专利名称：太阳能采暖智能主动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及太阳能利用领域，是一种太阳能采暖智能主动控制系统。
背景技术：
由于人类过度利用地球的能源，使煤炭、石油等有限资源面临枯竭，人类冬季的采暖问题、生活用热等直接受到威胁，更不可能退回到原始状态上用草木取暖，探索直接利用新型清洁资源的太阳能采暖、生活用热是必然趋势。现有技术直接利用太阳能采暖存在着四大难题一是冬季取暖越是需要热量，而太阳光照时间越短可转化的太阳能越少；二是天气越冷需要热量越大，太阳能热水器的真空集热管内外温差越大，热量损失越大，不利于集热；三是冬季越是阴天越需要热量，而阴天太阳能被云遮挡越是无法获得能量；四是夜间越是需要热量，夜间无太阳能阳光可转化为热量。由于现有技术的利用太阳能转化为热能的装置通常只能直接转换直接利用，尚未解决上述四大难题，不能实现智能主动控制太阳能采暖。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，对现有技术进行实质性改进和有机的组合， 提供一种能够主动控制太阳能集热能量的收储，随时实现主动控制供暖时间，主动控制室内温度，主动启动后备补充热源，结构合理，使用效果佳，更有效的充分利用能源，适用于至南、北纬46度间，我国北回归线以北，尤其是东北、西北、华北和华中地区的冬季采暖用热问题的太阳能采暖智能主动控制系统。为解决上述技术问题所采用的技术方案是一种太阳能采暖智能主动控制系统， 其特征是它包括置于屋顶的太阳能集热器，置于室内、且具有位差的高、低位储热水箱 25、28，智能主动控制系统13和散热管网54，所述太阳能集热器包括若干个将太阳能转化为热量的太阳能热水器1 ；所述太阳能热水器的水箱1-1通过泄水电动阀1-7与高位储热水箱25的热水进口连接，高位储热水箱25的热水出口通过第一电动阀46、第十一电动阀 48与散热管网M的入水口连接，散热管网M的出水口通过第十三电动阀51、第一逆止阀 39、第二电动阀38与低位储热水箱观的进水口连接，低位储热水箱观的出水口通过水泵四、第二逆止阀30、第三电动阀31、第三逆止阀1-6、第四电动阀1-5与太阳能热水器的水箱 1-1连接，低位储热水箱28的出水口通过水泵四、第二逆止阀30、第三电动阀31、第十二电动阀32与高位储热水箱25进水口连接，自来水55通过第四逆止阀34、第五电动阀33、第三逆止阀1-6、第四电动阀1-5与太阳能热水器的水箱1-1连接；所述智能主动控制系统13 为单片机，单片机分别与若干个电动阀、若干个传感器、若干个水位水温显示仪1-4和供暖总体状态显示屏11电连接。在所述太阳能热水器的集热真空管1-2下面设置抛物线形聚光式反光板70。在所述的屋顶上置有至少一个太阳能电池板81，所述太阳能电池板81分别与智能主动控制系统13的单片机、高位储热水箱25内置的电加热器电连接。[0008]在室内设置燃气炉27，所述燃气炉27水套的出水口通过第六逆止阀45、第八电动阀44和第i^一电动阀48与散热管网M的入水口连接。所述燃气炉27水套的进水口通过第十电动阀40、第八逆止阀41和第十三电动阀 51与散热管网M的出水口连接。所述燃气炉27的接电开关沈与智能主动控制系统13的单片机电连接。所述燃气炉27水套的进水口通过第九电动阀36、第七逆止阀37与自来水55连接。所述高位储热水箱25的热水出口通过第六电动阀47与生活用水器具35连接。所述燃气炉27水套的出水口通过第七电动阀42、第五逆止阀43与生活用水器具 35连接。本实用新型的太阳能采暖智能主动控制系统的优点体现在1.