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太阳能金属蜂巢集热超导管过水热供热水系统装置
技术领域
建筑领域的《供暖的锅炉系统装置》。
背景技术
当前，建筑行业的能耗占全国总能耗的40％，而在北方城市的冬季取暖中所占的能耗占总能耗的20％，在城市采暖中一直沿用着必不可少的煤燃锅炉或燃油锅炉或电力锅炉，这都是不可再生的能源。而这些方法能的损耗为；锅炉燃烧煤的损失为55％～85％；管道损失为30％。如何降低冬季采暖的的能耗，是当务之急，迫在眉睫。本发明将提供《太阳能金属蜂巢集热超导管过水热供热水系统装置》。
现有的各种锅炉装置，有将近60％以上的燃料被白白浪费，主要是要燃烧整个锅炉内的水，实际上出去的热水只是很少的一部分，热水在锅炉内反复燃烧，白白浪费了燃烧。另外，是靠火焰通过对流传热给锅炉内的管道，但火焰与管道的接触只是一瞬间，大量热量未被利用就散发至空间，这被称为“物理热损失”。所以大气式锅炉热效率通常只有45％，即将近一半的燃料被白白浪费。而采用本发明装置就是通过减少这两种热损失达到节能效果。
发明内容
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
什么是超导热管集热热器与采暖器：在集热器内的超导热管和暖气箱里面注满导热介质(如超导液等)，再在暖气箱里安装发热介质(如；秸秆气、水加热器、电加热器、电磁感应加热器与太阳能电池板供电加热器等)。
利用金属蜂巢超导热管集热器的过水热所产生的热水，通过一系列的超导热管再加热技术，如；本发明的电磁过水热、余热过水热、“S”形过水热和秸杆热水器组成了本发明《太阳能金属蜂巢集热超导管过水热供热水系统装置》。
本发明中采用了现有的重力超导热管技术：本发明的热传导和热扩散主要是采用“热管”或“重力超导热管”元件。我国能源综合利用水平一直较低，而“热管”或“超导热管”元件，具有结构简单、价格低廉、制造方便易于在工业中推广应用等特点。因而热管的研究与应用在我国不断拓展，遍及电子元件、电脑、化工，动力和冶金等领域。目前，热管技术的开发研究已成为工业化应用方面最活跃的学术领域之一。
热传递的原理：热传递是热能由高温处传到低温处的现象。它通常可分为传导，辐射及对流三种。传导为二个物体相接触时热由高温物体传到低温物体的现象。传导热量的大小主要是依靠温差及物体的传热系数而定。通常物体的导热系数以固体为最高，其次是液体，最次是气体，然而在固体中以金属为最高。辐射是二个物体在不相接触的情况之下，热由电磁波(或光子)传播的现象。对流是固体和流体或不同相的流体相接触时，由于流体流动而传热的现象。
另外有二种热传递现象，就是沸腾热传递和冷凝热传递。它们通常被包括在对流之中，由于近二十年来热传递学者热衷的研究，它们已从其中独立而出。
沸腾及冷凝在热传递中最特出的一点就是它们和形态变化有关，其中最常见的为蒸发及冷凝现象。蒸发及冷凝时液态和汽态互变之间所需的热能量称之为潜热。
至于热管的传热现象，并不属于以上热传递中之任何一种，它是传导，蒸发，对流及冷凝等现象的组合。其导热量之大小能比同体积的任何金属棒高达千倍以上，因此在短短数年之间热管已引起美国及欧洲从事热传递研究者的极大兴趣。
热管的构造：热管大致说来是一根细长、中空、二头封闭的金属管子。它有15公分长的，也有15公尺长的，其外部形状不拘，在理论上几乎任何形状的设计都是可以的，管子的内壁附着一层毛细物体(重力热管中没有毛细物体)，毛细物体内浸湿着液体，这种液体称之为热管的工作液，如此便是通常的热管了。然而在实际上生产制造时并不如此单纯，其结构依导热量及温度的不同而异。目前已制成的热管有用黄铜、镍、不锈钢、钨及其它合金做外壳的。
热管工作液的种类更多，它包括钾、钠、铟、铯、锂、铋、水银、水、木酒精、丙酮、冷冻剂液态氮、液态氧及其它一些无机盐等。事实上，热管的外壳及其工作液的选择都视热管的应用情况而定。譬如在摄氏一千度以上的高温时，热管内部多用钾、钠等液态金属，但热管用于零下一百九十度时，则内部多用液态氮等。
热管的基本工作原理：当热管的一端置于较高温处而让另一端在较低温处时，传热现象便开始产生。热由高温处首先穿过金属管壁进入毛细物体中，毛细物体内的工作液受热开始蒸发。热管在高温处的部份便称之为蒸发部份。蒸发后的汽体聚集在蒸发部份的中空管内，同时向热管的另一端流动。由于热管的另一端接触到较低温处，当汽体到达较冷的另一端时便开始冷凝，在此时热量就由汽体穿过毛细物体，工作液及金属管壁而传入较低温部份。因此热管在较低温的部份便称之为冷凝部份。在冷凝部份内原先由蒸发部份蒸发的汽体又凝结成了液体，这些冷凝后的液体因毛细现象的作用自冷凝部份又流回了蒸发部份，如此流体循环不息，热量由高温处便传到了低温处，这便是热管的传热原理。因为蒸发和冷凝现象在几乎相同的汽压下进行，管内的温差非常小。至于热管二端外壳的温差，则主要由于热传导由管壁外缘经过毛细物体，工作液到汽体所致。如把热管和同体积金属棒的二端置于同样温差之下，热管的导热量可以达到金属棒的千倍以上。换句话说，当同样的热量通过热管和同体积的金属棒时，热管二端的温差要比金属棒小很多。由于这种特性，热管常被称为“近等温导热”装置。统而言之，热管在结构及原理上最特出的一点是毛细物体及毛细现象的应用。
