【技术实现步骤摘要】
本申请涉及热水器领域，尤其涉及一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器。
技术介绍
1、太阳能一直以来都受到广泛关注，平板式太阳能热水器也一直是世界太阳能市场的主导产品。平板式太阳能热水器已广泛应用于生活用水加热、游泳池加热、工业用水加热、建筑物采暖与空调等诸多领域。
2、传统的换热介质通常热导率较低，输运的热量有限，导致太阳能热水器的集热效率受到影响，难以实现集保温效果、集热效率、节能环保、使用寿命、经济效益等于一体的太阳能集热器。
3、传统热水器的机械设置需要提供外加电源，会大大增加电能的消耗，提高了成本；且传统太阳能热水器的蓄热水箱和集热板保温效果不够理想，且质量较大。
4、为了克服现有技术存在的问题，亟需提供一种不同于现有技术的平板式太阳能热水器。
5、本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种以磁性纳米流体为工作介质的平板式太阳能热水器，以解决传统工作介质热导率低导致的太阳能热水器集热效率低和保温效果不够理想的问题。
2、基于磁性纳米流体的高导热性，提高太阳能集热器的集热效率；利用磁场对磁纳米流体导热性能的影响及磁场的可控性，提高换热工质的传热特性。此外，设置太阳能发电模块，利用磁纳米流体的光电转换能力，为集热器上的循环水泵和保温水箱内的加热器等装置提供电源。
3、在本申请的一些实施例中，一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器
4、所述平板式太阳能集热器包括：
5、背板，所述背板用于保护和支撑集热芯板；
6、集热芯板，所述集热芯板设置于所述背板上，所述集热芯板内部形成有多条中空流道，所述中空流道内填充有磁纳米流体作为换热介质；
7、透明玻璃盖板，所述玻璃盖板位于所述集热芯板上方；
8、光电转换模块，位于所述集热芯板上，用于循环泵和电热器的供电；
9、所述蓄热水箱包括：
10、热交换器，所述热交换器通过循环管道与集热器相连，所述热交换器用于完成磁纳米流体与蓄热水箱中水的热交换作用。
11、进水口，其用于冷水的加入。
12、出水口，其用于热水的流出。
13、在本申请的一些实施例中，所述蓄热水箱上设置的所述进水口和出水口可以为同一个，成为进出水口。
14、在本申请的一些实施例中，所述蓄热水箱还包括液位传感器，其位于所述蓄热水箱的顶部，用于监测蓄热水箱中的水位。
15、在本申请的一些实施例中，所述蓄热水箱还包括温度传感器，其位于所述蓄热水箱的底部，用于检测水温。
16、在本申请的一些实施例中，所述蓄热水箱还包括加热器，其位于蓄热水箱底部，用于当热量不足时，对水进行加热。
17、在本申请的一些实施例中，所述太阳能热水器还包括循环泵，所述循环泵位于循环管道上，用于使磁纳米流体在集热器和热交换器之间循环流动。
18、在本申请的一些实施例中，所述背板可由质量较轻的铝合金或木板制作，主要起到保护和支撑的作用。
19、在本申请的一些实施例中，所述集热芯板为内部空心的阳光板。
20、在本申请的一些实施例中，所述集热芯板的正面和背面加装泡沫保温层。
21、在本申请的一些实施例中，所述玻璃盖板可优先考虑采用有机玻璃，透光性能更好。
22、在本申请的一些实施例中，集热芯板上单独设置的光电转换模块，能够实现太阳能发电，用于循环泵和蓄热水箱内加热器的供电。
23、在本申请的一些实施例中，加热器在所述蓄热水箱的内侧底部设置有加热器，且加热器内侧与进出水口的左端相连通，在阴天或阳光不充足等条件下，可实现对水箱内的水进行加热，以满足使用需求。
24、在本申请的一些实施例中，循环管道可采用铜质管或塑料管。
25、在本申请的一些实施例中，在循环管道外侧加装保温层，能够减少换热介质在流动过程中的热量散失。
26、在本申请的一些实施例中，所述循环泵用于使磁纳米流体在集热器和热交换器之间循环流动，如果在温差自驱动作用下纳米流体能够正常流动并满足使用需求，选择不启动循环水泵。
27、在本申请的一些实施例中，在集热芯板上单独设置出光电转换模块，实现太阳能发电，用于循环泵和蓄热水箱内加热器的供电。
28、在本申请的一些实施例中，所述光电转换模块包括太阳能发电装置，其工作介质可以同样为磁纳米流体。
29、在本申请的一些实施例中，所述平板式太阳能集热器背部设置有磁场发生器组件。
30、在本申请的一些实施例中，所述磁场发生器组件由多个磁场发生器单元组成，每个单元均由电磁线圈和圆柱形铁芯组成。用于产生单向或者交变磁场，将磁场施加于集热芯板内的磁纳米流体，使磁纳米颗粒在磁场的作用下形成磁链，形成高效的热通道。磁场的施加可有效地提高纳米流体的对流换热和导热性能。
