專利名稱：可以提高熱能吸收效率的太陽能集熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能集熱系統(tǒng)，尤其是一種可以提高熱能吸收效率的太陽能集熱系統(tǒng)。
由于地球能源已越來越少了，為了不依賴地球的能源，市面上已經(jīng)有各種不同的太陽能集熱器被設(shè)計和發(fā)展出來。其中一種前案系將一感溫器直接設(shè)置在集熱器的一個集熱管里面，使得其只能夠偵測集熱器里面的溫度而已，如果該集熱器里面的水溫低于預(yù)定溫度，一般系設(shè)定為50度時，其只能夠停止作動而已，其無法很有效率地吸收太陽能。
另外一種技術(shù)系利用定時裝置來設(shè)定所需之供水時段，這種太陽能熱水器只能夠在到達(dá)設(shè)定時間的時候強(qiáng)迫它的電子加熱器進(jìn)行輔助加熱之動作而已，其對于太陽能等自然能源的吸收并無助益。
另外有一種前案系利用兩串聯(lián)之溫控感應(yīng)器分別用來感應(yīng)儲水槽之溫度以及感應(yīng)集熱板的溫度，這種太陽能熱水器只能夠在到達(dá)設(shè)定之溫差時才會進(jìn)行輔助加熱之動作，同樣地對自然熱能吸收效率并無助益。
以上系為目前市面上之太陽能熱水器所慣用之技術(shù)。然而這種技術(shù)均有一個共通的缺點(diǎn)，亦即，當(dāng)太陽的熱度不太夠時，例如上下午非直射時段、陰雨天、以及特別是下午三點(diǎn)以后，這幾種太陽能熱水器均無法感測到其所設(shè)定的溫差值，使得其在前述這三種太陽能照射度不太好的情形時只能夠分別形成閉路，強(qiáng)迫電子加熱器進(jìn)行輔助加熱，以及停止循環(huán)吸熱的動作。殊不知，當(dāng)在前述這三種太陽能照射度不太好的情形的時候，其仍然有相當(dāng)?shù)奶柲茉礇]有被好好地利用而平白地浪費(fèi)掉，相當(dāng)可惜。
有鑒于一般常用的太陽能熱水器的諸多缺點(diǎn)，經(jīng)多次的研究改良設(shè)計，終于開發(fā)出本發(fā)明之太陽能集熱系統(tǒng)，以提供一種可以提高熱能吸收效率的太陽能集熱系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的系在于提供一種可以提高熱能吸收率的太陽能集熱系統(tǒng)，其中因為天候日照度變化所產(chǎn)生之不足的溫度可以以延長集熱時間的方式使系統(tǒng)仍然可以將太陽能源盡量地吸收，以達(dá)到最有效率的太陽能源收集的工作。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即，使其主要結(jié)構(gòu)設(shè)計，包含有一可以提高熱能吸收效率的太陽能集熱系統(tǒng)，其包括至少一集熱器和至少一保溫桶彼此利用管路予以聯(lián)結(jié)在一起，一個泵浦設(shè)置成可以用來將該保溫桶里面的水泵入到該集熱器里面去，以便可以進(jìn)行日照以及收集太陽能源的工作，其特征在于其將一溫度感測器設(shè)置在該集熱器的進(jìn)口處，以及一中央處理單元分別聯(lián)結(jié)至該溫度感測器和該泵浦，以便可以用來偵測欲泵入到該集熱器里面去的水的溫度以及可以用來驅(qū)動該泵浦。以便將水泵入到該集熱器里面去進(jìn)行日光曝曬的工作，其中該中央處理單元可以預(yù)先設(shè)定一溫差初始值以及設(shè)定該集熱器的曝曬時間，然后其可以依據(jù)天候的不同而降低溫差的標(biāo)準(zhǔn)以及增長該集熱器的日光曝曬的時間長短，以便可以在日光斜照以及陰雨天時仍然可以依據(jù)各種不同的天候而進(jìn)行太陽能源的收集工作，使得其確實可以達(dá)到最有效率的太陽能源收集工作。
為進(jìn)一步說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，特征及其實用的目的，以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明如后

圖1為本發(fā)明的集熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的邏輯推理示意圖。
