一种管径变化的太阳能集热器及音乐五线谱系统技术方案

本发明专利技术提供了一种管径变化的太阳能集热器及音乐五线谱系统，包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；集热管的横截面积不相同，沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管的横截面积越来越大。本发明专利技术提供一种新的集热器及音乐五线谱系统，可以提高太阳能的热吸收能力，而且能够节约能源。

【技术实现步骤摘要】
一种管径变化的太阳能集热器及音乐五线谱系统
本专利技术属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热器系统。
技术介绍
随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。太阳能热转化是一种能量转换效率和利用率高而且成本低廉、可在全社会广泛推广的太阳能利用方式。在太阳能热利用装置中，关键是要将太阳辐射能转换成热能，实现这种转换的器件称为太阳能集热器。但目前的太阳能集热器都是圆管结构，在某些情况下会导致太阳能热量无法充分吸收。此外，五线谱识谱和记谱时音乐教育的一个难点，虽然现在有很多设备可以用于五线谱教学，但是其多半为光电岩石用具，结构复杂，价格较贵，音符的位置及显示方式也受到限制，所以实用性不强。为了解决这些问题，本领域需要一种结构简单而且价格便宜的发声五线谱。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种节能环保的太阳能集热器及包括太阳能集热器的音乐五线谱化系统。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种太阳能集热器，包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述集热管横截面是正方形。作为优选，所述集热管内部设置内翅片，所述内翅片连接长方形的对角，所述内翅片将集热管内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通。作为优选，所述正方形的内边长为L，所述连通孔的半径r，所述同一翅片上相邻的连通孔圆心之间的距离为l，满足如下关系：l/L*10＝a*ln(r/L*10)+b；其中ln是对数函数，a,b是参数，1.5<a<1.6,2.9<b<3.0；0.34<l/L<0.38；0.14<r/L<0.17；30mm<L<120mm；5mm<r<17mm。作为优选，15mm<l<45mm。一种太阳能音乐五线谱系统，所述系统包括集热器和温差发电装置，所述集热器与温差发电装置之间通过管路连接，所述温差发电装置与用电装置连接，所述16用电装置是音乐五线谱,所述集热器为前面提到的集热器。作为优选，音乐五线谱包括发音模块、声音控制装置以及音乐五线谱面板，所述的发音模块与温差发电装置电连接，温差发电装置提供给发音模块电能，当音乐五线谱面板的相应部位被接触到时，相对应的声音控制装置控制发音模块，使其发出响应的声音。作为优选，温差发电装置包括控制器，控制器根据发音模块的要求，将电能转换为适当的直流电信号，提供给发音模块。作为优选，直流电信号为5V电信号。作为优选，声音控制装置是接触式开关或磁控开关。与现有技术相比较，本专利技术具有如下的优点：1)提供了一种新式结构的方管集热管太阳能集热器，可以避免圆管集热器的集热盲点，提高了体阳能吸热效率。2)通过在集热管内部开设连通孔，在保证提高换热效率的同时，减少了集热管内的流动阻力。3)通过集热管内的通孔的面积的规律变化，达到最优的集热效果以及流动阻力。4)本专利技术通过多次试验，在保证换热量最大以及流动阻力满足要求的情况下，得到一个最优的太阳能集热器优化结果，并且通过试验进行了验证，从而证明了结果的准确性。5)本专利技术提供一种太阳能音乐五线谱，结构简单，节约能源。附图说明图1是本专利技术太阳能热利用系统的示意图；图2是本专利技术太阳能集热器的结构示意图；图3是本专利技术集热管横截面结构示意图；图4是本专利技术内翅片连通孔分布示意图；图5是本专利技术内翅片连通孔错列分布示意图；图6是本专利技术集热管内正方形尺寸示意图；图7是温差发电装置结构示意图；图8是太阳能音乐五线谱控制系统的示意图；图9是温差发电装置与蓄热器并联系统示意图；图10是方形管和圆管对比示意图。附图标记如下：1、太阳能集热器，2、热利用装置，3、反射镜，4、集热管，5、集热板，6、内翅片，7、连通孔，8、小通道箱体，9、入口管，10、箱体，11、控制器，12热管13、温差发电片，14、温差发电片散热器，15蓄电池，16用电装置，17发音模块，18音乐五线谱面板，19声音控制装置，20蓄热器，21温差发电装置，22阀门，23阀门，24温度传感器，25入口管，26出水管路，27温差发电装置进水管，28回水管路，29阀门，30温度传感器。