“重力热管”它也是利用工质的蒸发和冷凝来传递热量，是不需要外加动力而工质自行循环。它与普通热管(毛细现象)的不同点在于管内没有吸液芯(毛细物体及毛细现象)，冷凝液从冷疑段返回蒸发段不是靠吸液芯所产生的毛细力，而是靠冷凝液的自身和重力。因此重力热管是有方向性，蒸发段必须置于冷凝段的下方。由于重力热管没有吸液芯，所以不仅结构简单、成本低廉，而且传热性能优良，工作可靠。
热管的优点及其应用：热管的优点很多，主要是由于它在结构及原理上所具有的独特性能所致；在结构上来看，它是个中空的管子，较同体积的金属棒要轻得多。它的外表单纯，当它和其它仪器连用时可省却了许多装置结构上的麻烦。它又是个封闭的管子，不需添加工作液，它没有活动零件，不会遭磨损，这使热管能够耐久可靠而无噪音。在原理上来看，热管内部的蒸发及冷凝现象使它具有高效率及近等温的热传导性能。
由于热管的优点如此多，其应用范围非常广泛；它可用于摄氏零下二百三十度的低温仪器中，也可用于高达摄氏一千五百度的液态金属反应炉中。它不但用于地面的一般装置上，也用于太空之中。除了如前段所述热管可用做传热装置外，其应用情形分点略述于下：
能量转换：当含有高动能的热离子撞击到热管的一端时，热离子的动能变成了热能而传至热管的另一端，此称为热离子转换器。此外，在太空上热管可置于同位素热电发电机之中，使原子能转变成热能，再变成电能，以供给人造卫星及大空船之用。
散热：热管可伸出于发热装置之外，以增加发热装置的散热面积。由于热管的导热量大于同体积的金属棒，它可取代一般散热鳍的金属片而增加其散热量。
热管技术的特点：1、高速度的热传导效果；2、重量轻且构造简单；3、温度分布平均，可作均温或等温动作；4、热传输量大、热传送距离长；5、没有主动组件，本身并不耗电；6、可以在无重力力场的环境下使用；7、没有热传方向的限制，蒸发端以及凝结端可以互换；8、容易加工以改变热传输方向；9、耐用、寿命长、可靠，易存放保管；10、价格低廉。
“热管”有较大的传热能力，热管巧妙的组织了热阻较小的沸腾和凝结两种相变过程，使它的导热系数高达紫铜导热系数的数倍以至数千倍。“热管”不需要输送泵以及密封润滑，结构简单无运动部件和噪音。如：一根长0.6m直径13mm重0.34kg“热管”在100℃工作温度下，输送200W能量，其温降0.5℃，而输送同等能量同样长的实心铜棒重量为22.7kg，温差高达70℃。“热管换热器”的冷、热流体完全分开流动，可以比较容易的实现冷、热流体的完全逆流换热；同时冷热流体均在管外流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，且两侧受热面均可采用扩展受热面，用于品位较低的热能的回收非常经济。
“热管”又称“超导热管”或“介质导热管”，是近年发展起来的一种新型热传导元件。它打破了传统的以水为介质的传热方式，可将大量热量通过极小的截面积实现远距离快速传输而无需外加动力，从而实现了高效、节能、低耗的目的。经测试，其传热速度可达80～100厘米/秒，是银、铜、铝等良导体的数千倍；传输过程几乎是等温传热，热损耗基本可以忽略不计；而使用寿命高达上万至数万小时。其用途之广更是令人侧目，工业、农业、日用均有着广阔的市场。
本发明中采用了现有的无水超导传热介质吸热与散热技术：
无水超导传热介质吸热与散热技术，是一种超导传热和高效换热新技术。无毒、无味、不腐蚀、不爆炸，利用封闭超导液循环传热的工作原理，克服了传统暖气包的气阻、腐蚀水管、传递与散热效率低的三大难题。无水超导传热介质吸热与散热技术，可节省能源50％-70％。传热5分钟左右，可使供暖系统增至100度，热效率高达95％，是开发高效热能传导的首选技术。
主要特征：汽化潜热大、热容高、热阻小、损耗少、传热快、沸点低、工作温度高、无毒、无味、无腐蚀、不挥发、不燃烧、不爆炸。
1、它的起动温度极低：只须30度即可开始传温。而水的传递温度必须超过或达到100度，水升温很慢，传递更慢。一般水暖的起动升温必须经过1至2小时才能达到室温。无水超导传热介质吸热与散热技术，它的传递速度是水暖的几十倍，每分钟可传递20米。
2、零下40度不会结冰：没有冰结之隐患，可正常运行。而水暖设备在寒冷的北方，只要停一天供暖就会冻裂水管或散热片。
3、终生不用维修：水暖设备每年都要维修检修，并且还有漏水、冒水、滴水现象，保养的再好，水暖设备的寿命也只有六至七年。但无水超导传热介质吸热与散热技术，一次装成之后，只要不是人为的破坏就可终身不用维修，使用寿命长达50年。
4、结构简单，安装方便。