本發(fā)明的可以提高熱能吸收效率的太陽能集熱系統(tǒng)，請配合參閱圖1所示，整付太陽能集熱系統(tǒng)包括至少一保溫桶10，至少一集熱器20，一泵浦30聯(lián)結(jié)至該保溫桶10和該集熱器20，以便用來將保溫桶10里面的水泵到該集熱器20里面去進(jìn)行太陽能源的收集工作。一管路12將該保溫桶10聯(lián)結(jié)至該集熱器20，使得該保溫桶10里面的水可以流通至該集熱器20。該泵浦30系設(shè)置在該管路12上而可以用來將保溫桶10里面的水泵送到該集熱器20里面去進(jìn)行吸收太陽能源的工作。一三通閥11設(shè)置在該管路12上而位在靠近保溫桶10的地方，該三通閥11并且聯(lián)結(jié)另一連接至水源的管路13以便可以供應(yīng)冷水至保溫桶10里面去。一管路16將該集熱器20聯(lián)結(jié)至該保溫桶10，而另一三通閥14則設(shè)置在該管路16之靠近該保溫桶10的地方而且藉由另一管路15而可以將儲存在該保溫桶10里面的熱水供應(yīng)出去。一個溫度感測器21系設(shè)置在該集熱器20的最上方的入口處，以便可以用來偵測流入到該集熱器20里面去的水溫以及可以用來偵測該集熱器20里面的水溫。以及一微處里器中央處理單元或是CPU40系分別聯(lián)結(jié)至該泵浦30和該溫度感測器21，以便可以接收來自該溫度感測器21所感測到的溫度以及可以用來驅(qū)動該泵浦30。
本發(fā)明之作動原理敬請參照圖2所示，在起動的時候，該中央處理單元40會先去讀溫差初始值51，接著其會去啟動該泵浦30以便進(jìn)行循環(huán)的工作52。當(dāng)泵浦一起動時，其即可以將該保溫桶10里面的水泵到集熱器20里面去，該泵浦的作動時間系依據(jù)該集熱器里面所可以容納的水量而訂的，使得該泵浦恰好可以將該集熱器里面的水換掉或是可以將經(jīng)過該集熱器加熱過的水定量地收集到該保溫桶里面去。而當(dāng)水流經(jīng)該溫度感測器21時，其即可以感測到流入該集熱器的低溫點(diǎn)53，此時，該集熱器可以依據(jù)預(yù)定的加熱時間去進(jìn)行熱交換的工作，以便用來收集太陽的能源54。這種集熱器的加熱時間系依據(jù)該集熱器的最佳效率以及依據(jù)其特性而決定其欲進(jìn)行曝曬的時間長短。當(dāng)經(jīng)過該段預(yù)定的加熱時間之后，該溫度感測器可以感測該集熱器的水溫，亦即可以測高溫點(diǎn)55，以便和該低溫點(diǎn)相比較56。如果其達(dá)到預(yù)定的溫差值的時候，其會回復(fù)到讀溫差初始值51的動作，然后會去啟動泵浦，以便進(jìn)行另一次的定量收集熱水的動作52。可是當(dāng)其無法達(dá)到該預(yù)定的溫差值的時候，其會逐步地延長該集熱器的加熱時間57，而且其會去逐步地降低溫差值58，以便可以盡量地將集熱器所可以收集到的熱能收集起來。其會在該集熱器經(jīng)過延長計時的加熱以及降低溫差值之后再去測量高溫點(diǎn)55，以便比對該集器所吸收到的太陽能源是否仍然具有利用價值而可以進(jìn)行收集的動作，如果其有達(dá)到降低之標(biāo)準(zhǔn)時，其仍然會去啟動泵浦而進(jìn)行熱水收集的工作。而當(dāng)該溫差值降到?jīng)]有利用價值時或是降到0的時候，會回去讀溫差初始值60而再次地去量測低溫點(diǎn)53，且不使執(zhí)行啟動泵浦而不會去做無謂的循環(huán)動作。當(dāng)太陽照射溫度提升時，其可以再次測得高溫點(diǎn)而可以去進(jìn)行正常的循環(huán)動作。
一般而言，該加熱時間設(shè)定值最好以太陽直射集熱器達(dá)成最佳吸收效果所需之最短時間為準(zhǔn)，一般為15分鐘，然后依據(jù)天候的不同而逐級地增長曝曬的時間，例如每增加一級為每增長3分鐘，而該溫差初始值最好以日正當(dāng)中的最佳能源收集時段的最大的溫差為初始值，例如30度，然后依據(jù)天候的變化逐漸地降低溫差值，例如每次降低3度左右。如此使得當(dāng)正處在日正當(dāng)中的時候，其可以每15分鐘即加熱高達(dá)溫差30度左右，如此即可以在日正當(dāng)中時快速地收集太陽能源。在日正當(dāng)中時水溫一般可以加熱到60度C以上，而早上和傍晚則可以加熱到45度左右。而本發(fā)明的這種太陽能集熱系統(tǒng)例如可以在集熱器曝曬30分鐘僅僅加熱10度C或低于10度C的溫度時，其仍然可以將該加過熱的熱水收集起來。因此，這種裝置依然可以將陰雨天以及下午3點(diǎn)以后的斜日照的太陽能源收集起來，使得其收集太陽能源的效率可以達(dá)到最佳狀態(tài)而不會將太陽能源平白地浪費(fèi)掉。目前一般的太陽能熱水器所設(shè)定的溫差值系在設(shè)定為一固定的或單一的值，例如15度左右而無法隨天候狀態(tài)而變更，如果太陽能源無法加熱到超過15度以上的溫差的話，例如下午兩點(diǎn)半以后，那么這些習(xí)用的太陽能熱水器不是停止作動即是啟動電子加熱器去直接加熱，相當(dāng)可惜又浪費(fèi)電能。