采用昼晒夕储室内贮存热能的结构由于在屋顶置有由若干个太阳能热水器组成的太阳能集热器，在室内置有位差的高、低位储热水箱和智能主动控制系统，在白昼时间，能够使太阳能热水器的集热真空管最大吸收太阳能加热集热真空管内的水，将水贮存在太阳能热水器水箱中；每天黄昏或不能获得太阳能时，智能主动控制系统将存储在太阳能热水器水箱中的热水及时泄放到室内设置的高位储热水箱中，以防止换热后贮存于室外太阳能热水器水箱中的热水的热量损失；智能主动控制系统并能够及时将低位水箱中的低温水补充到太阳能热水器的水箱中。太阳能采暖智能主动控制系统是获得反时能量，实现反时供暖，这种昼晒夕储室内贮存热能的结构能最大限度的充分利用太阳能换取的热量， 提高供暖的效果。2.能够实现位差压力供暖无噪音自动循环在安装时，太阳能热水器置于屋顶上，太阳能热水器水箱的最低端高于室内的高位储热水箱，高位储热水箱高于低位储热水箱，智能主动控制系统将太阳能热水器的泄水电动阀门打开，昼晒的热水直接进入高位储热水箱进行夕储，高位储热水箱与散热管网的入水口连接，散热管网出水口与低位储热水箱的进水口连接，根据连通器原理，室内设置的具有位差的高、低位储热水箱使热水自动进行循环，通过智能主动控制系统对该循环热水流量进行控制，达到了对室内温度的控制，不用水泵进行强制循环，不但节省了电力，还实现了室内无噪音。3.太阳能热水器的上水管采用防冻控制智能主动控制系统能够根据太阳能热水器的水温、户外风温随时进行上水管管内水温的计算，当上水管处于最低允许温度值时便发出一定时间段的控制信号，启动电动阀，太阳能热水器水箱中的热水经上水管泄放到高位水箱，通过水的定时流动，不用附设伴热带就能实现低温保温防止上水管结冻。4.采用抛物线形聚光式反光板在太阳能热水器集热真空管的背光处加装抛物线形聚光式反光板能够充分利用换热面积，使太阳能热水器集热真空管的背光处也能进行能量转化，进一步提高太阳能热水器的集热能力。5.能够主动控制太阳能集热能量的收储，随时实现主动控制供暖时间，主动控制室内温度，主动启动后备补充热源，其结构合理，使用效果佳，能够更有效的充分利用能源。
图1为本实用新型的太阳能采暖智能主动控制系统安装结构示意图。[0021]图2为本实用新型的太阳能采暖智能主动控制系统顶楼太阳能热水器及电池板分布图。图3为本实用新型的太阳能采暖智能主动控制系统结构示意图。图4为图3中A-A剖面示意图。图中1太阳能热水器，1-1太阳能热水器的水箱，1-2太阳能热水器的集热真空管，1-4太阳能热水器的水位、水温显示仪，1-5第四电动阀，1-6第三逆止阀，1-7泄水电动阀，11供暖总体状态显示屏，13智能主动控制系统，15室温设置调整仪，16集热状态传感器，17户外风力、风向、温度传感器，18室内温度湿度传感器，19供热流量传感器，20后备热源传感器，21太阳光照传感器，3太阳能蓄电池，24连接开关，25高位储热水箱，26接电开关，27燃气炉，观低位储热水箱，四水泵，30第二逆止阀，31第三电动阀，32第十二电动阀， 33第五电动阀，34第四逆止阀，35生活用水器具，36第九电动阀，37第七逆止阀，38第二电动阀，39第一逆止阀，40第十电动阀，41第八逆止阀，42第七电动阀，43第五逆止阀，44第八电动阀，45第六逆止阀，46第一电动阀，47第六电动阀，48第i^一电动阀，51第十三电动阀，M散热管网，55自来水，70抛物线形聚光反射板，71聚光点，72通风孔，81太阳能电池板。
具体实施方式