5、节省能源：比水暖设备节煤50％，节省油、汽40％以上，可降低综合使用费50％，但热效率提高30％，5至8分钟即可将散热器表面温度达到70℃～90℃以上。
6、节水100％：超导采暖是用超导液代替水，每50m2房间只使用1.5公斤超导液，一次灌装终身使用，冬季室温可达20度以上，可自由调节。
本发明中采用了高频电磁灶的现有技术：高频电磁灶一般采用“工频交流-直流-高频交流”的变频方案，将50HZ正弦交流电能转换成20KHZ～50KHZ的高频交流电能，作为感应加热线圈所需的高频电源。电磁炉是采用电磁感应原理加热，减少了热量传递的中间环节。因此，电磁灶的热效率在80％以上，甚至高达93％(一般蒸汽为15％、煤气加热的效率为40％，电阻式加热为52％)。高频电磁灶的这种独特的优点，很适合用于生产制造替代电阻加热式的采暖散热器。在环境温度、冷却水入口温度和输入电功率基本相同条件下，导液系统热效率比水循环系统高水循环系统热效率为43.75％，而导液系统热效率为87.68％，相对热效率提高100％。
高频感应加热液体的热导率比煤炉、燃油、煤气和电热丝都高。是目前所有加热能源中效率最高的。其节能效率也是最高的，再加上高效热管技术合并应用，热效率可达到100％。是我国和我市今后家用取暖器改造的最高效节能方式。高频感应加热可实现改善用电负荷曲线的目的，见下表：
各种加热方式的热导率情况

  加热方式  煤炉  煤气  电热丝  电磁感应  热效率  30％  55％  55％  90％～95％  加热后结垢会降低热  率  15％  20％  30％  高频电磁波不会结垢  附加热效率  加远红外后  63％  加高效热管后可达  100％
本发明中采用了太阳能光电池供电现有技术。
本发明的创新点在于：
本发明由(I)室外太阳能金属高效蜂巢集热器矩阵；由(A)超导热管、(B)蜂巢集热器、(D)高效集热器、(DX)矩阵高效集热器和(T)光电池板、(DC)蓄电池组成；(II)室内超导热管加热系统装置；由(F)电磁过水热、(G)余热过水热、(H)“S”形过水热与(V1)秸杆燃气发生器、(V2)秸杆热水器组成：(III)家用超导取暖器系统装置；由(E)取暖器及回水系统组成。
本发明采用了串联式的集热与加热技术，只加热输出的那一小段水管，这就比原锅炉节省燃料60％发上。另外，不用不可再生的燃料，用电时可节省80％发上的电能。
技术路线一：本发明选用了“高效的超导热管传热元件”其特点：1、高速度的热传导效果；2、重量轻且构造简单；3、温度分布平均，可作均温或等温动作；4、热传输量大、热传送距离长；5、没有主动组件，本身并不耗电；6、可以在无重力力场的环境下使用；7、没有热传方向的限制，蒸发端以及凝结端可以互换；8、容易加工以改变热传输方向；9、耐用、寿命长、可靠，易存放保管；10、价格低廉；11、便于普及推广应用。
技术路线二：本发明采用“金属蜂巢集热器”专利技术，制成了矩阵式过水热的集热器装置，根据超导热管的特性比用玻璃真空管的效率要好得多。
技术路线三：本发明采用多个“蜂巢金属集热器”与“超导热管的过水热”相串联对水的加热方式，可以做到过水升温快、过水热，淘汰了传统的锅炉系统。
技术路线四：本发明采用了“太阳能-光电池”供电的可再生能源装置，节电100％。
技术路线五：在有电源的地区，本发明装置采用了《电磁感应涡流过水热》和《大功率管散热片余热过水热》技术；通过把电能转换为磁能，使被加热钢体感应到磁能而发热的一种加热方式。它从根本上解决了电热片、电热圈等电阻式通过热传导方式加热的效率低下的问题热是通过把电能转换为磁能，使被加热钢体感应到磁能而发热的一种加热方式。
1.高效节能：热效率高达100％以上，同等条件下比电阻式加热方式节电80％，预热时间缩短2/3；2.运行可靠：保证设备长期安全可靠运行；3.降低费用：加热部分采用电缆结构，加热电缆本身不会产生热量，使用寿命长久。后期基本无维护费用；4.改善环境：加热部分热量耗散少，表面可用手触摸，改善了生产现场的环境条件。
技术路线六：本发明装置采用了《秸秆燃气的发生》技术：目前，我国秸秆的利用率为30％，还有70％的秸秆白白浪费了。秸秆燃气的发生原理：秸秆燃气发生炉技术，是一种利用农作物秸秆、农业废弃物作原料，制取秸秆燃气的小型设备。不添加任何化工原料，将秸秆等可燃物直接转化为气体，热值高，燃烧效果好。秸秆原料进入气化炉反映器，经过受热干燥，然后随温度升高，其挥发物质析出并在高温下热解(裂解)，热解后的气体和碳在氧化区与供入的空气发生燃烧反应，产生CO和水蒸气，燃烧生成的热量用于维持干燥、热解和下部还原区的吸热反应。燃烧后产生的气体，经过还原区与碳层反应(C+CO₂＝2CO、C+HO₂＝H₂+CO)，生成含CO、H₂、CH₄、CmHn等成分的可燃气体(使碳、氢元素变成一氧化碳、氢气、甲烷等可燃气体)，由下部引出，去除焦油等杂质后送出使用。秸秆中大部分能量都转移到可燃气体中，这就是气化过程。灰份则由气化炉下部排出。将普通的秸秆等生物质原料变成了清洁的燃气，有效的解决了秸秆焚烧对环境的污染、以及人为的对森林资源的破坏等社会问题，保护了生态环境，有利地节约能源，改善了农民的生活质量。
