太阳能多功能供暖系统的研究

契机 。
１ 设计 方案
系统 在 供暖 时 ， 利用 热 传 导将 外 层 水 的热 量传 递 给 内层 介
的 电机 和控 制 上 下转 动 的 电机 有 所 区别 ， 电机 控制 对 象 是整 个 热水 器 ，该 电机 主要 安 装在 热 水 器 下部 的 轻质 板 上 ， 热 水 器 也 完全 固定在 轻质 板上 ， 轻质 板 的下部 还有 滑轮 固定在 四个角 上 ， 滑轮 的作 用是 防 止 热水 器 倾倒 和 为 电机 提 供 助力 ， 若放 在 左 面 的光 敏 电阻在 模 块末 端 输 出低 电平 ， 右 面 的光 敏 电 阻在 模 块 末 端输 出高 电平 ， 则 说 明阳 光 向左 倾 斜 ， 单 片机 控 制 安装 在 轻 质
子每 月 总 消 费为 ３ ６ ０元 ， 对 于 一 个 收入 低 的 民众 来 说 ， 是 多 么
大 的一 个 经济 负 担 。 因此 ， 运 用 节 能环 保 的 能源 进 行供 暖 己成
１ ． ２ 跟 踪及 供 电部 分 把 光敏 模 块 分别 放 在 平 行于 集 热 管 的一 旁 支架 上 ， 光 敏 模 块 是 由四个 光敏 电阻 在上 下左 右 四个 方 向上 放 置 的 。它 可 以根 据 太 阳光 照 射在 集 热 管 的倾 斜 程度 输 出 高低 电平 。若 放在 上 面 的光 敏 电 阻在模 块 末 端输 出低 电平 ， 下 面 的光 敏 电阻 在 模块 末
端 输 出 高 电平 ，则说 明 阳光 向 上倾 斜 ，单 片机控 制 安 装在 太 阳 能热 水器 支 架 部 分的 电机 带动 支架 向上 移 动 ， 调整 集 热 管 的倾 斜程度 ， 反之 ， 则 带 动支 架 向 下移 动 ； 而 控 制 热水 器 左 右转 动
为大 势 所 趋 ， 可 以有 效缓 解环 境 压 力 和人 们 的 负担 。 如今 太 阳 能事 业 正 蓬 勃发 展 ， 利 用 太 阳能 供 暖 确 是一 个 不错 的 选 择 ， 但 是 目前 国 内外 尚没 有 集太 阳能跟 踪 、 室温 控 制 、温 度和 水 位 监 测 等 功能 于 一体 的供 暖 系统 ； 也没 有 太 阳 能热 水器 集 沐 浴 、供 暖 于 一体 的供 暖 系 统 。 网上 有 些 资 料提 及 太 阳能 热 水 器供 暖 ， 但 至 今未 在 市场 上 出现 ， 这 也 是太 阳 能 多功 能 供暖 系 统 的一 大
率 。 电池 板 转换 的 电能 都暂 存在 蓄 电池 中 ， 通过 蓄 电池 为 电机 、 循 环 泵等 耗 电模 块 提 供 丰 富 的 电能 ， 为 防止 电量不 足 ， 可 以用 家 用 电作为 补充 。模 型如 图 ２所示 。
图 １ 太 阳 能 多功 能 系 统 图
１ １ 太 阳能 热水器 箱体 改造 部分 把太 阳能 热水 器 的 大 型保 温 箱 改成 小 型集 热 箱 ， 然 后 从集 热 箱 上面 内放 入 介 质 液， 为 储 水箱 传 递 热量 ， 再在 储 水箱 中放入 一 个 装 有介 质 液 的
关键词 太 阳能热 水 器 ； 跟踪 ； 遥控 ； 监 测
中 图分类 号 ： Ｔ Ｍ ４ １
文 献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ６ ７ １ － ７ ５ ９ ７（ ２ ０ １ ５ ）０ ４ — ０ ０ ２ ０ — ０ ２
连 ， 小 水 箱 的另 一根 水 管 与地 暖 的 进 水端 连 接 ， 这样 就 形 成 一
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太 阳能 多功 能 供暖系统 的研究
乔 双虎 ， 朱 赓 宏 （ 德 州学 院机 电工 程学 院 ， 山 东德州 ２ ５ ３ ０ ２ ３ ）
摘 要 为解 决燃 煤供 暖既 污 染环境 又 浪 费能源 的 实际 问题 ， 利 用 太阳 能能量 丰富 、清 洁无公 害的特 点 ， 设计 了一 个 全 天为房 间供 暖 的 太阳 能多 功 能供 暖 系统 。该 系统主要 以太 阳 能为主 ， 电为辅 给地 暖不 间断 的供应 能量 ， 而在 这个 过 程中 ， 太阳能 跟踪 、室温控 制 、温度 和 水位监 测等 功 能的 完美 结合 ， 保证 了系统 高效 、正 常的运 行 。
板 下面 的 电机 带 动 热水 器 向右移 动 ， 调 整 阳光 照 在 集热 管 上 的
质液 ， 介 质 液 经 过 循 环 泵 在 循环 体 内循 环 ， 为地暖提供能量 ， 循 环 体 由小水 箱 、循 环 泵 、地 暖 、室 温 控 制模 块 组 成 ， 而 室温 控 制 模 块主 要 用 于维 持 室 内温 度 。 当太 阳 能热 水 器 中温 度 不足
燃 煤 供 暖 仍然 是 人 们现 阶 段 的 供 暖方 式 ，既浪 费 能源 ， 又
污 染 环 境 。 而这 种 供 暖 方 式还 需要 人 们 管 理 和一 些 供 暖 设 备 ， 浪 费 了人 力和 财 力 。据 官 方 资料 统 计 显示 ， 燃 煤 供 暖 的价 格 不 断上 升 ， 每平 方 房 子 月消 费价 格 达 到 ３ ． ６ 元 ，１ ０ ０ 平 方 的 小房
以为 地 暖 供暖 时 ，系统 自动启 动 加 热装 置 ， 为 热 水 器加 热 ， 保 证 了系统 正常 的运 行 。总体 框 图如 图 １ 所示。
倾斜 程度 ， 反之 ， 则 带动 热水器 向左 移 动 。 太 阳 能 电池 板 并行 安 装在 集 热 板 的上 面 ， 跟 踪 系统 的使 用 增 大 了太 阳光 照 射 在 太 阳能 电池板 的面积 ， 提 高 了光 电转 换 效
个封 闭的 循环 体 。在 循 环 体 中 由于 热传 导 的作 用 使 介质 液 吸 收 高 温水 的热 量 ， 经 过循 环 泵将 热量 传 递给 地 暖 ， 这 样就 实 现 了
供 暖和 生 活 用水 的隔 离 。为 了给 集 水 箱提 供 更 多热 量 ， 可 以将 多个 热 水器 的集 热箱 串联 。