下面利用附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。参照图1和2，本实用新型的太阳能采暖智能主动控制系统包括置于屋顶的太阳能集热器，太阳能集热器包括若干个将太阳能转化为热量的太阳能热水器1。置于屋顶的至少一个太阳能电池板81。置于室内、且具有位差的高、低位储热水箱25、28。置于室内燃气炉27。置于室内的散热管网54，本实施例的散热管网M为地热管网。参照图1和3，本实用新型太阳能采暖智能主动控制系统的太阳能热水器的水箱 1-1通过泄水电动阀1-7与高位储热水箱25的热水进口连接。高位储热水箱25的热水出口通过第一电动阀46、第十一电动阀48与散热管网M的入水口连接。散热管网M的出水口通过第十三电动阀51、第一逆止阀39、第二电动阀38与低位储热水箱28的进水口连接。 低位储热水箱观的出水口通过水泵四、第二逆止阀30、第三电动阀31、第三逆止阀1-6、第四电动阀1-5与太阳能热水器的水箱1-1连接。低位储热水箱观的出水口通过水泵四、 第二逆止阀30、第三电动阀31、第十二电动阀32与高位储热水箱25进水口连接。自来水 55通过第四逆止阀34、第五电动阀33、第三逆止阀1-6、第四电动阀1_5与太阳能热水器的水箱1-1连接。智能主动控制系统13为单片机，单片机分别各电动阀电连接。以一个太阳能热水器1、一个散热管网M为例单片机分别与泄水电动阀1-7、第一电动阀46、第二电动阀38、第三电动阀31、第四电动阀1-5、第五电动阀33、第六电动阀47、第七电动阀42、第八电动阀44、第九电动阀36、第十电动阀40、第i^一电动阀48、第十二电动阀32和第十三电动阀51电连接。单片机分别与集热状态传感器16、户外风力、风向、温度传感器17、室内温度湿度传感器18、供热流量传感器19、后备热源传感器20和太阳光照传感器21电连接。 单片机分别与室温设置调整仪15、若干个水位水温显示仪1-4和供暖总体状态显示屏11电连接。在太阳能热水器的集热真空管1-2下面设置抛物线形聚光式反光板70，采用抛物线形聚光式反光板70能够使聚光点71位于太阳能热水器的集热真空管1-2内，能够利用反
5射光强增加换热面积，使太阳能热水器集热真空管1-2的背光处也能进行能量转化，进一步提高太阳能热水器的集热能力。在抛物线形聚光式反光板70的对称中心上设置若干个通风孔72，以降低风阻、减少雪的沉积。在屋顶上置有至少一个太阳能电池板81，太阳能电池板81分别与智能主动控制系统13的单片机、高位储热水箱25内置的电加热器电连接。 燃气炉27水套的出水口通过第六逆止阀45、第八电动阀44和第十一电动阀48与散热管网 54的入水口连接。燃气炉27水套的进水口通过第十电动阀40、第八逆止阀41和第十三电动阀51与散热管网M的出水口连接。燃气炉27的接电开关沈与智能主动控制系统13 的单片机电连接。燃气炉27水套的进水口通过第九电动阀36、第七逆止阀37与自来水55 连接。所述高位储热水箱25的热水出口通过第六电动阀47与生活用水器具35连接。燃气炉27水套的出水口通过第七电动阀42、第五逆止阀43与生活用水器具35连接。本实用新型的单片机太阳能采暖智能主动控制系统的智能主动控制系统13为单片机，单片机的型号为MCS-51系列、AVR系列、PIC系列，本实施例采用AI~megal6单片机。本实用新型的单片机太阳能采暖智能主动控制系统的样机经过1年多的试运行， 实现了实用新型目的和达到了所述的技术效果。本实用新型采用自动控制、计算机处理等技术编制软件程序，其软件程序的编制是本领域技术人员所熟悉的技术。
权利要求1.一种太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是它包括置于屋顶的太阳能集热器， 置于室内、且具有位差的高、低位储热水箱05、观)，智能主动控制系统(1 和散热管网 (M)，所述太阳能集热器包括若干个将太阳能转化为热量的太阳能热水器(1)；所述太阳能热水器的水箱(1-1)通过泄水电动阀(1-7)与高位储热水箱0 的热水进口连接，高位储热水箱05)的热水出口通过第一电动阀(46)、第十一电动阀08)与散热管网(54)的入水口连接，散热管网(54)的出水口通过第十三电动阀(51)、第一逆止阀(39)、第二电动阀(38)与低位储热水箱08)的进水口连接，低位储热水箱08)的出水口通过水泵(四)、 