设有压敏材料涂层,聚热板包括热收集管网,所述热收集管网包括设于所述聚热板内部的内管网和与所述内管网连通的进管、出管,所述进管和出管与所述水循环系统连接形成内部流通热媒介质的循环回路;支架,所述聚热板安装于所述支架上,所述支架设有控制所述聚热板翻转的驱动机构;辅助电加热组件,所述辅助电加热组件包括蓄电池、导线和电加热器,所述进管或出管流经所述电加热器,所述蓄电池、导线和压敏材料涂层连接形成回路,所述蓄电池与所述电加热器电连接。
3、进一步地,所述支架还包括底座、固定板和安装框,一对所述固定板竖直地设置在所述底座上,所述安装框可转动地设置在一对所述固定板之间,所述安装框内设有所述聚热板,所述驱动机构包括传动轴,所述传动轴与所述安装框传动连接。
4、进一步地,所述传动轴穿设于其中一个所述固定板,且所述安装框上开设有插接口,所述插接口内设有内齿,所述传动轴的末端设有驱动齿轮,所述传动轴末端设于所述插接口,且所述内齿与所述驱动齿轮啮合。
5、进一步地,所述安装框的另一端还设有与所述传动轴同轴的转动支撑轴,另一个所述固定板上设有安装孔,所述转动支撑轴设于所述安装孔内,所述安装孔与所述转动支撑轴之间还设有轴承。
6、进一步地,所述驱动机构包括与所述传动轴传动连接的驱动电机、控制所述驱动电机正反转的控制器。
7、进一步地,所述水循环系统包括循环主机、蓄水箱、水泵和用热端,所述循环主机内部设有冷凝器,所述进管和出管与所述冷凝器连接,所述蓄水箱和冷凝器通过第一进水管和第一出水管连通并形成第一水循环回路,所述用热端和所述蓄水箱通过第二进水管和第二出水管连通并形成第二水循环回路,所述第一出水管连通所述蓄水箱的出水口和冷凝器的进水口之间,所述第二出水管连通所述蓄水箱的出水口和用热端的进水口之间,所述第一出水管和第二出水管上均设有一所述水泵。
8、进一步地,所述循环主机还设有蒸发器、压缩机、和膨胀阀,所述蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀和聚热板依次连通并形成热媒介质循环回路。
9、优选地,所述压敏材料涂层的材质为铅锆钛酸铅。
10、进一步地,所述聚热板设有压敏材料涂层的一侧表面设有纹理结构。
11、进一步地,所述导线呈网格状布置在所述聚热板表面。
12、与现有技术比较,本申请能够实现:当天气晴朗,太阳充足时,聚热板仅设有吸热涂层的一侧面向上正对太阳,从而将太阳能转化为热能,聚热板内的热收集管网中的热媒介质循环流动将太阳能传递至水循环系统中,而经过水循环系统中的热媒介质又放热然后继续流经内管网吸收热量,从而对水循环系统中的循环水持续加热;而当阴雨天气下产热能力不足时,太阳能异聚态制热系统在聚热板设有压敏材料涂层的一侧在驱动机构的作用进行翻转向上,涂层材料在雨滴撞击时产生电荷分离效应,这些分离的电荷通过导线传递到蓄电池中,而同时该侧的吸热涂层由于热媒介质相变温度远低于环境温度,因此热媒介质仍然能够在雨天吸收热量发生相变,但由于吸收的热量变少,位于热收集管网中的热媒介质的产热能力下降,但此时可以收集下雨产生的电能存储到蓄电池中,通过蓄电池给电加热器提供电能对热媒介质进行辅助加热,从而实现热媒介质吸收热量的恒定,这样可以在阴雨天气或夜晚时为系统提供额外的加热能量,以补充阳光的不足,从而缓解产热能力不足的问题。
1.一种太阳能异聚态制热系统,包括水循环系统(1),其特征在于,还包括:聚热板(2),所述聚热板(2)的两侧设有吸热涂层,且其中一侧还设有压敏材料涂层,聚热板(2)包括热收集管网,所述热收集管网包括设于所述聚热板(2)内部的内管网和与所述内管网连通的进管(21)、出管(22),所述进管(21)和出管(22)与所述水循环系统(1)连接形成内部流通热媒介质的循环回路;支架(3),所述聚热板(2)安装于所述支架(3)上,所述支架(3)设有控制所述聚热板(2)翻转的驱动机构(31);辅助电加热组件(4),所述辅助电加热组件(4)包括蓄电池、导线(41)和电加热器(42),所述进管或出管流经所述电加热器(42),所述蓄电池、导线(41)和压敏材料涂层连接形成回路,所述蓄电池与所述电加热器(42)电连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述支架(3)还包括底座(32)、固定板(33)和安装框(34),一对所述固定板(33)竖直地设置在所述底座(32)上,所述安装框(34)可转动地设置在一对所述固定板(33)之间,所述安装框(34)内设有所述聚热板(2),所述驱动机构(31)包括传动轴(35),所述传动轴(35)与所述安装框(34)传动连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述传动轴(35)穿设于其中一个所述固定板(33),且所述安装框(34)上开设有插接口(36),所述插接口(36)内设有内齿,所述传动轴(35)的末端设有驱动齿轮(37),所述传动轴(35)末端设于所述插接口(36),且所述内齿与所述驱动齿轮(37)啮合。
4.根据权利要求3所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述安装框(34)的另一端还设有与所述传动轴(35)同轴的转动支撑轴(38),另一个所述固定板(33)上设有安装孔,所述转动支撑轴(38)设于所述安装孔内,所述安装孔与所述转动支撑轴(38)之间还设有轴承。
5.根据权利要求4所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述驱动机构(31)包括与所述传动轴(35)传动连接的驱动电机(39)、控制所述驱动电机(39)正反转的控制器。
6.根据权利要求1所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述水循环系统(1)包括循环主机(11)、蓄水箱(12)、水泵(13)和用热端(14),所述循环主机(11)内部设有冷凝器,所述进管(21)和出管(22)与所述冷凝器连接,所述蓄水箱(12)和冷凝器通过第一进水管(5)和第一出水管(6)连通并形成第一水循环回路,所述用热端(14)和所述蓄水箱(12)通过第二进水管(7)和第二出水管(8)连通并形成第二水循环回路,所述第一出水管(6)连通所述蓄水箱(12)的出水口和冷凝器的进水口之间,所述第二出水管(8)连通所述蓄水箱(12)的出水口和用热端(14)的进水口之间,所述第一出水管(6)和第二出水管(8)上均设有一所述水泵(13)。
7.根据权利要求6所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述循环主机(11)还设有蒸发器、压缩机、和膨胀阀,所述蒸发器、压缩机、冷凝器、膨胀阀和聚热板(2)依次连通并形成热媒介质循环回路。
8.根据权利要求1所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述压敏材料涂层的材质为铅锆钛酸铅。
9.根据权利要求1所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述聚热板(2)设有压敏材料涂层的一侧表面设有纹理结构。
10.根据权利要求1所述的太阳能异聚态制热系统,其特征在于,所述导线(41)呈网格状布置在所述聚热板(2)表面。