一種輕型槽式集熱器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種輕型槽式集熱器，解決現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器采用平鋪排列真空管結(jié)構(gòu)，單位面積光能利用率低，耗材大，成本高的問(wèn)題。本裝置包括支架，支架上至少設(shè)有一個(gè)集熱槽，集熱槽底部為聚焦成線(xiàn)的槽式聚光板，槽式聚光板的聚焦線(xiàn)上設(shè)有中空的集熱管，集熱槽兩端設(shè)有端板，集熱槽通過(guò)兩端板安裝于支架上，集熱管兩端穿透兩端板與外部管道連接，所述集熱槽的頂部扣設(shè)有玻璃蓋板，玻璃蓋板、槽式聚光板、端板構(gòu)成將集熱管容置在內(nèi)的封閉腔體。本實(shí)用新型采用聚光結(jié)構(gòu)提高了集熱管處光照能量密度，提高了單位面積光能利用率，減少了真空管的使用，節(jié)約了熱水器耗材，使設(shè)備輕型化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種輕型槽式集熱器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于利用太陽(yáng)能的熱利用解決方案，涉及一種太陽(yáng)能集熱器，特別涉及一種利用陽(yáng)光聚能加熱介質(zhì)的輕型槽式集熱器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著節(jié)能環(huán)保理念的深入人心，太陽(yáng)能熱水器得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱水器不論其結(jié)構(gòu)的細(xì)微變化，基本原理都采用了真空管加熱的方式，這種方式散熱小、熱效率較高、不需要復(fù)雜的運(yùn)行控制，受到廣大人民群眾的喜愛(ài)。
[0003]真空管太陽(yáng)能熱水器的真空管直接作為熱水容器，因此熱水器容量和真空管容積直接相關(guān)，因此通常采用并排設(shè)置多根真空管的陣列結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的太陽(yáng)能熱水器陣列排布的結(jié)構(gòu)無(wú)法隨太陽(yáng)移動(dòng)改變角度達(dá)到光能利用最大化。而且上述的太陽(yáng)能熱水器結(jié)構(gòu)，由于太陽(yáng)能單位面積上能量密度低，需要設(shè)置成排的真空管來(lái)利用太陽(yáng)能熱量，導(dǎo)致真空管材料耗量都很大，導(dǎo)致太陽(yáng)能熱水器成本過(guò)高，體積龐大，運(yùn)輸安裝難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于解決現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器采用平鋪排列真空管結(jié)構(gòu)，單位面積光能利用率低，耗材大，成本高的問(wèn)題，提供一種輕型槽式集熱器，能對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行聚光利用，提高光能利用率，并實(shí)現(xiàn)輕型化。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種輕型槽式集熱器，包括支架，支架上至少設(shè)有一個(gè)集熱槽，集熱槽底部為聚焦成線(xiàn)的槽式聚光板，槽式聚光板的聚焦線(xiàn)上設(shè)有中空的集熱管，集熱槽兩端設(shè)有端板，集熱槽通過(guò)兩端板安裝于支架上，集熱管兩端穿透兩端板與外部管道連接，所述集熱槽的頂部扣設(shè)有玻璃蓋板，玻璃蓋板、槽式聚光板、端板構(gòu)成將集熱管容置在內(nèi)的封閉腔體。本方案利用槽式聚光板對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行聚焦集中利用，將單位能量密度較低的太陽(yáng)光聚焦利用，減少了集熱管耗材的使用，單位面積集熱管的能量利用效率提高，且使太陽(yáng)能熱利用設(shè)備輕型化，便于運(yùn)輸和安裝。集熱槽相對(duì)封閉的內(nèi)部形成溫室，減緩了熱量流失。