本发明的有益效果：
本发明一是可利用太阳能和光电技术的可再生能源；二是可利用秸秆燃气不用电；三是用电可节能在80％以上。具有节能、减排的社会与经济效益。是当前和今后发展的必然趋势，其意义重大。
附图说明
图1：超导热管外形示意图《简称：(A)热管》；
图2：单巢集热器外形示意图《简称：(B1)单巢集热器》；
图3：高效集热器外形示意图《简称：(B2)高效集热器》；
图4：太阳能金属蜂巢集热器外形示意图《简称：(C)集热器》；
图5：太阳能高效蜂巢集热器示意图《简称：(D)高效集热器》；
图6：散热片式超导热管家用取暖器外形示意图《简称：(E)取暖器》；
图7：电磁感应涡流过水热外形示意图《简称：(F)电磁过水热》；
图8：大功率管散热片余热过水热示意图：《简称：(G)余热》；
图9：“S”形过水热制作图示；《简称：(H)S形过水热》；
图10：余热/F电磁/与“S”形过水热串联连接图示；
图11：与S形过水热连接示意图示《简称：(FH)双过水热》；
图12：太阳能电磁过水热系统装置示意图《简称：太阳能电磁系统》；
图13：太阳能秸杆气过水热系统装置示意图《简称：太阳能秸杆气系统》；
图14：太阳能/光电池/电磁/秸杆气过水热系统装置示意图《简称：太阳能多功能系统》。
在图中：
(A)超导热管：(A1)集热器用超导热管；(A1-1)冷凝段、(A1-2)连接段、(A1-3)蒸发段；(A2)加热器用超导热管；(A2-1)冷凝段、(A2-2)连接段、(A2-3)蒸发段，(B)蜂巢集热器：(B1)单巢集热器、(B1-1)山形槽、(B1-2)热管方槽、(B1-3)、(B1-4)横集热槽片、(B1-5)方形外壳、(B1-6)热管连接口、(B1-7)外保温层、(B1-8)蜂巢集热窝。(B2)多管集热器；(B2-1)内方框散热片、(B2-2)蜂巢集热栅、(B2-3)蜂巢集热窝、(B2-5)封面板、(B2-6)热管连接口、(B2-7)外保温层、(B2-8)保温玻璃板，(C1)单蜂巢集热器；(C1-1)储水箱、(C1-2)进水管、(C1-3)供热水管、(C1-4)支架、(C2-1)水位控制仪、(C2-2)水温控制仪、(0-0)太阳光、(0-1)水体，(D)高效集热器、(C1-1)～(C1-X)蜂巢集热器；(C2-2)串联热水管～(C45)串联热水管、(C1-0)立架、(C3-1)进水管、(C3-2)进水口、(C3-3)供热水管、(DX)矩阵高效集热器；(D1-1)进水管、(D1-2)供热水管、(D2-1)进水管、(D2-2)供热水管、(D3-1)进水管、(D3-2)供热水管、(D4-1)进水管、(D4-2)供热水管、(D5-2)供热水管，(E)取暖器：(000)超导液、(E0)超导筒、(E0-1)加热箱体、(E0-2)散热箱罩、(E1)供热水管、(E2)回水管，(F)电磁过水热：(F1)～(F2)涡流加热器；(F1-1)外框、(F1-2)圆管、(F1-3)保温层、(F3)电磁线圈、(F4)电源插座、(F5)大功率管、(F6)电源插头、(F3-1)线圈连接电线、(F3-2)线圈电线插头、(F00)电磁感应电路，(G)余热过水热：(G1)加热箱、(G2)双联座、(G3)过热水箱、(E0)超导液筒、(0-1)水体、(G1-1)加热箱外壳、(G1-2)进水管、(G1-3)出水管、(G3-1)散热箱外壳、(G3-2)进水管、(G3-3)出水管、(G4)余热水温控制仪：(G4-1)余热水温控制仪、(G4-2)余热水温控制仪；(H)“S”形过水热箱、(H1)加热箱、(H1-1)(H2-1)水温控制仪、(H1-2)进水管、(H1-3)出水管、(H2)双联座、(H3)散热箱、(H3-2)进水管、(H3-3)出水管、(HS)“S”隔板、(HS0)“S”出水口、(Q1)(Q2)(Q3)水阀、(FH-1)两组串联的电磁过水热、(FH-1-1)四组串联的电磁过水热、(FH-1-2)两组并联的电磁过水热、(W1)～(W11)连接水管、(01)～(43)连接管、(M)供水源；(T)太阳能光电板、(DC)蓄电池、(DC-0)连接电源线、(Q1)～(Q4)水泵、(X1)～(X10)水阀；(V1)秸杆燃气发生器、(V2)秸杆热水器、(Y1)三通阀、(Y2)三通阀；(I)室外太阳能金属高效蜂巢集热器巨阵：(II)室内超导热管加热系统装置：(III)家用超导取暖器系统装置。
具体实施方式
实施例一：
在图1中：(A)超导热管：(A1)集热器用超导热管；(A1-1)冷凝段、(A1-2)连接段、(A1-3)蒸发段；(A2)加热器用超导热管；(A2-1)冷凝段、(A2-2)连接段、(A2-3)蒸发段。
在图中：(A)超导热管是在金属管内注入超导液并抽真空后密封构成；上端为(A1-1)冷凝段、中间为(A1-2)连接段、下端为(A1-3)蒸发段：(A1)集热器用超导热管、(A2)加热器用超导热管。
