[发明专利]太阳能有储热装置的室内灶

说明书

本发明属于太阳能灶领域中的新领域——带有储热的室内灶。 

背景技术：室外聚光式太阳能灶。发明思想：设计一种工作系统能把聚光式太阳能灶吸收的阳光热能输送到室内储存，使用，就可以在城乡每一个家庭使用。节约做饭能源。 

设计构思：系统在工作中要具备的条件是。能成立三条循环回路，①采光机构(与太阳交换热量的构件)与热交换锅(与食物热交换件)组成循环回路，采光机构采集的阳光热能就能直接加热食物(图1)。②采光机构与热交换器(与储热介质热交换件)组成循环回路，采光机构采集的阳光热能就能储存备用。(图2)。③热交换锅与热交换器组成循环回路，储存备用的热能在无太阳时就能加热食物。(图3)④循环回路中要有传热介质。传热介质是液体能在循环回路中能流动，才能输送热能。为达到这三条循环回路的成立条件。解决的技术方案是：设计了三件热交换件。热交换锅(图4，图5)，热交换器(图6)，集光管(采光机构：图7，图8)。组成三条循环回路。采用棉子油做传热介质在系统中载热循环。因棉子油是液体，可流动，载热温度高。组成这三条循环回路，如果能把这三条循环回路组合成整体。采光机构是与太阳交换热量安装在室外，热交换锅与热交换器组成灶体安装在室内。以形成室内与室外两部分，室内为储存热能，使用热能部分。室外为采光机构部分。 

室内部分的设计： 

三通阀的设计：当组合三条循环回路为整体时，技术问题出现：工作系统复杂，结构复杂，操作复杂，怎么组合。解决的方案是，设计一个三通阀，(图9，图10)把三条循环回路组成一个多回路工作系统，(图11)使三条回路组成一个整体。系统里的传热介质在采光机构被加热后，先进入三通阀，经三通阀分配系统中的回路工作。按人们的需要操作三通阀的操作旋纽完三项功能：①当操作旋纽指向有太阳使用当时，采光机构与热交换锅组成循环回路，采集的阳光热直接加热食物。(图11)②当操作旋纽指向不使用当时，采光机构与热交换器组成循环回路，采集的阳光可随时储存备用。(图13)③当操作旋纽指向无太阳使用当时，热交换锅与热交换器组成循环回路，储存备用的热能可随时用于加热食物。(图12)三通阀把三条循环回路利用集中分配法，完美的组成一个多回路工作系统。使系统简单，结构简单，操作更简单。 

螺旋工作泵的设计：在实际工作中，会不断的出现新的技术问题；无太阳时，加热食物，系统里的传热介质循环态慢。达不到使用的温度，需要工作泵的推动循环。才能满足烹饪的温度。因太阳能灶使用的是高温传热介质。现有的泵体结构与非金属材料不能程受传热介质的高温，而无法使用。解决的技术方案是，利用耐热金属材料RTGr-16，设计一个无非金属材料的结构，加工成螺旋工作泵，(图14，)能适应于500℃以上的循环正常工作，串联于热交换锅的出口与采光机构连接。推动传热介质循环。(图11，图12)使有太阳使用与无太阳使用时，利用螺旋工作泵推动传热介质循环。解决高温循环问题。储热时采用自然对流循环。因被动式自然对流循环，传热介质在集光管亭留时间长。传热介质温度高，储存的温度也会升高。当集光管的温度高于储热器时就会自动循环，低于储热器时循环自动亭止，不用管理。注意在安装时采光机构要低于储热器，才能自然对流循环。为了减少操作程序，以防止操作中的错误。螺旋工作泵的开关，利用两个微动开关，采用双控电路，安装在三通阀的阀体上(图9)有三通阀的操作旋纽控制螺旋工作泵的工作，不用人工再操作螺旋工作泵的工作。使有太阳使用与无太阳使用两当自动工作。 

储热装置的设计：在储存热能时，还存在技术问题需要解决。采光机构采集的热能储存在什么地方，怎么储存。采用的技术方案是；设计一个储热箱体，(图15)把热交换器(图6)安装在储热箱体中，再把储热箱体中放入六水氯化钙做储热介质。传热介质在采光机构中加热后输送到热交换器，就被六水氯化钙吸收，六水氯化钙吸热液化，热能就被储存在六水氯化钙中。储热箱成了储热器。(图16)当无太阳使用热能时热交换器又从六水氯化钙中吸回热能输送到热交换锅加热食物，(图12)六水氯化钙固化。使太阳能灶有了储热装置。