[0006]作為優(yōu)選，所述端板通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在支架上，集熱管端部通過(guò)軸套安裝在旋轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈、軸套與支架固定支撐，其中一個(gè)端板作為齒板向下延伸并在下側(cè)弧邊上開(kāi)齒，齒板分度圓以旋轉(zhuǎn)軸承為軸心，支架上設(shè)有與齒板嚙合的齒輪，齒輪采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪驅(qū)動(dòng)齒板轉(zhuǎn)動(dòng)從而調(diào)節(jié)集熱槽轉(zhuǎn)動(dòng)，使集熱槽朝向太陽(yáng)。
[0007]作為優(yōu)選，所述電機(jī)連接有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸設(shè)置在集熱槽下方并與集熱槽轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)平行，所述齒輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上。
[0008]作為優(yōu)選，所述集熱槽設(shè)置有多個(gè)，各集熱槽轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)重合、集熱管依次串聯(lián)，所述傳動(dòng)軸上與每個(gè)集熱槽的齒板對(duì)應(yīng)嚙合設(shè)置有齒輪。本裝置的集熱槽模塊化，可以根據(jù)實(shí)際場(chǎng)地面積將多個(gè)集熱槽模塊依次串聯(lián)，形成陣列結(jié)構(gòu)，充分利用光照能量。本裝置可以設(shè)置在屋頂平面或者坡面上，也可以設(shè)置在豎直墻面上。
[0009]作為優(yōu)選，所述端板為用于支撐槽式聚光板端部的框架結(jié)構(gòu)，端板框架鏤空、鏤空處嵌設(shè)透光板或朝集熱槽內(nèi)側(cè)反光的反光板。
[0010]作為優(yōu)選，所述齒板與集熱槽端面相對(duì)齊的部分采用鏤空框架結(jié)構(gòu)、鏤空處嵌設(shè)透光板或朝集熱槽內(nèi)側(cè)反光的反光板。集熱槽的端面采用透光板嵌設(shè)，使陽(yáng)光從端板和齒板的透光板照入集熱槽內(nèi)，也可嵌設(shè)反光板，反光板朝封閉腔體內(nèi)側(cè)反光。
[0011 ]作為優(yōu)選，還包括追蹤太陽(yáng)光照方向的光感模塊，當(dāng)集熱槽單個(gè)設(shè)置，所述光感模塊設(shè)置在所述集熱槽的其中一個(gè)端板上側(cè)邊的中部；當(dāng)集熱槽設(shè)置多個(gè)，所述光感模塊設(shè)置在其中一個(gè)集熱槽的其中一個(gè)端板上側(cè)邊的中部。光感模塊可以跟蹤太陽(yáng)光照方向，并以此為依據(jù)作為集熱槽角度調(diào)節(jié)的依據(jù)，使集熱槽朝向太陽(yáng)方向，光感模塊飾板設(shè)置在最靠近電機(jī)的端板上，減少信號(hào)傳輸距離，便于安裝設(shè)置。
[0012]作為優(yōu)選，所述集熱管為金屬材質(zhì)管，所述集熱管外壁涂設(shè)有吸熱涂層。
[0013]作為優(yōu)選，所述槽式聚光板采用聚氨酯泡沫輕型材質(zhì)，槽式聚光板內(nèi)側(cè)面設(shè)有鍍銀的PS材質(zhì)反光板，槽式聚光板外側(cè)面覆蓋有PP材質(zhì)的背板。采用輕質(zhì)化材料，使設(shè)備整體重量降低。
[0014]作為優(yōu)選，所述槽式聚光板反光面的截面曲線(xiàn)為平行光聚焦的拋物線(xiàn)。
[0015]本實(shí)用新型采用聚光結(jié)構(gòu)提高了集熱管處光照能量密度，提高了單位面積光能利用率，減少了真空管的使用，節(jié)約了熱水器耗材，使設(shè)備輕型化。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型圖1的A處結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型端面方向示意圖。
[0019]圖4是本實(shí)用新型集熱槽的玻璃蓋板和透光板位置示意圖。
[0020]圖5是本實(shí)用新型兩個(gè)集熱槽的雙聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖6是本實(shí)用新型六個(gè)集熱槽的多聯(lián)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1、A型支架，2、底架，3、集熱槽，4、槽式聚光板，5、集熱管，6、端板，7、齒板，8、齒輪，9、傳動(dòng)軸，10、電機(jī)，11、透光板，12、玻璃蓋板，13、旋轉(zhuǎn)軸承，14、軸套，15、光感模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面通過(guò)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0024]實(shí)施例1: 一種輕型槽式集熱器，如圖1-4所示。本裝置包括支架，支架上設(shè)置集熱槽3。支架包括用于與地面、墻面、樓板固定的底架2，底架上在集熱槽3兩端位置對(duì)應(yīng)設(shè)置A型支架I。底架采用角鋼搭建形成。