实施例二：
在图2中：(B)蜂巢集热器：(B1)单巢集热器、(B1-1)山形槽、(B1-2)热管方槽、(B1-3)、(B1-4)横集热槽片、(B1-5)方形外壳、(B1-6)热管连接口、(B1-7)外保温层、(B1-8)蜂巢集热窝。
图2-1：“山”形槽外形示意图；
图2-2：横集热槽片外形图示；
图2-3：单巢集热器外形图示。
在图中：(B1)单巢集热器包括由(B1-1)山形槽与下端的(B1-2)热管方槽构成了竖槽，再在上端的竖槽内插入(B1-4)横集热槽片连接组成；正面前端连接着开有(B1-6)热管连接口的盖面板、在(B1-1)山形槽的(B1-5)方形外壳的外层连接着(B1-7)外保温层，在(B1-1)山形槽的上端为(B1-3)集热片与(B1-4)横集热槽片连接组成了(B1-8)蜂巢集热窝。
在图3中：(B)蜂巢集热器：(B2)多管集热器；(B2-1)内方框散热片、(B2-2)蜂巢集热栅、(B2-3)蜂巢集热窝、(B2-4)超导热管、(B2-5)封面板、(B2-6)热管连接口、(B2-7)外保温层、(B2-8)保温玻璃板。
图3-1：多管集热器制作外形图示；
图3-2：保温玻璃板集热器外形图示；
图3-3：多管集热器外形图示。
在图中：(B2)多管集热器包括在(B2-1)内方框集热片外面上端连接着具有(B2-3)蜂巢集热窝的(B2-2)蜂巢集热栅框格板，在(B2-1)内方框集热片正面连接着开有(B2-6)热管连接口的(B2-5)封面板、在上端连接着(B2-8)保温玻璃板、在外圈连接着(B2-7)外保温层、在(B2-1)内方框集热片的(B2-6)热管连接口连接着(A2)加热器用超导热管的(A2-2)连接段、在(B2-5)封面板内连接着(B2-4)超导热管的(A2-3)蒸发段。
在图4中：(C)蜂巢集热器：(C1)蜂巢集热器框架；(C1-1)储水箱、(C1-2)进水管、(C1-3)供热水管、(C1-4)支架、(C2-1)水位控制仪、(C2-2)水温控制仪、(0-0)太阳光、(0-1)水体。
图4-1：蜂巢集热器框架外形图示；
图4-2：蜂巢集热器外形图示。
在图中：在(C1-1)储水箱的上端连接着(C1-2)进水管、下端连接着(C1-3)供热水管与(C1-4)支架连接组成了(C1)蜂巢集热器框架；在(C1)蜂巢集热器框架(C1-1)储水箱的下端连接着(B)多管集热器；在(C1-1)储水箱内连接着(C2-1)水位控制仪的传感器、在外面连接着(C2-1)水位控制仪电路盒；同时在内还连接有(C2-2)水温控制仪的传感送头和在外面连接着(C2-2)水温控制仪电路盒构成了(C)蜂巢集热器。
实施例三：
在图5中：(D)高效集热器、(0-1)水体、(C1-1)蜂巢集热器、(C1-2)蜂巢集热器、(C1-3)蜂巢集热器、(C1-4)蜂巢集热器、(C1-X)蜂巢集热器；(C2-2)串联热水管、(C12)串联热水管、(C23)串联热水管、(C34)串联热水管、(C45)串联热水管、(C1-0)立架、(C3-1)进水管、(C3-2)进水管、(C3-3)供热水管、(D1)高效集热器、(D2)高效集热器、(D3)高效集热器、(D4)高效集热器、(DX)矩阵高效集热器；(D1-1)进水管、(D1-2)供热水管、(D2-1)进水管、(D2-2)供热水管、(D3-1)进水管、(D3-2)供热水管、(D4-1)进水管、(D4-2)供热水管、(D5-2)供热水管。
图5-1：高效集热器外形图示；
图5-2：矩阵高效集热器外形图示。
在图中：在(C1-0)立架的上端连接有(C3-2)进水管的(C1-1)蜂巢集热器、其下端(C12)串联热水管连接(C1-2)蜂巢集热器的上进水管；(C1-2)蜂巢集热器的下供水管连接(C23)串联热水管再连接(C1-3)蜂巢集热器的上进水管；再连接(C34)串联热水管连接(C1-4)蜂巢集热器；再连接(C45)串联热水管连接(C1-X)蜂巢集热器，最后由(C1-X)蜂巢集热器的(C3-3)供热水管构成了串联加热式的(D)高效集热器；在(C1-X)蜂巢集热器的(C1-1)储水箱内连接着(C2-2)水温控制仪的传感送头和在外面连接着(C2-2)水温控制仪电路盒构成了(D)高效集热器；由(D1)高效集热器、(D2)高效集热器、(D3)高效集热器、(D4)高效集热器、(DX)高效集热器并排安装、各自的(D1-1)进水管、(D2-1)进水管、(D3-1)进水管、(D4-1)进水管、(D5-1)进水管与总(C3-1)进水管相连接；各自的(D1-2)供热水管、(D2-2)供热水管、(D4-2)供热水管、(D5-2)供热水管与总供热水管(C3-3)供热水管相连接构成了(DX)矩阵高效集热器。
实施例四：
在图6中：(E)取暖器：(000)超导液、(0-1)水体、(E0)超导液筒、(A2)加热器用超导热管；(A2-3)蒸发段、(E0-1)加热箱体、(E0-2)散热箱罩、(E1)供热水管、(E2)回水管。