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。图1展示了一种太阳能集热器系统，所述系统包括集热器1及其热利用装置2，所述集热器1与热利用装置2之间通过管路连接。所述集热器结构如图2所示，包括集热管4、反射镜3和集热板5，相邻的两个集热管4之间通过集热板5连接，从而使多个集热管4和相邻的集热板5之间形成管板结构；所述太阳能集热器系统包括两块管板结构，所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对，反射镜3的焦点D位于管板结构形成的夹角之间。作为一个改进，所述的集热管4的横截面是长方形，所述的集热板5连接长方形的角。现有技术一般都采用圆管结构，但是在实践中发现采用圆管结构，对于两个圆管之间距离比较近时，因为两个靠近的圆弧之间的距离很小，使得两个圆管相邻的部分无法充分地吸收太阳能，如图10所述，如果从下部或者上部照射或者反射，其中的阴影部分可能无法得到光照，从而造成集热管局部吸热不均匀，容易造成集热管的损坏。而本专利技术通过设置集热管横截面为方管结构，克服了圆管结构的缺点，使得相邻的集热管4之间具有相对于圆管来说较多的空间，从上部照射和下部反射，使得太阳能能够反射进去，从而达到吸热均匀，从其他角度反射，相对于圆管而言，也能够达到吸收更多热量的目的。作为优选，所述的集热管4的横截面是正方形。传统的集热器都是将集热管直接设置在焦点上，一旦位置发生偏移，则热量就不会集热到集热管中，通过上述结构，太阳光照射在反射镜3，通过反射镜3反射到管板结构，将热量集热到管板结构中的集热管4中。通过这种结构，即使因为安装或者运行问题导致管板结构位置发生改变，则太阳能依然会集热到集热管4中，从而避免热量损失；同时因为传统的集热器都是将集热管直接设置在焦点上，造成集热管局部过热，造成集热管局部损失过大，寿命过短，甚至造成集热管内部过热，产生过热蒸汽，充满整个集热管，造成集热管内部压力过大，损坏集热管，而采取本申请的结构，既可以将热量充分的吸收，又可以将热量相对的分散，避免热量过于集中，使得整体集热管吸热均匀，延长集热管的使用寿命。作为一个优选，反射镜3的焦点D位于两块管板结构最低端连线的中点上。通过上述设置，可以保证最大程度上吸收太阳能，避免太阳能因为焦点偏移而损失，同时还能保证板状结构尽量可能减少遮挡的照射在反射镜3上的阳光。通过实验证明，采用上述结构，太阳能吸收的效果最好。作为优选，集热管的横截面积不相同。沿着管板结构的中部(即最高位置)向两边最低位置(即图2集热管A向B、C方向)延伸方向上，集热管的横截面积越来越大。在实验中发现，从中部向两侧延伸，吸热量逐渐升高，通过分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能集热器，包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述太阳能集热器系统包括两块管板结构，所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间,所述的集热管的横截面是长方形；集热管的横截面积不相同，沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管的横截面积越来越大。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能集热器，包括集热管、反射镜和集热板，相邻的两个集热管之间通过集热板连接，从而使多个集热管和相邻的集热板之间形成管板结构；所述太阳能集热器系统包括两块管板结构，所述两块管板结构之间形成一定的夹角，所述夹角方向与反射镜的圆弧线结构弯曲的方向相对，反射镜的焦点位于管板结构形成的夹角之间,所述的集热管的横截面是长方形；集热管的横截面积不相同，沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管的横截面积越来越大。2.如权利要求1所述的太阳能集热器，沿着管板结构的中部的最高位置向两边最低位置延伸方向上，集热管横截面面积增加的幅度逐渐变小。3.如权利要求2所述的太阳能集热器，最大的横截面积与最小的横截面积的比值小于1.22。4.如权利要求1所述的太阳能集热器，所述集热管是正方形，所述集热管内部设置内翅片，所述内翅片连接正方形的对角，所述内翅片将集热管内部分为多个小通道，在内翅片上设置连通孔，从而使相邻的小通道彼此连通。5.如权利要求4所述的太阳能集热器，所述正方形的内边长为L，所述连通孔的半径r，所述同一翅片上相邻的连通孔圆心之间的距离为l，满足如下关系：l/L*10＝a*ln(r/L*10)+b；其中ln是对数函数，a,b是参数，1.5&l...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹桂红，郭春生，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37