[0025]如圖1、3所示，集熱槽3的底部為槽式聚光板4，槽式聚光板的反光面聚焦成線(xiàn)。槽式聚光板4本體采用聚氨酯泡沫輕型材質(zhì)，槽式聚光板內(nèi)側(cè)面設(shè)有鍍銀的PS材質(zhì)反光板，槽式聚光板外側(cè)面覆蓋有PP材料的背板，在槽式聚光板的頂部?jī)蛇吀采w收邊條。集熱槽的兩端分別設(shè)有端板6，其中一個(gè)端板同時(shí)作為齒板7，齒板底邊向下延伸并在下側(cè)弧邊上開(kāi)齒，端板和齒板均為框架形鏤空支撐結(jié)構(gòu)，鏤空位置與集熱槽端面對(duì)齊，鏤空位置嵌設(shè)有透光板U，在支撐槽式聚光板端部的同時(shí)提高透光面積。集熱槽的頂部扣設(shè)有透明的玻璃蓋板12，玻璃蓋板12、端板6、齒板7、槽式聚光板4構(gòu)成封閉腔體，并在連接處粘合固定密封，如圖4所示，圖4為隱藏透光板和玻璃蓋板后側(cè)結(jié)構(gòu)的封閉腔體外部形狀示意圖。在槽式聚光板4的聚焦線(xiàn)上設(shè)有集熱管5，集熱管位于集熱槽封閉腔體的內(nèi)部。
[0026]如圖2所示，集熱管5為金屬管材，集熱管管壁上涂設(shè)有吸熱涂層，集熱管的兩端分別穿透端板6和齒板7連接外部管道。端板6、齒板7分別通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承13可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在A(yíng)型支架I頂部，集熱管5端部通過(guò)軸套14安裝在旋轉(zhuǎn)軸承13的內(nèi)圈、軸套14與A型支架I固定支撐，端板6、齒板7與旋轉(zhuǎn)軸承13的外圈固定。齒板7的分度圓以旋轉(zhuǎn)軸承13為軸心。
[0027]如圖1、3、4所示，集熱槽聚焦成線(xiàn)，集熱槽反光面線(xiàn)性為聚焦的拋物線(xiàn)極點(diǎn)附近曲線(xiàn)，因此如圖3所示，根據(jù)集熱槽最大轉(zhuǎn)動(dòng)角度的需求設(shè)置齒數(shù)，齒板的齒位于集熱槽的輪廓線(xiàn)之外。在遠(yuǎn)離齒板一端的集熱槽端板下方的A型支架I的底部設(shè)置電機(jī)10，電機(jī)10通過(guò)變速器連接傳動(dòng)軸9，傳動(dòng)軸與集熱槽的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)平行設(shè)置，傳動(dòng)軸上設(shè)有與齒板7嚙合的齒輪8。如圖1、2所示，在電機(jī)上方的集熱槽端板6上側(cè)邊中部設(shè)有追蹤太陽(yáng)光照方向的光感模塊15。光感模塊信號(hào)連接處理器，處理器根據(jù)光感模塊獲取的太陽(yáng)光照角度信號(hào)驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作，調(diào)節(jié)集熱槽偏轉(zhuǎn)角度。
[0028]圖5為雙聯(lián)式集熱槽結(jié)構(gòu)，底架2上設(shè)置3個(gè)A型支架1、共同支撐兩個(gè)集熱槽3，兩個(gè)集熱槽相鄰端共用一個(gè)A型支架支撐。兩個(gè)集熱槽的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)重合，相鄰的集熱管在相鄰的端部通過(guò)轉(zhuǎn)接頭串聯(lián)。電機(jī)10通過(guò)變速器變速后連接傳動(dòng)軸9，傳動(dòng)軸上與每個(gè)集熱槽的齒板7對(duì)應(yīng)處設(shè)置與齒板嚙合的齒輪8。圖5中，兩集熱槽的齒板設(shè)置在兩遠(yuǎn)端，電機(jī)10設(shè)置在兩集熱槽相鄰處的A型支架上，變速器兩端分別設(shè)置傳動(dòng)軸9同步輸出動(dòng)力。在最靠近電機(jī)的集熱槽端板6上側(cè)邊中部設(shè)置的光感模塊15。也可以根據(jù)實(shí)際需要，調(diào)整齒板朝向和電機(jī)的位置。
