本实施例提出了一种太阳能抽水器,包括气室、水箱、以及控制单元,所述水箱为密闭结构,所述气室包括具有顶部开口的内腔、设置于所述内腔外侧的外壳、和设置于所述顶部开口的透光盖,所述透光盖将所述内腔密封,所述内腔中设置有与所述控制单元电连接的温度传感器,所述内腔分别开有进气口和排气孔,所述进气口通过进气管与所述水箱连通,所述进气管上设置有进气电磁阀,所述排气孔通过排气管与大气连通,所述排气管上设置有排气电磁阀,所述水箱通过提水管道与水源连通,所述提水管道上设有提水电磁阀,本实用新型专利技术的太阳能抽水器,利用太阳能加热以及气室内的空气热胀冷缩原理,实现了将水从水源抽入至水箱内,极大的节省能耗。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种太阳能抽水器。
技术介绍
目前需要抽水的场所大到抽水蓄能电站,小到农田灌溉几乎都是在使用水栗抽 水。根据用途和构造的不同分为活塞式、离心式和轴流式。活塞式抽水机是利用大气压力, 如压水机,常用作农户家中水井的抽水装置。它所利用的原理是由压杆产生负压,水杯压入 吸水管抽出,该种往往耗费人工劳力,而且抽水效率低。离心式抽水机,是利用叶轮转动,带 动水获得离心力,水就提升到高处,轴流式水栗,和电风扇的原理类似,旋转的浆叶,把水推 向水栗轴方向的后方,从能源消耗上来说,上述方式采用的多为电能和化石能源,不适合在 能源紧缺的地方使用。而且,水栗都需要密闭的结构,这些在一定程度上增大了制造和维修 的难度,一旦在制造和维修的过程中密闭性遭到破坏,水栗的性能将大打折扣。
技术实现思路
本专利技术所要解决现有电动抽水器需要电能,不适合在能源稀缺的地区使用的技术 问题,提出了一种太阳能抽水器,可以解决上述问题。 为了解决上述技术问题,本专利技术采用以下技术方案予以实现: -种太阳能抽水器,包括气室、水箱、以及控制单元,所述水箱为密闭结构,所述气 室包括具有顶部开口的内腔、设置于所述内腔外侧的外壳、和设置于所述顶部开口的透光 盖,所述透光盖将所述内腔密封,所述内腔中设置有与所述控制单元电连接的温度传感器, 所述内腔分别开有进气口和排气孔,所述进气口通过进气管与所述水箱连通,所述进气管 上设置有进气电磁阀,所述排气孔通过排气管与大气连通,所述排气管上设置有排气电磁 阀,所述水箱通过提水管道与水源连通,所述提水管道上设有提水电磁阀,所述进气电磁 阀、排气电磁阀、以及提水电磁阀分别与所述控制单元电连接。 进一步的,所述太阳能抽水器还包括散热片,所述散热片沿竖直方向设置在所述 内腔和所述外壳之间。 进一步的,为了减少为气室太阳能加热时的散热,所述内腔的内表面涂有黑色哑 光漆层。 进一步的,所述外壳的内表面设有泡沫板。 进一步的,所述透光盖为双层玻璃盖板,所述双层玻璃盖板的两层玻璃之间为真 空层。 进一步的,所述散热片为具有高导热性能的金属片。 采用上述本专利技术技术方案的有益效果是:本技术的太阳能抽水器,利用太阳 能加热以及气室内的空气热胀冷缩原理,在对气室内的空气加热时,气体膨胀,气压升高, 排气电磁阀打开,气室的空气从排气口排出,当气室内温度达最高时,排气电磁阀关闭,气 箱自动冷却至低温时,将进气电磁阀打开,由于气压降低,进而水箱内的气压降低,将水从 水源抽入至水箱内,极大的节省能耗。【附图说明】 图1是本技术所提出的太阳能热水器的一种实施例结构示意图。【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并 非用于限定本专利技术的范围。 实施例一,本实施例提出了一种太阳能抽水器,如图1所示,包括气室10、水箱20、 以及控制单元30,所述水箱20为密闭结构,所述气室包括具有顶部开口的内腔101、设置于 所述内腔外侧的外壳102、和设置于所述顶部开口的透光盖103,所述透光盖103将所述内 腔101密封,所述内腔101中设置有与所述控制单元30电连接的温度传感器(由于角度原 因图中未示出),所述内腔101分别开有进气口和排气孔(由于角度原因图中未示出),所 述进气口通过进气管104与所述水箱20连通,所述进气管104上设置有进气电磁阀105, 所述排气孔通过排气管106与大气连通,所述排气管106上设置有排气电磁阀107,所述水 箱20通过提水管道21与水源连通,其中本实施例中水源为蓄水箱40,所述提水管道21上 设有提水电磁阀22,所述进气电磁阀105、排气电磁阀107、以及提水电磁阀22分别与所述 控制单元30电连接。