图6-1：家用取暖器外形图示；
图6-2：家用取暖器在本发明图中的表示图形。
在图中：在(E0-1)加热箱体的下端连接着(E1)供热水管、上端连接着(E2)回水管在(E0-1)加热箱体内连接着装有(000)超导液的(E0)超导液筒；再连接(A2)加热器用超导热管的(A2-3)蒸发段与(E0-1)加热箱体上端的(E0-2)散热箱罩连接构成了(E)取暖器。
实施例五：
在图7中：(F)电磁过水热：(F1)～(F2)涡流加热器；(F1-1)外框、(F1-2)圆管、(F1-3)保温层、(F3)电磁线圈、(F4)电源插座、(F5)大功率管、(F6)电源插头、(F3-1)线圈连接电线、(F3-2)线圈电线插头、(F00)电磁感应电路。
图7-1：电磁感应涡流加热器断面与剖面图示；
图7-2：电磁感应涡流加热线圈电路连接图示；
图7-3：电磁过水热电路连接图示；
图7-4：电磁过水热在本发明图中的表示图形。
在图中：在金属(F1-1)外框内连接(F1-2)圆管并金属(F1-1)外框外连接有(F1-3)保温层、在两个金属(F1-1)外框的是间放置(F3)电磁线圈经(F3-1)线圈连接电线连接的(F3-2)线圈电线插头插入(F4)电源插座内的(F00)电磁感应电路经(F6)电源插头与市电连接，就构成了具有(F1)～(F2)涡流加热器的(F)电磁过水热。
实施例六：
在图8中：(G)余热过水热：(G1)(G2)余热过水热；(G1)加热箱、(G2)双联座、(G3)过水热箱、(E0)超导液筒、(0-1)水体、(G1-1)加热箱外壳、(G1-2)进水管、(G1-3)出水管、(G3-1)散热箱外壳、(G3-2)供水管、(G3-3)出水管、(G4)余热水温控制仪：(G4-1)余热水温控制仪、(G4-2)余热水温控制仪、(A2)加热器用超导热管、(A2-3)蒸发段。
图8-1：大功率管散热片余热过水热装置图示；《简称：(G)余热过水热》；
图8-2：余热过水热断面图示；
图8-3：余热过水热剖面图示。
在图中：(G1)加热箱上端连接着(G2)双联座与(G3)过水热箱的(G3-1)散热箱外壳；(G1)加热箱一端的下端连接着(G1-2)进水管、另一端连接着(G1-3)出水管与(G3)过水热箱上端的(G3-3)出水管相连接、(G1)加热箱一端的底端连接着(G3-2)供水管；在(G1)加热箱与(G3)过水热箱内经(G2)双联座连接着(A2)加热器用超导热管；在(G2)双联座下端的(A2)加热器用超导热管的(A2-3)蒸发段外连接着(E0)超导液筒；在(G1-1)加热箱外壳一侧壳壁上连接着(F5-4)大功率管散热片；在(G1)加热箱内连接着(G4)余热水温控制仪构成了(G)余热过水热。
实施例七：
在图9中：(H)“S”形过水热、(H1)加热箱、(H1-1)(H2-1)水温控制仪、(H1-2)进水管、(H1-3)出水管、(H2)双联座、(H3)散热箱、(H3-2)进水管、(H3-3)出水管、(HS)“S”隔板、(HS0)“S”出水口、(A2)加热器用超导热管。
图9-1：“S”形过水热制作图示；
图9-2：“S”形过水热顶视图示；
图9-3：“S”形过水热剖面图示。
在图中：在(H2)双联座的上端连接(H3)散热箱下端连接(H1)加热箱；在(H1)加热箱内连接着(H1-1)水温控制仪和(A2)加热器用超导热管与(E0)超导筒、下端连接(H1-2)进水管、上端连接(H1-3)出水管；在(H2)双联座上端的(H3)散热箱内连接着(HS)“S”隔板与(HS)“S”隔板上的(HS0)“S”出水口、(H3)散热箱的下端连接着(H3-2)进水管上端连接着(H3-3)出水管构成了(H)“S”形过水热。
实施例八：
在图10中：(GFH-1)单组余热/F电磁/与“S”形过水热；(W1)(W2)(W3)(W4)(W5)(W6)(W7)(W8)连接水管、(G)余热过水热、(G1-2)进水管、(G3-2)供水管、(H3-2)进水管、(H3-3)出水管、(F)(F1)(F2)电磁过水热、(H)(H1)(H2)“S”形过水热、(GFH-2)多组余热/F电磁/与“S”形过水热、(E)取暖器。
图10-1：单组余热/F电磁/与“S”形过水热串联连接图示；
图10-2：多组余热/F电磁/与“S”形过水热串联连接图示；
在图中：在(W1)连接水管的一端经(H3-2)进水管连接(H)“S”形过水热由(H3-3)出水管经(W2)连接水管连接到家用(E)取暖器；
在(W3)连接水管的(G1-2)进水管连接(G)余热过水热经(G3-2)供水管连接(F)电磁过水热经(F-5)供热水管连接(H)“S”形过水热的(H1-2)进水管由(H1-3)出水管连接(Q)水泵返回到(D)高效集热器系统的(10)连接水管内余热水的循环利用；
在(W1)连接水管的一端经(H3-2)进水管连接(H1)“S”形过水热由(H3-3)出水管经(W2)连接水管再连接(H2)“S”形过水热经(W3)连接水管连接到家用(E)取暖器；