[0029]圖6為多聯(lián)式集熱槽結(jié)構(gòu)。底架2上設(shè)置7個(gè)A型支架1、共同支撐6個(gè)集熱槽3，相鄰集熱槽的相鄰端共用一個(gè)A型支架支撐。所有集熱槽的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)重合，相鄰的集熱管在相鄰的端部通過(guò)轉(zhuǎn)接頭串聯(lián)。電機(jī)10設(shè)置在最端部的A型支架下方，通過(guò)變速器變速后連接傳動(dòng)軸9，傳動(dòng)軸上與每個(gè)集熱槽的齒板7對(duì)應(yīng)處設(shè)置與齒板嚙合的齒輪8，當(dāng)傳動(dòng)軸需要多根串聯(lián)延長(zhǎng)時(shí)候，通過(guò)聯(lián)軸器進(jìn)行串聯(lián)。在最靠近電機(jī)的集熱槽端板6上側(cè)邊中部設(shè)置的光感模塊15 ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種輕型槽式集熱器，其特征在于，包括支架，支架上至少設(shè)有一個(gè)集熱槽，集熱槽底部為聚焦成線(xiàn)的槽式聚光板，槽式聚光板的聚焦線(xiàn)上設(shè)有中空的集熱管，集熱槽兩端設(shè)有端板，集熱槽通過(guò)兩端板安裝于支架上，集熱管兩端穿透兩端板與外部管道連接，所述集熱槽的頂部扣設(shè)有玻璃蓋板，玻璃蓋板、槽式聚光板、端板構(gòu)成將集熱管容置在內(nèi)的封閉腔體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述端板通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)安裝在支架上，集熱管端部通過(guò)軸套安裝在旋轉(zhuǎn)軸承的內(nèi)圈、軸套與支架固定支撐，其中一個(gè)端板作為齒板向下延伸并在下側(cè)弧邊上開(kāi)齒，齒板分度圓以旋轉(zhuǎn)軸承為軸心，支架上設(shè)有與齒板嚙合的齒輪，齒輪采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述電機(jī)連接有傳動(dòng)軸，傳動(dòng)軸設(shè)置在集熱槽下方并與集熱槽轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)平行，所述齒輪設(shè)置在傳動(dòng)軸上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述集熱槽設(shè)置有多個(gè)，各集熱槽轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)重合、集熱管依次串聯(lián)，所述傳動(dòng)軸上與每個(gè)集熱槽的齒板對(duì)應(yīng)嚙合設(shè)置有齒輪。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述端板為用于支撐槽式聚光板端部的框架結(jié)構(gòu)，端板框架鏤空、鏤空處嵌設(shè)透光板或朝集熱槽內(nèi)側(cè)反光的反光板。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述齒板與集熱槽端面相對(duì)齊的部分采用鏤空框架結(jié)構(gòu)、鏤空處嵌設(shè)透光板或朝集熱槽內(nèi)側(cè)反光的反光板。7.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:還包括追蹤太陽(yáng)光照方向的光感模塊，當(dāng)集熱槽單個(gè)設(shè)置，所述光感模塊設(shè)置在所述集熱槽的其中一個(gè)端板上側(cè)邊的中部；當(dāng)集熱槽設(shè)置多個(gè)，所述光感模塊設(shè)置在其中一個(gè)集熱槽的其中一個(gè)端板上側(cè)邊的中部。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述集熱管為金屬材質(zhì)管，所述集熱管外壁涂設(shè)有吸熱涂層。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述槽式聚光板采用聚氨酯泡沫輕型材質(zhì)，槽式聚光板內(nèi)側(cè)面設(shè)有鍍銀的PS材質(zhì)反光板，槽式聚光板外側(cè)面覆蓋有PP材質(zhì)的背板。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的一種輕型槽式集熱器，其特征在于:所述槽式聚光板反光面的截面曲線(xiàn)為平行光聚焦的拋物線(xiàn)。
【文檔編號(hào)】F24J2/24GK205448362SQ201620104455
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年2月2日
【發(fā)明人】顧向明, 廖朗生, 鄧晗, 蘇立情
【申請(qǐng)人】杭州工電能源科技有限公司