當(dāng)泵浦將保溫桶10內(nèi)的比較高溫的水泵經(jīng)該溫度感測器21時該中央處理單元40即可以因為保溫桶10的水溫比該集熱器20的溫度高而立刻關(guān)斷該泵浦30，以防止較熱的水流入到集熱器20里面去而會將熱能發(fā)散掉。
因此，本發(fā)明的太陽能集熱系統(tǒng)具有以下的特征和優(yōu)點(diǎn)1.其只使用單一個的溫度感測器即可以在整個循環(huán)中的最重要的一點(diǎn)處進(jìn)行最有效的溫度感測工作。
2.該中央處理單元可以依據(jù)天候的不同而延長該集熱器的曝曬時間以及可以降低溫差值，以便可以在天候不佳的狀況下仍然可以做最有效的太陽能源收集工作。
3.該單一個的溫度感測器可以在感測到泵入該集熱器里面的水溫比該集熱器的溫度高時即可以關(guān)斷泵浦，以防止熱能發(fā)散掉。
4.當(dāng)日照充足時，其可以以最快的速度制造最大量的熱水使得其可以不浪費(fèi)時間而盡力地收集太陽能源。
綜上所述，本發(fā)明之太陽能集熱系統(tǒng)可以依據(jù)日照的強(qiáng)度而延長日照的時間以及可以降低溫差的標(biāo)準(zhǔn)，使得其可以做最有效的太陽能源收集的工作，其確實可以改進(jìn)目前所存在的太陽能集熱器所存在的困擾，其符合專利法有關(guān)發(fā)明之申請要件的規(guī)定，乃依法提起專利申請。
權(quán)利要求
1.一種可以提高熱能吸收效率的太陽能集熱系統(tǒng)，包含至少一集熱器(20)和至少一保溫桶(10)彼此利用管路(12)(16)予以聯(lián)結(jié)在一起，一個泵浦(30)設(shè)置成可以用來將該保溫桶(10)里面的水泵入到該集熱器(20)里面去，進(jìn)行日照收集太陽能，其特征在于一溫度感測器(21)設(shè)置在該集熱器(20)的進(jìn)口處，以及一中央處理單元(40)分別聯(lián)結(jié)至該溫度感測器(21)和該泵浦(30)，以便可以偵測存于該集熱器(20)里及經(jīng)過該集熱器(20)的水的溫度以及可以用來驅(qū)動該泵浦(30)，以便將水泵入到該集熱器(20)里面去進(jìn)行日光曝曬，其中該中央處理單元(40)預(yù)先設(shè)一溫差初始值以及設(shè)定該集熱器(20)的曝曬時間，然后其可以依據(jù)天候的不同而降低溫差的標(biāo)準(zhǔn)以及增長該集熱器(20)的日光曝曬的時間長短，以便可以在日光斜照或陰雨天熱能不足時仍然可以依據(jù)各種不同的天候而進(jìn)行太陽能的收集工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于，該集熱器(20)曝曬時間設(shè)定值以太陽直射集熱器(20)達(dá)成最佳吸收效果所需之最短時間為準(zhǔn)，然后依據(jù)天候不同而逐級地增長曝曬時間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于，該集熱器(20)曝曬時間設(shè)定值以太陽能直射集熱器(20)達(dá)成最佳吸收效果所需之最短時間為準(zhǔn)，一般為15分鐘，然后依據(jù)天候不同而逐級地增長曝曬時間，每增加一級為每增長3分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫差初始值是以日正當(dāng)中的最佳能源收集時段的最大的溫差為初始值，然后依據(jù)天候的變化逐漸地降低溫差值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于，所述的溫差初始值是以日正當(dāng)中的最佳能源收集時段的最大的溫差為初始值，一般為30℃，然后依據(jù)天候的變化逐漸地降低溫差值，每次降低3℃。
全文摘要
一種可提高熱能吸收的太陽能集熱系統(tǒng)，主要包括一泵浦，將保溫桶的水泵入到集熱器里面去而進(jìn)行收集太陽能的工作，一溫度感測器設(shè)置在該集熱器的進(jìn)口處，以及一中央處理單元聯(lián)結(jié)至該溫度感測器而偵測泵入或儲存在集熱器里的水溫，該中央處理單元可以預(yù)先設(shè)定一溫差初始值以及該集熱器的曝曬時間，然后可以依據(jù)天候的不同而降低溫差標(biāo)準(zhǔn)和增長集熱器的曝曬時間，以便在日光斜照和陰雨天時仍然可以有效地進(jìn)行太陽能的收集工作。
文檔編號F24J2/34GK1142594SQ95111720
公開日1997年2月12日 申請日期1995年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年8月9日
發(fā)明者賴宏謀 申請人:賴宏謀