在(W4)连接水管的(G1-2)进水管连接(G1)余热过水热与(F1)电磁过水热经及(H1)“S”形过水热经(W5)连接水管连接(W8)连接水管经连接的(Q)水泵返回到(D)高效集热器系统的(10)连接水管内余热水的循环利用；
在(W4)连接水管的(G2-2)进水管连接(G2)余热过水热与(F2)电磁过水热经及(H2)“S”形过水热经(W8)连接水管经连接的(Q)水泵返回到(D)高效集热器系统的(10)连接水管内余热水的循环利用。
实施例九：
在图11中：(FH-1)两组串联的电磁过水热、(FH-1-1)四组串联的电磁过水热、(FH-1-2)两组并联的电磁过水热、(D)高效集热器、(DX)巨阵高效集热器、(E)取暖器、(H1)(H2)(H3)(H4)“S”形过水热；(H3-2)进水管、(H3-3)供水管、(H4-2)进水管、(H4-3)供水管、(G3-2)进水管、(G4-2)进水管、(G4-3)供水管、(H1-1)供水管、(F1)(F2)(F3)(F4)电磁过水热；(W1)～(W11)连接水管。
图11-1：电磁/过水热-两组串联的图示；
图11-2：电磁/过水热-四组串联的图示；
图11-3：电磁/过水热-两组并联的图示。
在图中：由(D)高效集热器经(W1)连接水管连接(F1)电磁过水热的(G3-2)进水管顺次连接(H1)“S”形过水热经(W2)连接水管连接(F2)电磁过水热经(G4-2)进水管(H2)“S”形过水热后再连接(W3)连接水管最后与(D)高效集热器连接；由(DX)巨阵高效集热器经(W4)连接水管连接(H3-2)进水管顺次连接(H1)“S”形过水热经(H3-3)供水管连接(W5)连接水管连接(H4-2)进水管连接(H2)“S”形过水热经(H4-3)供水管连接(W6)连接水管最后连接家用(E)取暖器构成了(FH-1)两组串联的电磁过水热；
由(FH-1)两组串联的电磁过水热串联连接就构成了(FH-1-1)四组串联的递增高温的电磁过水热；由(FH-1)两组并联的电磁过水热串联连接就构成了(FH-1-2)两组并联的加大流量的电磁过水热。
实施例十：
在图12中：(I)室外太阳能金属高效蜂巢集热器矩阵；(II)室内超导热管加热系统装置；(III)家用超导取暖器系统装置；(D)高效集热器、(DX)矩阵高效集热器、(C2-1)温度控制仪(C2-X)温度控制仪、(G1)(G2)余热过水热、(C2-X)水温控制仪(C2-2)温度控制仪、(G4-1)(G4-2)温度控制仪、(H1-1)(H1-2)水温控制仪、；(F1)(F2)电磁过水热；(H1)(H2)“S”形过水热、(E)取暖器、(M)供水源：(01)～(36)连接管、(Q1)～(Q3)水泵；(X1)～(X5)水阀。图中：①为第1路、②为第2路。
在图中：(I)室外太阳能金属高效蜂巢集热器矩阵；(II)室内超导热管加热系统装置；(III)家用超导取暖器系统装置；
(D)高效集热器供高温热水系统装置：
第1路；包括由(M)供水源连接的(X1)水阀经(01)(02)连接管连接(Q1)水泵再经(10)(11)连接管连接到(D)高效集热器和内部的(C2-1)温度控制仪经(12)(13)连接管连接的(X2)水阀连接(G1)余热过水热(F1)电磁过水热和(H1)“S”形过水热由(14)连接管连接的(X4)水阀与(15)连接管连接(Q3)水泵经(16)连接管返回到(10)(11)连接管连接的(D)高效集热器系统；
第2路；再由(13)(20)连接管连接的(X3)水阀连接(21)(22)连接管连接(G2)余热过水热(F2)电磁过水热和(H2)“S”形过水热经(23)连接管连接的(X5)水阀与(24)连接管连接到(Q3)水泵经(16)连接管返回到(10)(11)连接管连接的(D)高效集热器系统；
(DX)矩阵高效集热器供高温热水系统装置：包括由(M)供水源(X1)水阀经(01)(02)连接管连接的(Q2)水泵与(03)(04)连接管连接(DX)矩阵高效集热器和内部的(C2-X)温度控制仪经(05)(06)连接管连接(H1)“S”形过水热与(07)连接管再连接(H2)“S”形过水热后经(08)(09)连接管连接(E)取暖器的(30)(31)(32)(33)连接管并从(E)取暖器(34)(35)(36)连接(Q4)水泵经(01)(02)连接管返回到(Q2)水泵进行循环供水。
实施例十一：
在图13中：(I)室外太阳能金属高效蜂巢集热器矩阵：(II)室内超导热管加热系统装置：(III)家用超导取暖器系统装置：(T)太阳能光电板由(DC)蓄电池、(DC-0)电源线组成；连接电动(C2-1)(C2-)温度控制仪，(X1)～(X10)水阀，(Q1)～(Q4)水泵与(Y1)～(Y2)三通阀的电源电路；(D)高效集热器、(DX)矩阵高效集热器、(G1)余热过水热、(G2)余热过水热、(G4-1)温度控制仪、(G4-2)温度控制仪、(F1)电磁过水热、(F2)电磁过水热、(H1)“S”形过水热、(H2)“S”形过水热、(H1-1)水温控制仪、(H1-2)水温控制仪、(E)取暖器、(M)供水源、(V1)秸杆燃气发生器、(V2)秸杆热水器、(T)、(T1)、(T2)、三通阀。图中：①为第1路、②为第2路、③为第3路。