31、在本申请的一些实施例中，多个磁场发生器单元排成阵列，产生阵列磁场。
32、磁场发生器单元的每个单元可同时通电流，通过电磁感应产生相同的磁场强度；也可在分别通不同强度的电流，产生不同的磁场强度。通过对通电电流大小的控制，能够实现对磁场强度的控制。
33、在本申请的一些实施例中，所述热交换器为与水箱壁具有倾斜角度的螺旋状，该结构不仅大大增加了换热工质与水的接触面积，同时倾斜角度的设置可以加快磁纳米流体的流动速度，从而能够防止纳米流体在流动过程中发生团聚或沉降，在一定程度上保证了纳米流体的稳定性和工作效率。
34、在本申请的一些实施例中，所述倾斜角度为0-90°，优选45°。
35、在本申请的一些实施例中，靠近集热器端的循环管道内的磁纳米流体进出口位置加装搅拌器，通过对磁纳米流体的不断搅拌从而防止沉降和团聚的发生。
36、在本申请的一些实施例中，所述搅拌器的包括搅拌叶片和连接轴，所述搅拌叶片通过所述连接轴与循环管道内壁相连；所述连接轴垂直于循环管道内壁设置，所述搅拌叶片的转动方向与磁纳米流体的方向一致。
37、搅拌器在流体驱动作用下不断转动，不需要外加驱动装置，实现对工作流体持续搅拌，防止纳米颗粒沉降导致的堵塞通道或纳米流体稳定性下降。
38、与现有技术相比，本申请至少具有以下优点：
39、1.本申请的太阳能热水器装置简单：由集热芯板和蓄热水箱为核心部件组成的平板式太阳能热水器，结构简单，在较少零部件、较小体积、较轻重量、较低成本的前提下，可实现对太阳能的高效吸收和利用。且所有零部件易于加工、更换和维修。
40、2.所述平板式太阳能集热器集热面积大，利用纳米流体集收和传递热能，且在多处加装泡沫保温层，极大程度改善了太阳能集热器集热损失大的问题，同时解决了太阳能集热器集热效率低的问题。...
【技术保护点】
1.一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，包括平板式太阳能集热器和蓄热水箱；
2.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述蓄热水箱内还设置有加热器，其位于蓄热水箱底部，用于当热量不足时，对水进行加热；所述光电转换模块还用于加热器的供电。
3.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器还包括循环泵，所述循环泵位于循环管道上，用于使磁纳米流体在集热器和热交换器之间循环流动。
4.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述蓄热水箱还包括液位传感器，其位于所述蓄热水箱的顶部，用于监测蓄热水箱中的水位。
5.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述蓄热水箱还包括温度传感器，其位于所述蓄热水箱的底部，用于检测水温。
6.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述光电转换模块包括太阳能发电装置，其工作介质为磁纳米流体。
...【技术特征摘要】
1.一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，包括平板式太阳能集热器和蓄热水箱；
2.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述蓄热水箱内还设置有加热器，其位于蓄热水箱底部，用于当热量不足时，对水进行加热；所述光电转换模块还用于加热器的供电。
3.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述太阳能热水器还包括循环泵，所述循环泵位于循环管道上，用于使磁纳米流体在集热器和热交换器之间循环流动。
4.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述蓄热水箱还包括液位传感器，其位于所述蓄热水箱的顶部，用于监测蓄热水箱中的水位。
5.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述蓄热水箱还包括温度传感器，其位于所述蓄热水箱的底部，用于检测水温。
6.根据权利要求1所述的一种磁纳米流体基液循环平板式太阳能热水器，其特征在于，所述光电转换模块包...
【专利技术属性】
技术研发人员：张西龙，房玉宝，杨春涛，刘斌，周志成，苍鹏，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：
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