用光電池電磁鐵驅動反射鏡追日的制作方法
【專利摘要】用光電池電磁鐵驅動反射鏡追日，屬太陽能光熱利用，具有反射鏡的太陽能集熱器的追日構件。本機利用光電池傳感反射鏡對日，并提供反射鏡追日的動力源，整機不使用外電源，即完成反射鏡的追日運動。由于反射鏡的集熱，大大提高了冬季性能，可用于南部大半個中國的冬季采暖，而且截面為長方形的反射鏡可整齊的排列在建筑物向陽面立墻和屋頂，形成對建筑物的外遮陽，節(jié)省了夏季墻體向室內傳熱，這個空調的主要能耗。
【專利說明】用光電池電磁鐵驅動反射鏡追日
(—)【技術領域】:
[0001]太陽能光熱利用，具有反射鏡的太陽能集熱器的追日構件。
(二)【背景技術】:
[0002]目前所有的民用太陽能光熱產(chǎn)品均為直射式，不具備對太陽光的聚集功能。冬季太陽光弱，氣溫低，直射式無法在光熱轉化元件上產(chǎn)生高溫，由于傳熱效率與溫差成正比，低溫差使傳熱效率大幅降低，致使傳統(tǒng)直射式太陽能集熱器在全國決大部分地區(qū)，冬季無法正常工作，此現(xiàn)象已延續(xù)半個世紀無重大突破。
[0003]夏季太陽對建筑物的直射，是空調能耗的主要部分，目前尚無為空調節(jié)能而設置的，建筑物外遮陽設施，并與太陽能利用相結合。
[0004]名稱為‘與建筑一體化外遮陽拋物反射鏡追日太陽能集熱器’申請?zhí)?01210023806.3，公布號 CN102561612A 公布日 2012.07.11。其說明書中第[0044]段，‘兩塊相同的光電池板背對背的放在一起成為光電池組(58)，與反射鏡主光軸對稱平面平行的安裝在反射鏡邊緣，當反射鏡的主光軸平面與太陽光線不平行時，光電池組(58)必有一面受到太陽光照射產(chǎn)生電壓，吸引三位四通換向閥(56)從自鎖的中間位置向帶電的一側移動，壓力水使流入雙出缸(57)的一側推動其活塞運動，從而牽動反射鏡追日，’。
[0005]此方法光電池板傳感對日，并提供控制信號源，控制三位四通換向閥換向，由壓力水作為反射鏡追日的動力，結構不是最簡單的，技術上不是最先進的。
(三)
【發(fā)明內容】
:
[0006]1.要解決的技術問題:
[0007]眾所周知太陽能能量巨大，但能量密度很低。反射鏡是擴大接收太陽能面積的最經(jīng)濟方法，且可集中太陽光形成高溫，對于克服冬季太陽能利用的瓶頸，提高光熱轉化率和擴大太陽能的使用范圍作用重大。約半個世紀反射鏡沒有形成在民用上的使用，皆因使用反射鏡就必須使其具備追日功能，而這項功能的實現(xiàn)到目前為止，復雜昂貴不可能在民用商品上廣泛使用，本發(fā)明就是提供一種極簡單的追日技術方案，以實現(xiàn)太陽能集熱器的升級換代。
[0008]反射鏡的追日以步進的形式進行，步進角以反射光不會射出受熱管為極限，受熱管的直徑?jīng)Q定了步進角，滿足這些條件的步進角為6度。
[0009]在上述公布號CN102561612A的原有技術中，6度的入射角正弦值為0.105，也就是說光電轉化僅是垂直光的0.105，因此只能作為信號使用，不能作為反射鏡追日的執(zhí)行動力。原技術引用了供水壓力作為執(zhí)行動力，帶來了防凍問題，復雜了執(zhí)行機構。
[0010]2.技術方案:
[0011]長條形的順光電池板7和逆光電池板6分別對稱的安裝在反射鏡I下部兩側，受光面與拋物柱形反射鏡I過焦線的對稱平面A垂直，并在過反射鏡I直線邊緣的B平面兩側，B平面與A平面平行，當太陽升、降時由于反射鏡I的遮擋，順光電池板7和逆光電池板6受照面積呈反向變化，受照面積增加的一側光電池板電壓升高，啟動同側電磁鐵吸引并通過鋼絲繩牽動反射鏡追日，順光電池板7和逆光電池板6的最大長度可與反射鏡I等長。
[0012]3.有益效果:
