阅读说明：本技术 一种u型管太阳能集热器辅助采暖系统 (U-shaped tube solar heat collector auxiliary heating system ) 是由 郭晓阳 于 2019-08-09 设计创作，主要内容包括：U型管太阳能集热器辅助采暖系统主要是由U型管双横插太阳能集热器,室内常规热源和室内散热器通过供水管道串联而成,由系统控制器自动控制水流方向,实现U型管太阳能集热器与常规热源相互辅助运行。其主要原理是利用U型管双横插太阳能集热器加热水量小,升温速度快的优点,在冬季白天晴好的时候,将用于采暖系统的水通过循环泵强制流经U型管双横插太阳能集热器,迅速得热后再流回室内散热器；在夜晚或阴雨天气时,将用于采暖系统的水通过循环泵强制流经室内常规热源,升温得热后再流回室内散热器,如此往复循环,形成了U型管太阳能集热器与常规热源的相互辅助工作,从而实现了供热采暖的最佳环保节能方案。(The auxiliary heating system of the U-shaped tube solar heat collector is mainly formed by connecting U-shaped tube double-cross inserted solar heat collectors in series, an indoor conventional heat source and an indoor heat radiator are connected in series through a water supply pipeline, and the water flow direction is automatically controlled by a system controller, so that mutual auxiliary operation of the U-shaped tube solar heat collector and the conventional heat source is realized. The main principle is that water for a heating system is forced to flow through the U-shaped pipe double-cross inserted solar heat collector through a circulating pump when the weather is fine in winter by utilizing the advantages of small heating water amount and high heating speed of the U-shaped pipe double-cross inserted solar heat collector, and then flows back to an indoor radiator after being heated quickly; at night or in rainy days, water for a heating system is forced to flow through an indoor conventional heat source through a circulating pump, and then flows back to an indoor radiator after being heated, so that the water is circulated in a reciprocating manner, and the mutual auxiliary work of the U-shaped tube solar heat collector and the conventional heat source is formed, thereby realizing the optimal environment-friendly and energy-saving scheme of heating.)

一种U型管太阳能集热器辅助采暖系统

技术领域

本发明涉及太阳能采暖系统技术领域，具体为一种U型管太阳能集热器辅助采暖系统。

背景技术

传统太阳能采暖系统和太阳能热水系统多为真空管满水闷晒工作，首先利用太阳能真空管受热后再加热真空管内的水，然后通过循环加热储热水箱内或是采暖系统内散热器和管道内的水；如果用100支真空管集热，配合3组暖气散热器，用于太阳能采暖系统，3组暖气散热器和管道装满水至少约为500升左右，每支直径58mm，长度1800mm的真空管，装满水约为3升多，等于至少要多加热300多升水；在冬季阳光充足情况下，100支真空管加热800多升水，从基础温度15℃，升温到60℃，至少要5～6小时，而循环热水供暖1个小时，温度就下降至达不到采暖效果了。

发明内容

本发明的目的在于提供一种U型管太阳能集热器辅助采暖系统，具有高效利用太阳光热能，节省常规能源消耗，拥有环保节能的优点，以解决上述背景技术中提出的传统太阳能采暖系统无法达到采暖效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种U型管太阳能集热器辅助采暖系统，包括U型管双横插太阳能集热器和室内散热器，其特征在于：所述U型管双横插太阳能集热器包括双向横***其中的真空管，真空管内部***有U型金属管，U型金属管两端分别连接有太阳能集热器进水主管道和太阳能集热器出水出主管道，太阳能集热器出水出主管道连接有止回阀，止回阀连接有室内散热器，室内散热器连接有过滤器，过滤器连接有电动阀，电动阀连接有太阳能循环泵，太阳能循环泵连接有太阳能集热器进水主管道，太阳能集热器进水主管道和太阳能集热器出水出主管道设置在U型管双横插太阳能集热器内部，U型管双横插太阳能集热器内部安装有温度传感器，温度传感器通过导线连接有系统控制器，系统控制器通过导线连接有太阳能循环泵和电动阀，所述系统控制器通过导线连接有室内常规热源。

优选的，所述U型金属管两个之间呈横向排列，U型金属管两个一组之间呈平行关系。

优选的，所述室内常规热源与室内散热器两端相互连接且构成闭合回路。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本U型管太阳能集热器辅助采暖系统，通过全玻璃真空管中***弯成U型的金属管，利用有限的太阳能光热资源，将定量的水在最短的时间内，以最快的速度加热升温；不设置独立的储换热器，避免了传统太阳能采暖系统中，太阳能热水与供暖热水，通过板式换热器或内置盘管换热水箱进行热量交换时，热量损失的问题；解决了传统太阳能采暖系统在非采暖季，U型管双横插太阳能集热器经光照后，内部水不流通，沸腾、气化，造成系统内压力升高，系统过热的问题和真空管局部空晒炸裂的问题，还有当真空管内部水份蒸发完后，真空管空晒造成防水胶圈老化漏水的问题；供暖用水流经U型管集热器直接加热，得热快、热效高，再通过循环泵直接供暖，辅助常规热源交替工作，解决了传统太阳能采暖系统储热难，散热快的技术难题；组成结构简单，系统运行控制简单，设备成本低，运行成本低，解决太阳能采暖普及应用的投资难题；具有低碳生活，节能减排，保护自然，爱护环境，新能源高效利用的优点。

