專利名稱：一種聚光型平板太陽能開水器及其聚光鏡的制作工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽能熱應(yīng)用領(lǐng)域，涉及ー種平板太陽能開水器，尤其是一種聚光型平板太陽能開水器及其聚光鏡的制作エ藝。
背景技術(shù)：
開發(fā)利用以太陽能為代表的新能源已經(jīng)成為人類解決能源危機的有效途徑，也是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本能源決策。太陽能作為ー種緑色可再生能源，取之不盡用之不竭。所以太陽能無論是用于大規(guī)模發(fā)電，還是用于一般単位或者家用，都可以帶來明顯的節(jié)能效果和社會效益。
平板太陽能熱水器是太陽能中低溫熱利用的基本部件。其吸熱面積大、構(gòu)造簡單、維護方便，已廣泛應(yīng)用于生活用水加熱、建筑物采暖、游泳池加熱等諸多領(lǐng)域。但是因為太陽能量密度太小而一直以來無法滿足人們直接飲用水的基本要求，限制了應(yīng)用推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有的平板太陽能熱水器集熱效率低，加熱溫度不高的缺陷，提供一種聚光型平板太陽能開水器及其聚光鏡的制作エ藝，該裝置通過在平板太陽能熱水器背面設(shè)置折面型拋物柱反射聚光鏡以增大采光面積，并對太陽光進行匯聚照射在平板太陽能開水器的背面，和平板太陽能開水器正面太陽光的直接照射一起對平板太陽能開水器進行加熱，從而提高集熱器的集熱效率和集熱溫度達到沸騰程度。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來提高水溫的一種聚光型平板太陽能開水器，包括折面型拋物柱反射聚光鏡，以及安裝在折面型拋物柱反射聚光鏡到其焦點之間光路上的平板集熱器；所述平板集熱器和折面型拋物柱反射聚光鏡平行固定在支架斜邊上。上述平板集熱器由兩層前透明蓋板、吸熱板和兩層后透明蓋板依次安裝于平板集熱器的外売上，并通過外殼與支架連接在一起；所述前、后透明蓋板為尺寸、結(jié)構(gòu)相同，均采用紅外透射比低、導(dǎo)熱系數(shù)小的低鐵平板玻璃；所述吸熱板采用導(dǎo)熱率很高的紫銅作為材料，并在其上覆蓋太陽能吸收涂層，并且吸熱板的內(nèi)部還設(shè)置有傳熱介質(zhì)；所述平板集熱器的內(nèi)部空間，即前透明蓋板與吸熱板之間，吸熱板與后透明蓋板之間以及兩側(cè)后透明蓋板之間為密封的隔熱真空空間。上述折面型拋物柱反射聚光鏡由若干平面鍍銀雙層玻璃條拼接而成。上述支架豎直邊設(shè)置有集熱器傾斜角調(diào)整裝置；所述集熱器傾斜角調(diào)整裝置由齒輪以及與其咬合的梯形螺紋軸構(gòu)成；所述支架的豎直邊由梯形螺紋軸以及與其相向滑動的桿相套。上述折面型拋物柱反射聚光鏡的制作エ藝采用熱壓或冷扎エ藝將槽鋼加工成標準拋物柱曲線形狀，然后將兩條槽鋼以間距為平板集熱器寬度平行固定，形成一個標準拋物柱曲面輪廓，然后再把平面鍍銀雙層玻璃條依次拼放入槽內(nèi)并固定，并在玻璃窄條之間留出一定距離的縫隙，以，則構(gòu)成了折面形拋物柱太陽能反射聚光鏡。上述平面鍍銀雙層玻璃條的制作方法用熱壓膠在銀反射面或銅保護層上再粘一層保護玻璃，從而形成透射玻璃ー銀反射層一保護玻璃的鍍銀雙層玻璃結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所用的平板集熱器兩面都作 為受光體，在其背面的折面型拋物柱反射聚光鏡對照射在其上的太陽光進行匯聚并照射在平板集熱器的背面，與正面太陽光的直接照射一起對平板集熱器進行加熱；而這種水平方向安裝的折面型拋物柱反射鏡在一天太陽光赤緯角變化過程中基本上能夠?qū)崿F(xiàn)把太陽光匯聚在平板熱水器的背面，所以避免了自動跟蹤系統(tǒng)，極大提高了系統(tǒng)實用性。而且這樣在增加了采光面積的同時也增加了集熱器的受光面積，和集熱器背面太陽輻射的密度，從而提高集熱效率和集熱溫度。