第二逆止阀(30)、第三电动阀(31)、第三逆止阀(1-6)、第四电动阀(1-5)与太阳能热水器的水箱(1-1)连接，低位储热水箱08)的出水口通过水泵( )、第二逆止阀(30)、第三电动阀(31)、第十二电动阀(3 与高位储热水箱0 进水口连接，自来水(5 通过第四逆止阀(34)、第五电动阀(33)、第三逆止阀(1-6)、第四电动阀(1-5)与太阳能热水器的水箱 (1-1)连接；所述智能主动控制系统(13)为单片机，单片机分别与若干个电动阀、若干个传感器、若干个水位水温显示仪(1-4)和供暖总体状态显示屏(11)电连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是在所述太阳能热水器的集热真空管(1-2)下面设置抛物线形聚光式反光板(70)。
3.根据权利要求1所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是在所述的屋顶上置有至少一个太阳能电池板(81)，所述太阳能电池板(81)分别与智能主动控制系统(13) 的单片机、高位储热水箱0 内置的电加热器电连接。
4.根据权利要求1所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是在室内设置燃气炉(27)，所述燃气炉(XT)水套的出水口通过第六逆止阀(45)、第八电动阀04)和第十一电动阀G8)与散热管网(54)的入水口连接。
5.根据权利要求1或4所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是所述燃气炉 (27)水套的进水口通过第十电动阀(40)、第八逆止阀和第十三电动阀(51)与散热管网(54)的出水口连接。
6.根据权利要求1或4所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是所述燃气炉 (27)的接电开关06)与智能主动控制系统(13)的单片机电连接。
7.根据权利要求1或4所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是所述燃气炉 (27)水套的进水口通过第九电动阀(36)、第七逆止阀(37)与自来水(55)连接。
8.根据权利要求1所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是所述高位储热水箱05)的热水出口通过第六电动阀G7)与生活用水器具(35)连接。
9.根据权利要求4或8所述的太阳能采暖智能主动控制系统，其特征是所述燃气炉 (27)水套的出水口通过第七电动阀(42)、第五逆止阀与生活用水器具(3 连接。
专利摘要一种太阳能采暖智能主动控制系统，其特点是它包括在屋顶的太阳能集热器，在室内置有位差的高、低位储热水箱，智能主动控制系统和散热管网，太阳能集热器包括若干个太阳能热水器；太阳能热水器水箱与高位储热水箱的热水进口连接，高位储热水箱的热水出口与散热管网的入水口连接，散热管网的出水口与低位储热水箱的进水口连接，低位储热水箱的出水口通过水泵与太阳能热水器水箱连接，低位储热水箱的出水口通过水泵与高位储热水箱进水口连接，自来水与太阳能热水器水箱连接；智能主动控制系统的单片机分别与若干个电动阀、若干个传感器、若干个水位水温显示仪和供暖总体状态显示屏电连接，在屋顶的太阳能电池板和在室内的燃气炉作为补充热源。
文档编号F24J2/40GK201983349SQ20112007613
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月22日 优先权日2011年3月22日
发明者吴强, 张敏, 李明, 毕国忠, 毕盛宇, 毕馨文 申请人:毕国忠