附图说明

图1为本发明的U型管太阳能集热器辅助采暖系统示意图。

图中：①U型管双横插太阳能集热器；②室内常规热源(燃气壁挂炉、空气能热泵或电锅炉等水暖设备)；③室内散热器(暖气片、地暖管或风机盘管等水暖设备)；④太阳能集热器进水主管道；⑤太阳能集热器出水出主管道；⑥太阳能循环泵；⑦电动阀；⑧止回阀；⑨***真空管内的U型金属管；⑩过滤器；温度传感器；系统控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种U型管太阳能集热器辅助采暖系统，包括U型管双横插太阳能集热器①，室内常规热源②和室内散热器③。U型管双横插太阳能集热器①包括双向横***其中的真空管，真空管内部***有U型金属管⑨，U型金属管⑨两个之间呈横向排列，U型金属管⑨两个一组之间呈平行关系，水从太阳能集热器进水主管道④流入，分支到许多根U型金属管⑨内，流经相应的许多根真空管得热后，汇总到太阳能集热器出水出主管道⑤，完成集热过程；U型金属管⑨和全玻璃真空管之间，加装与二者均紧密接触的金属翅片，担负二者之间的热传导工作，让被加热流体在U型金属管⑨中流过，吸收真空管在阳光下空晒的热量从而被迅速加热，减少了真空管满水和加热过量多余水的负担，又将真空的闷晒工作改变为空晒工作，从而加快了水的加热速度；U型金属管⑨两端分别连接有太阳能集热器进水主管道④和太阳能集热器出水出主管道⑤，太阳能集热器出水出主管道⑤连接有止回阀⑧，止回阀⑧连接有室内散热器③，室内散热器③数目为三个，且之间呈平行关系，数量增加有助于增强散热效果；室内散热器③连接有过滤器⑩，过滤器⑩连接有电动阀⑦，电动阀⑦连接有太阳能循环泵⑥，太阳能循环泵⑥连接有太阳能集热器进水主管道④，太阳能集热器进水主管道④和太阳能集热器出水出主管道⑤设置在U型管双横插太阳能集热器①内部，U型管双横插太阳能集热器①内部安装有温度传感器温度传感器通过导线连接有系统控制器系统控制器通过导线连接有太阳能循环泵⑥和电动阀⑦，系统控制器通过导线连接有室内常规热源②，室内常规热源②与室内散热器③两端相互连接且构成闭合回路，供暖用水在室内常规热源②内部循环泵的助力下，与室内散热器③构成环路，此时室内常规热源②消耗电力或天然气常规能源，制造热量，加热供暖用水，达到夜间或阴雨天的室内采暖的效果。

工作原理：本U型管太阳能集热器辅助采暖系统，在冬季采暖期间，U型管太阳能集热器辅助采暖系统内全部充满水，利用水在系统内循环传递热量，到达集热、制热、散热的采暖过程；

天气晴好光照充足时，U型管双横插太阳能集热器①内部迅速升温，系统控制器通过置入集热器内的温度传感器感知温度达到供暖需求时，系统控制器启动太阳能循环泵⑥和打开电动阀⑦，同时关闭室内常规热源②。此时供暖用水沿太阳能集热器进水主管道④强制进入U型管双横插太阳能集热器①，之后分支到许多根U型金属管⑨，从而也流经相应的许多根真空管，此时所有真空管内无水空晒，迅速升温，温度高，且保温好，而U型金属管又是热的良导体，所以供暖用水通过众多分支后，快速升温迅速得热，再汇集到太阳能集热器出水出主管道⑤，从而完成太阳能采暖的集热过程。供暖热水从太阳能集热器出水出主管道⑤流出，进入室内，流经室内散热器③，散发热量，之后形成环路，再回至U型管双横插太阳能集热器①，如此往复循环，从而到达太阳能室内采暖的效果；

夜间或阴雨天，系统控制器通过置入集热器内的温度传感器感知温度达不到供暖需求时，系统控制器停止太阳能循环泵⑥和关闭电动阀⑦，同时启动室内常规热源②，从而断开太阳能循环管路，供暖用水在室内常规热源②内部循环泵的助力下，与室内散热器③构成环路，此时室内常规热源②消耗电力或天然气常规能源，制造热量，加热供暖用水，达到室内采暖的效果；

在非采暖期间，只需将系统控制器断电，将U型管双横插太阳能集热器①内部的水放出即可；因为组成U型管双横插太阳能集热器①的真空管为内部空晒无水工作，所以采暖季和非采暖季对其机械性能影响不大。

综上所述：本U型管太阳能集热器辅助采暖系统，通过全玻璃真空管中***弯成U型金属管⑨，利用有限的太阳能光热资源，将定量的水在最短的时间内，以最快的速度加热升温；不设置独立的储换热器，避免了传统太阳能采暖系统中，太阳能热水与供暖热水，通过板式换热器或内置盘管换热水箱进行热量交换时，热量损失的问题；解决了传统太阳能采暖系统在非采暖季，U型管双横插太阳能集热器1经光照后，内部水不流通，沸腾、气化，造成系统内压力升高，系统过热的问题和真空管局部空晒炸裂的问题，还有当真空管内部水份蒸发完后，真空管空晒造成防水胶圈老化漏水的问题；供暖用水流经U型管双横插太阳能集热器1直接加热，得热快、热效高，再通过循环泵直接供暖，辅助常规热源交替工作，解决了传统太阳能采暖系统储热难，散热快的技术难题；组成结构简单，系统运行控制简单，设备成本低，运行成本低，解决太阳能采暖普及应用的投资难题；具有低碳生活，节能减排，保护自然，爱护环境，新能源高效利用的优点。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。