圖I為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明平板集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的折面型拋物柱反射聚光鏡及其光路示意圖；圖4為本發(fā)明的支架示意圖；圖5為本發(fā)明的平板集熱器傾斜角調(diào)整裝置示意圖。其中1為平板集熱器；2為折面型拋物柱反射聚光鏡；3為支架；4為平板集熱器傾斜角調(diào)整裝置；5為吸熱板；6為前透明蓋板；7為后前透明蓋板；8為外殼；9為齒輪；10為梯形螺紋齒輪。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進ー步詳細描述參見圖1-5，這種聚光型平板太陽能開水器，包括折面型拋物柱反射聚光鏡2，以及安裝在折面型拋物柱反射聚光鏡2到其焦點之間光路上的平板集熱器I ;所述平板集熱器I和折面型拋物柱反射聚光鏡2平行固定在支架3斜邊上。平板集熱器I由兩層前透明蓋板6、吸熱板5和兩層后透明蓋板7依次安裝于平板集熱器I的外殼8上，并通過外殼8與支架3連接在一起；所述前、后透明蓋板6、7為尺寸、結(jié)構(gòu)相同，均采用紅外透射比低、導(dǎo)熱系數(shù)小的低鐵平板玻璃；所述吸熱板5采用導(dǎo)熱率很高的紫銅作為材料，并在其上覆蓋太陽能吸收涂層，并且吸熱板5的內(nèi)部還設(shè)置有傳熱介質(zhì)11 ;所述平板集熱器I的內(nèi)部空間，即兩層前透明蓋板6之間，前透明蓋板6與吸熱板5之間，吸熱板5與后透明蓋板7之間以及兩側(cè)后透明蓋板7之間為密封的隔熱真空空間，用于防止吸熱管對外的熱傳導(dǎo)。同時兩層玻璃蓋板用于阻止集熱器對外的長波輻射。折面型拋物柱反射聚光鏡2由若干平面鍍銀雙層玻璃條拼接而成。用折面型拋物柱反射鏡代替拋物反射曲面，在不影響聚光效率的條件下客服拋物反射曲面制作困難、銀反射層易脫落等缺點。在組成拋物柱反射鏡的多個條形平面反射鏡之間留出的0. 8mm的縫隙，用于減小空氣阻力，使得機械結(jié)構(gòu)簡單成本低的條件下系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更平穩(wěn)。支架3豎直邊設(shè)置有集熱器傾斜角調(diào)整裝置4 ;所述集熱器傾斜角調(diào)整裝置4由齒輪9以及與其咬合的梯形螺紋軸10構(gòu)成；所述支架3的豎直邊由梯形螺紋軸10以及與其相向滑動的桿相套。集熱器傾斜角調(diào)整裝置通過一年大概4-6次手動調(diào)節(jié)，即可以使太陽赤緯角方向垂直入射集熱器和聚光鏡，從而保證一年四季在免跟蹤的條件下，實現(xiàn)匯聚太陽光從背面増加照射平板熱水器功能，以便實現(xiàn)有效提高照射平板太陽能熱水器的太陽能密度，達到把水加熱到沸騰溫度的目標。上述折面型拋物柱反射聚光鏡的制作エ藝采用熱壓或冷扎エ藝將槽鋼加工成標準拋物柱曲線形狀，然后將兩條槽鋼以間距為平板集熱器寬度平行固定，形成一個標準拋物柱曲面輪廓，然后再把平面鍍銀雙層玻璃條依次拼放入槽內(nèi)并固定，并在玻璃窄條之間留出一定距離的縫隙，則構(gòu)成了折面形拋物柱太陽能反射聚光鏡。