[0013]和上述相同以6度步進角為例，84度的正弦值為0.995，6度的正弦值0.105相比為9.48倍，這是以最低的情況計算的，就是說相同面積的光電池板本發(fā)明的方式提高了十倍的供電能力，從而具備了提供執(zhí)行器件工作的能量，直接用電能推動電器完成反射鏡I追日轉動。省去了換向閥、水壓用雙出缸、避免了用水帶來的防凍問題。結構簡化的直接效果，可使太陽能利用工程，放棄傳統(tǒng)低效的直射式，進入使用反射鏡的聚熱式時代。
[0014]反射鏡對太陽光的聚集使受熱管受到十倍(反射鏡寬度與受熱管直徑比)于太陽光的直射，冬季太陽光強約為夏季的三分之一，所以即使在冬季受熱管受到的照射強度，也相當于夏季太陽光直射的三倍。這使得黃河以南沒有采暖設備的大半個中國均可使用聚熱式的太陽能集熱器采暖。
[0015]而且附帶產(chǎn)生了以下的有益效果。
[0016]a.反射鏡的端口成長方形，可緊密的排列在建筑物向陽面的外墻和屋頂，形成外遮陽，防止由墻面和屋頂向室內傳熱，這是夏季空調能耗的主要部分。
[0017]b.將反射鏡安裝在窗上檐(窗罩式)，由于冬、夏季太陽有47度的入射角變化，夏季反射鏡擋住全部太陽光，冬季絲毫不影響太陽光對窗戶的入射。
[0018]c.可與建筑一體化同設計、同施工，生產(chǎn)有太陽能利用系統(tǒng)的綠色建筑，也可對舊建筑逐步加裝，進行綠色節(jié)能改造。
[0019]d.反射鏡使聚熱式太陽能集熱器的單位面積造價遠低于直射式，這為太陽能更廣泛的使用提供了基礎，大量的使用可減少化石能源的消耗，降低霧霾的發(fā)生。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0020]說明書附圖只有一幅，兼做摘要附圖。整機為對稱結構，附圖是整機的側視圖。附圖中件號和表示的零件為；1.反射鏡，2.受熱管，3.逆順棘輪，4.鏡輻，5.光電池板支架，
6.逆光電池板，7.順光電池板，8.轉接板，9.鋼絲繩，10.支腿，11.逆電磁鐵，12.順電磁鐵。A為反射鏡I過焦線的對稱平面，B為過反射鏡I直線邊緣與A平面平行的平面。
(五)【具體實施方式】:
[0021]1.太陽能地熱采暖器:
[0022]本機左右對稱，反射鏡I和在其焦線上的受熱管2，通過兩側的支腿10固定在建筑物立墻或屋頂上，每側支腿10安裝有逆順棘輪3和固定在一起的轉接板8，下部有逆電磁鐵11、順電磁鐵12，通過轉接板8和在其上的鏡輻4支撐反射鏡I，逆光電池板6、順光電池板7通過光電池板支架5固定在反射鏡I上。兩根鋼絲繩9分別牽動反射鏡I逆、順追日。
[0023]太陽能地熱采暖器，由室內地面下的盤管散熱器、室外的本機(一臺或多臺并聯(lián))、室內有保溫外層的儲水箱三部分組成，三部分的水平安裝高度依次升高，三部分之間用管道循環(huán)串聯(lián)。做為防凍措施，儲水箱與受熱管2之間接入，單向節(jié)流閥，受熱管2水流向儲水箱時單向開啟(白天的工作狀態(tài))，夜間儲水箱向受熱管2節(jié)流供水抗凍，在管道保溫好的情況下，熱損失很小，防凍可靠。[0024]2.窗罩式太陽能集熱器:
[0025]將本機安裝在窗檐上，由于太陽冬、夏季有47度的入射角變化，及反射鏡I的追日運動，夏季反射鏡I將陽光全部遮擋不會射入窗內，冬季絲毫不會影響太陽光對窗的照射，并同樣向室內提供采暖和熱水。
【權利要求】
1.用光電池電磁鐵驅動反射鏡追日，具有反射鏡的太陽能集熱器，其特征是長條形的順光電池板(7)和逆光電池板(6)分別對稱的安裝在反射鏡(I)下部兩側，受光面與拋物柱形反射鏡(I)過焦線的對稱平面(A)垂直，并在過反射鏡(I)直線邊緣的平面(B)兩側，平面⑶與平面㈧平行，當太陽升、降時由于反射鏡⑴的遮擋，順光電池板(7)和逆光電池板(6)受照面積呈反向變化，受照面積增加的一側光電池板電壓升高，啟動同側電磁鐵吸引并通過鋼絲繩牽動反射鏡追日。
【文檔編號】F24J2/38GK103836817SQ201410081459
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權日:2014年3月3日
【發(fā)明者】張福隆 申請人:張福隆