本技术的太阳能抽水器,利用太阳能加热以及气室10内的空气 热胀冷缩原理,在对气室10的内腔101中的空气加热时,气体膨胀,气压升高,排气电磁阀 107打开,内腔101的空气从排气口经排气电磁阀107排出,当气室10内温度较高时,排气 电磁阀107关闭,气室10自然冷却至低温,进气电磁阀105打开,进气管104将内腔101与 水箱20连通,内腔101中的负压传递到水箱20中,进而水箱20内的气压降低,将水从水源 抽入至水箱20内,可以极大的节省能耗,本实施例的太阳能抽水器尤其适用于能源短缺的 贫困山区、以及无电的海岛、边防哨所等。 在本实施例中,所述温度传感器使用PtlOO温度传感器和A/D进行温度采集,其中 温度传感器采用三线制接法,有效的减小测量时的导线电阻误差,以测量铂电阻温度传感 器两端电压的方式来代替直接测量电阻值,这样只要测量仪表的输入阻抗足够高,就可以 大大减小导线电阻对测量精度的影响。A/D部分才用TI公司高精度ADS1118,确保采集温 度的准确性。 当温度达到相应条件时,控制单元30会输出信号对相应的电磁阀进行控制。 作为一个优选的实施例,所述太阳能抽水器还包括散热片,所述散热片108,所述 散热片108沿竖直方向设置在所述内腔101和所述外壳102之间,由于散热片108沿竖直 方向设置,具有"烟囱效应"的散热效果,在抽水器散热时,可以为内腔101快速散热。 本实施例的抽水栗的可行性论证如下: 本实施例的太阳能抽水栗利用空气的热胀冷缩原理产生负压。根据理想气体状态 方程可计算得出气体在单位位差下的膨胀系数,进而可求得气室10在固定温差下的压强 差,即为理想的抽水效率。值得注意的是,该效率并非系统的能量利用效率,而是抽水体积 与内腔101体积的比值。下面对利用率进行详细的分析计算; 取内腔101模型大小为ImX ImX lm,白天气室受热,开启排气电磁阀107,关闭进 气电磁阀105,至最高温度时关闭排气电磁阀107 ; P1= P Q(P。为大气压,取 1.01 X 105pa) 当气室温度下降,温度最低时,打开进气阀; 根据理想气体状态方程:PV = vRT, 得: 取气室中最高温度为110°C (T1= 383k),最低温度为常温25°C (T 2= 298k) 同时,由帕斯卡定律,假设排气前与抽完水后气室内压强相等: 得:P〇= P 2+P 水 gH水..........................................(2) 根据体积公式: 结合(1)、(2)、(3)式解得: V水=V「V2= 0· 21m3 即理想的利用率为20%。 实际应用过程中,在一天内可以多次抽水,进一步提高每日抽水量。 为了使温差达到最大,本方案在吸热升温和快速降温两个方面下了很大功夫。为 了减少为气室太阳能加热时的散热,使内腔101温度在日照下迅速升高,所述内腔101的内 表面涂有黑色哑光漆层(图中未示出),相较于普通黑漆,哑光漆具有更小的反射,更加利 于吸热。为了进一步保温,减少吸热升温时的散热,所述外壳102的内表面设有泡沫板110。 所述透光盖103优选为双层玻璃盖板,所述双层玻璃盖板的两层玻璃之间为真空 层,能够在透光的同时也极大地减少了热量的散失。 为了提高散热片108散热时的性能,所述散热片108为具有高导热性能的金属片。 水箱20还连接有出水管23,出水管23由出水阀控制,用水时将出水阀打开,水箱 20内的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能抽水器,其特征在于:包括气室、水箱、以及控制单元,所述水箱为密闭结构,所述气室包括具有顶部开口的内腔、设置于所述内腔外侧的外壳、和设置于所述顶部开口的透光盖,所述透光盖将所述内腔密封,所述内腔中设置有与所述控制单元电连接的温度传感器,所述内腔分别开有进气口和排气孔,所述进气口通过进气管与所述水箱连通,所述进气管上设置有进气电磁阀,所述排气孔通过排气管与大气连通,所述排气管上设置有排气电磁阀,所述水箱通过提水管道与水源连通,所述提水管道上设有提水电磁阀,所述进气电磁阀、排气电磁阀、以及提水电磁阀分别与所述控制单元电连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员:何绍坤,邢栋,聂磊,杜敩,
申请(专利权)人:何绍坤,邢栋,聂磊,杜敩,
类型:新型
国别省市:湖北;42
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