上述平面鍍銀雙層玻璃條的制作方法 用熱壓膠在銀反射面或銅保護層上再粘一層保護玻璃，從而形成透射玻璃ー銀反射層一保護玻璃的鍍銀雙層玻璃結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種聚光型平板太陽能開水器，其特征在于包括折面型拋物柱反射聚光鏡(2)，以及安裝在折面型拋物柱反射聚光鏡(2)到其焦點之間光路上的平板集熱器(I);所述平板集熱器(I)和折面型拋物柱反射聚光鏡(2 )平行固定在支架(3 )斜邊上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚光型平板太陽能開水器，其特征在于所述平板集熱器(I)由兩層前、后透明蓋板(6、7)和吸熱板(5)依次安裝于平板集熱器(I)的外殼(8)上，并通過外殼(8)與支架(3)連接在一起；所述前、后透明蓋板(6、7)為尺寸、結(jié)構(gòu)相同，均采用低鐵平板玻璃；所述吸熱板(5)以紫銅為材料，并在其上覆蓋太陽能吸收涂層，而且吸熱板(5)的內(nèi)部還設(shè)置有傳熱介質(zhì)(11);所述平板集熱器(I)的內(nèi)部空間，前透明蓋板(6 )與吸熱板(5 )之間，吸熱板(5 )與后透明蓋板(7 )之間以及兩側(cè)后透明蓋板(7 )之間為密封的隔熱真空空間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚光型平板太陽能開水器，其特征在于所述折面型拋物柱反射聚光鏡(2)由若干平面鍍銀雙層玻璃條拼接而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚光型平板太陽能開水器，其特征在于所述支架(3)豎直邊設(shè)置有集熱器傾斜角調(diào)整裝置(4);所述集熱器傾斜角調(diào)整裝置(4)由齒輪(9)以及與其咬合的梯形螺紋軸(10)構(gòu)成；所述支架(3)的豎直邊由梯形螺紋軸(10)以及與其相向滑動的桿相套。
5.一種基于權(quán)利要求I或2所述的折面型拋物柱反射聚光鏡(2)的制作工藝，其特征在于 采用熱壓或冷扎工藝將槽鋼加工成標準拋物柱曲線形狀，然后將兩條槽鋼以間距為平板集熱器寬度尺寸平行固定，形成一個標準拋物柱曲面輪廓，然后再把平面鍍銀雙層玻璃條依次拼放入槽內(nèi)并固定，并在玻璃窄條之間留出一定距離的縫隙，則構(gòu)成了折面形拋物柱太陽能反射聚光鏡。
6.一種基于權(quán)利要求3或5所述的平面鍍銀雙層玻璃條的制作方法，其特征在于 用熱壓膠在銀反射面或銅保護層上再粘一層保護玻璃，從而形成透射玻璃一銀反射層一保護玻璃的鍍銀雙層玻璃結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聚光型平板太陽能開水器及其聚光鏡的制作工藝，該開水器包括折面型拋物柱反射聚光鏡，以及安裝在折面型拋物柱反射聚光鏡到其焦點之間光路上的平板集熱器；所述平板集熱器和折面型拋物柱反射聚光鏡平行固定在支架斜邊上。本發(fā)明所用的平板集熱器兩面都作為受光體，在其背面的折面型拋物柱反射聚光鏡對照射在其上的太陽光進行匯聚并照射在平板集熱器的背面，與正面太陽光的直接照射一起對平板集熱器進行加熱，提高了集熱效率和集熱溫度到水沸騰而成為飲用水，而且具有極大的實用性。
文檔編號F24J2/52GK102759203SQ20121026149
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月26日
發(fā)明者劉天虎, 寧鐸, 張劍莉, 羅萬志, 辛登科 申請人:陜西科技大學