[發(fā)明專利]具有自回?zé)峁δ艿碾p活塞氣壓式太陽(yáng)能水泵

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910086925.1
• 申請(qǐng)日: 2009-06-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101586546A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭宏飛;何開(kāi)巖;陳志莉;陶濤;薛曉迪;謝果
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué);中國(guó)人民解放軍后勤工程學(xué)院
• 主分類號(hào): F04B17/00
• 分類號(hào): F04B17/00;F03G6/06;F24J2/04
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心
• 代理人: 張利萍

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氣壓式太陽(yáng)能水泵，屬太陽(yáng)能熱利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在目前推廣使用的太陽(yáng)能水泵中，大部分的運(yùn)行方式是，以太陽(yáng)能光伏發(fā)電，然后利用電能驅(qū)動(dòng)電力水泵實(shí)現(xiàn)抽水的功能。以太陽(yáng)熱能直接驅(qū)動(dòng)活塞或隔膜實(shí)現(xiàn)抽水功能的太陽(yáng)能水泵，目前主要是單隔膜或雙隔膜水泵，可以間斷或半間斷地實(shí)現(xiàn)為用戶抽水的功能。但已有的太陽(yáng)熱能直接驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)能水泵由于沒(méi)有回?zé)峁δ埽嬖谛实拖碌膰?yán)重缺陷，還由于沒(méi)有活塞復(fù)位功能，經(jīng)常出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，因此不能大規(guī)模推廣應(yīng)用。因此，克服上述缺陷，提高太陽(yáng)能水泵的效率和使用可靠性，是進(jìn)一步推廣太陽(yáng)能水泵利用的重要手段。本發(fā)明正是解決這個(gè)問(wèn)題的理想裝置之一。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有太陽(yáng)能熱驅(qū)動(dòng)水泵運(yùn)行效率低及可靠性差的缺陷，本發(fā)明提供了一種新的太陽(yáng)能水泵裝置。該裝置將通過(guò)太陽(yáng)能集熱器收集太陽(yáng)熱能，并通過(guò)電控系統(tǒng)分別提供給氣壓式提水裝置，將水壓向高水位，同時(shí)利用流向高水位的水冷卻另一腔體中的高溫蒸汽，實(shí)現(xiàn)循環(huán)運(yùn)行。同時(shí)，為了避免兩邊活塞運(yùn)行不平衡，設(shè)計(jì)增加了連桿系統(tǒng)，為了最大限度地提高系統(tǒng)效率，設(shè)計(jì)了增加了可控的壓力平衡管，實(shí)現(xiàn)了不同運(yùn)行階段的內(nèi)回?zé)幔岣吡讼到y(tǒng)的熱利用效率和提水速度。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種具有自回?zé)峁δ艿碾p活塞氣壓式太陽(yáng)能水泵，外殼體所構(gòu)成的內(nèi)部空腔被隔板劃分為兩部分，每部分內(nèi)部包含有1個(gè)或多個(gè)加熱器、1個(gè)或多個(gè)冷凝器、1個(gè)活塞、1個(gè)積液槽；其中，每部分的加熱器都位于其所在部分的積液槽內(nèi)，外殼體內(nèi)隔板兩側(cè)的活塞通過(guò)連桿彼此連接，活塞通過(guò)可伸縮的隔膜與外殼體連；積液槽中放置有低沸點(diǎn)工質(zhì)；

外殼體的外部具有1根或多根壓力平衡管，外殼體內(nèi)兩端的積液槽通過(guò)壓力平衡管和電?控閥相互連接，利用電控閥接通壓力平衡管，使高壓蒸汽通過(guò)壓力平衡管流向外殼體內(nèi)處于低壓狀態(tài)的一側(cè)，使兩邊壓力迅速平衡，進(jìn)而使加熱與冷卻過(guò)程盡快切換；

外殼體的外部還有1個(gè)或多個(gè)電控閥，利用電控閥實(shí)現(xiàn)依次為加熱器供熱和控制壓力平衡管接通或斷開(kāi)；

太陽(yáng)能集熱器通過(guò)管道與循環(huán)微泵、控制管路的電控閥和加熱器連成回路；

管道與單向閥和冷凝器連成提水通道，可將水輸送到高位水池；

由隔板、隔膜及外殼體內(nèi)活塞構(gòu)成的儲(chǔ)水腔，通過(guò)管道與單向閥與低位水池連接。

本發(fā)明所述具有自回?zé)峁δ艿碾p活塞氣壓式太陽(yáng)能水泵，其工作方法如下，太陽(yáng)能集熱器收集到的太陽(yáng)熱能，通過(guò)循環(huán)泵經(jīng)控制管路的電控閥給其中一個(gè)積液槽中的加熱器供熱，使加熱器對(duì)積液槽中的低沸點(diǎn)工質(zhì)進(jìn)行加熱，產(chǎn)生蒸汽形成高的蒸汽壓，推動(dòng)該積液槽一側(cè)的活塞向隔板方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將儲(chǔ)水腔內(nèi)的水?dāng)D壓經(jīng)另一側(cè)的冷凝器和單向閥輸送至高位水池。與此同時(shí)，該側(cè)蒸汽部分在冷凝器的作用下被冷凝形成低蒸汽壓，從而使該側(cè)活塞向離開(kāi)隔板方向運(yùn)動(dòng)，將水從低位水池經(jīng)單向閥吸入儲(chǔ)水腔中，被冷凝的蒸汽變成液體流入積液槽中；

當(dāng)加熱及冷凝過(guò)程完成時(shí)，通過(guò)電控閥的作用，將太陽(yáng)熱能輸入另一個(gè)積液槽的加熱器中，同時(shí)停止為此前的加熱器供熱。這樣，整個(gè)加熱與冷凝過(guò)程將交替進(jìn)行，同時(shí)儲(chǔ)水腔的抽水與壓水過(guò)程也交替進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)抽水。

所述的具有自回?zé)峁δ艿碾p活塞氣壓式太陽(yáng)能水泵，活塞也可用可伸縮膈膜代替。

本發(fā)明的有益效果是，可以利用本系統(tǒng)收集太陽(yáng)能，將低位的水抽至高位，實(shí)現(xiàn)為用戶抽水功能。同時(shí)，裝置具有連續(xù)運(yùn)行、效率高、不卡機(jī)等顯著優(yōu)勢(shì)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的連接管路和運(yùn)行原理圖；

圖2是用可伸縮膈膜代替活塞的實(shí)施例圖；

圖3是無(wú)壓力平衡管的實(shí)施例圖；

圖中，1.太陽(yáng)能集熱器；2.循環(huán)泵；3、6、12、13.單向閥；4、5、21.電控閥；7.高位水池；8、9.冷凝器；10、11.加熱器；14.低位水池；15、16.積液槽；17、18.活塞；19.連桿；20.壓力平衡管；22、23.低沸點(diǎn)工質(zhì)；24、25.儲(chǔ)水腔；26.隔板；27.可伸縮膈膜；28.外殼體。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是一種利用太陽(yáng)光集熱，并通過(guò)電控分別將熱能輸入裝置，加熱裝置內(nèi)低沸點(diǎn)工質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽壓力，分別推擠活塞，從而實(shí)現(xiàn)將低位水輸送至高位的太陽(yáng)能利用裝置。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明的原理圖。在圖1中，裝置的運(yùn)行原理可分步解釋如下：