在图中：(T)太阳能光电板由(DC)蓄电池、(DC-0)电源线组成；连接电动(C2-1)(C2-)温度控制仪，(X1)～(X10)水阀，(Q1)～(Q4)水泵与(Y1)～(Y2)三通阀的电源电路；
(D)高效集热器供高温热水系统装置：包括由(M)供水源连接的(X1)水阀经(01)(02)连接管连接(Q1)水泵和(X2)水阀后经(10)(11)连接管连接到(D)高效集热器和内部的(C2-1)温度控制仪经(12)(13)连接管连接的(X4)水阀连接(G1)余热过水热(F1)电磁过水热和(H1)“S”形过水热连接(07)连接管后再连接(H2)“S”形过水热经(08)(09)连接管连接(E)取暖器的(30)(31)(32)(33)连接管由(34)(35)连接管连接(Q5)水泵与(36)连接管经(01)(02)连接管返回连接到(Q1)水泵；
第1路；包括由(M)供水源连接的(X1)水阀经(01)(02)连接管连接(Q1)水泵再经(10)(11)连接管连接到(D)高效集热器和内部的(C2-1)温度控制仪经(12)连接管连接(X3)水阀与(13)连接管连接的(X4)水阀连接(G1)余热过水热(F1)电磁过水热和(H1)“S”形过水热由(14)连接管连接的(X5)水阀与(15)连接管(Y1)三通阀连接的(16)连接管与(Q3)水泵经(X2)水阀返回到(D)高效集热器的(10)连接管；
第2路；由(13)(20)连接管经(X8)水阀连接(21)(22)连接管再连接(G2)余热过水热、(F2)电磁过水热和(H2)“S”形过水热经(23)连接管与(X6)水阀和(08)连接管连接(Y2)三通阀连接的(16)连接管连接(Q3)水泵与连接的(X2)水阀返回到(D)高效集热器的(10)连接管；
第3路；(V2)秸杆热水器系统装置：包括由(Y1)三通阀连接的(40)连接管和(Y2)三通阀连接的(24)连接管经(41)连接管连接的(X7)水阀与(Q4)水泵与(42)(43)连接管连接到(V2)秸杆热水器系统装置后再经(X10)水阀与(44)(45)连接管连接(X4)水阀到第1路和经(20)连接管连接(X8)水阀到第2路；
(DX)矩阵高效集热器供高温热水系统装置：包括由(M)供水源(X1)水阀经(01)(02)连接管连接的(Q2)水泵与(03)(04)连接管连接(DX)巨阵高效集热器和内部的(C2-X)温度控制仪经(05)(06)连接管连接(H1)“S”形过水热与(07)连接管再连接(H2)“S”形过水热后经(08)(09)连接管连接(E)取暖器的(30)(31)(32)(33)连接管并从(E)取暖器(34)(35)(36)连接(Q5)水泵经(01)(02)连接管返回到(Q2)水泵进行循环供水。
实施例十二：
在图14中：(I)室外太阳能金属高效蜂巢集热器矩阵：(II)室内超导热管加热系统装置：(III)家用超导取暖器系统装置：(D)高效集热器、(DX)矩阵高效集热器、(T)太阳能光电板、(C1)温度控制仪、(C2)温度控制仪、(G)余热过水热、(F)电磁过水热、(H)“S”形过水热、(V)秸杆燃烧器装置、(V1)秸杆燃气发生器、(V2)秸杆热水器、(E)取暖器、(M)供水源、(X1)～(X7)水阀、(Q1)～(Q3)水泵、(01)～(43)连接管。
在图中：(T)太阳能光电板由(DC)蓄电池、(DC-0)电源线组成；连接电动(C1)(C2)(C3)温度控制仪，(X1)～(X7)水阀，(Q1)～(Q3)水泵的电源电路；
(DX)矩阵高效集热器供高温热水系统装置：包括由(M)供水源连接的(X1)水阀经(01)(02)连接管连接的(Q1)水泵与(X2)水阀(03)(04)连接管连接到(DX)矩阵高效集热器和内部的(C2-X)温度控制仪经(10)(11)连接管连接(X3)水阀与(12)(13)连接管连接连接(H)“S”形过水热再经(14)(15)连接管连接到(E)取暖器的(16)(17)连接管，经(E)取暖器连接的(20)(21)(22)(23)(25)连接管与(Q2)水泵连接(42)连接和(V2)秸杆热水器、经(43)连接管(X7)水阀连接(M)供水源的(02)连接管；(V2)秸杆热水器经(34)连接管连接的(X6)水阀再连接(35)连接管返回到(M)供水源连接的(02)连接管；(V)秸杆燃烧器装置包括由(V1)秸杆燃气发生器与(V2)秸杆热水器组成；(V1)秸杆燃气发生器内产生的燃气经(30)(31)连接管进入(V2)秸杆热水器；(V2)秸杆热水器经(32)连接管连接(Q3)水泵与(33)连接管连接(X4)水阀再顺次连接(G)余热过水热、(F)电磁过水热、(H)“S”形过水热经(40)连接管连接的(X5)水阀与(Q2)水泵及(42)连接管返回到(V2)秸杆热水器。