一种用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统技术方案

一种用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统，本实用新型专利技术涉及渠道保护技术领域；数个固结轴点均固定在弧形支架上，位于弧形支架底部的固结轴点的东西轴向的前端与步进电机的输出端连接，步进电机通过电机支架固定在转动支座上，位于弧形支架底部的固结轴点的东西轴向的后端通过轴承座旋转架设在转动支座上，所述的步进电机与控制盒连接，控制盒与太阳追踪传感器连接，太阳追踪传感器固定在数个铜管中其中一个铜管的底部，数个铜管均贯通连接固定在风管道上；所述的空气泵串联在风管道其中一个垂直管路上。吸收太阳光，对土体进行加热，从而实现对渠道土体和渠内水体进行辅热，防止冬季运行渠道边壁结冰的现象，实用性更强。

A Photothermal Storage System for Subsoil Auxiliary Heat of Water Conveyance Channel in Winter in Cold Region

【技术实现步骤摘要】
一种用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统
本技术涉及渠道保护
，具体涉及一种用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统。
技术介绍
输水渠道的周壁在寒冷的冬季容易发生冻结现象，影响其正常输水，亟待改进。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种结构简单，设计合理、使用方便的用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统，吸收太阳光，对土体进行加热，从而实现对渠道土体和渠内水体进行辅热，防止冬季运行渠道边壁结冰的现象，实用性更强。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：它包含光热蓄集器和渠基土风道；渠基土风道对称设置在水渠两侧基土内；光热蓄集器架设在渠基土风道的上部；上述渠基土风道由烧结空心砖、保温层和砂浆填充层构成；其中内外两层烧结空心砖之间的空隙构成空气通道，保温层贴设在内层的烧结空心砖的内侧面，砂浆填充层填设在外层的烧结空心砖的外侧面；上述光热蓄集器由曲面聚光槽、铜管、风管道、空气泵、步进电机、控制盒、转动支座、太阳追踪传感器和电机支架构成；其中转动支座架设在渠基土风道顶部的底面上，转动支座的上部东西轴向设置有曲面聚光槽，曲面聚光槽由条形聚光镜、支撑支架、固结轴点、弧形支架构成；数个条形聚光镜首尾相邻构成一个圆弧状结构，每个条形聚光镜的背面均通过对称设置的两个支撑支架与位于每个条形聚光镜背面的固结轴点连接，数个固结轴点均固定在弧形支架上，位于弧形支架底部的固结轴点的东西轴向的前端与步进电机的输出端连接，步进电机通过电机支架固定在转动支座上，位于弧形支架底部的固结轴点的东西轴向的后端通过轴承座旋转架设在转动支座上，所述的步进电机与控制盒连接，控制盒与太阳追踪传感器连接，太阳追踪传感器固定在数个铜管中其中一个铜管的底部，数个铜管均贯通连接固定在风管道上，风管道的东西轴向部分架设在曲面聚光槽内的抛物线焦点处，风管道的东西轴向两端垂直管路的下端均穿过渠基土风道的顶部后设置于空气通道内，所述的空气泵串联在风管道其中一个垂直管路上。进一步地，所述的保温层为聚苯乙烯保温层。进一步地，所述的砂浆填充层为35%钢纤维水泥砂浆填充层。进一步地，所述的烧结空心砖为沙漠土烧结空心砖。采用上述结构后，本技术有益效果为：本技术所述的一种用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统，吸收太阳光，对土体进行加热，从而实现对渠道土体和渠内水体进行辅热，防止冬季运行渠道边壁结冰的现象，实用性更强，本技术具有结构简单，设置合理，制作成本低等优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术的分布位置示意图。图2是本技术中光热蓄集器的结构示意图。图3是本技术中光热蓄集器的侧视图。附图标记说明：光热蓄集器1、曲面聚光槽1-1、条形聚光镜1-1-1、支撑支架1-1-2、固结轴点1-1-3、弧形支架1-1-4、铜管1-2、风管道1-3、空气泵1-4、步进电机1-5、控制盒1-6、转动支座1-7、太阳追踪传感器1-8、电机支架1-9、渠基土风道2、空气通道2-1、烧结空心砖3、保温层4、砂浆填充层5。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明。参看如图1-图3所示，本具体实施方式采用的技术方案是：它包含光热蓄集器1和渠基土风道2；渠基土风道2对称设置在水渠两侧基土内；光热蓄集器1架设在渠基土风道2的上部；上述渠基土风道2由烧结空心砖3、保温层4和砂浆填充层5构成；其中内外两层沙漠土材质的烧结空心砖3之间的空隙构成空气通道2-1，聚苯乙烯制成的保温层4贴设在内层的烧结空心砖3的内侧面，35%钢纤维水泥砂浆制成的砂浆填充层5填设在外层的烧结空心砖3的外侧面；上述光热蓄集器1由曲面聚光槽1-1、铜管1-2、风管道1-3、空气泵1-4、步进电机1-5、控制盒1-6、转动支座1-7、太阳追踪传感器1-8和电机支架1-9构成；其中转动支座1-7架设在渠基土风道2顶部的底面上，转动支座1-7的上部东西轴向设置有曲面聚光槽1-1，曲面聚光槽1-1由条形聚光镜1-1-1、支撑支架1-1-2、固结轴点1-1-3、弧形支架1-1-4构成；数个条形聚光镜1-1-1首尾相邻构成一个圆弧状结构，每个条形聚光镜1-1-1的背面均通过对称焊接的两个支撑支架1-1-2与位于每个条形聚光镜1-1-1背面的固结轴点1-1-3连接（两个支撑支架1-1-2的汇集点焊接在固结轴点1-1-3上），数个固结轴点1-1-3均焊接固定在弧形支架1-1-4上，位于弧形支架1-1-4底部的固结轴点1-1-3的东西轴向的前端与步进电机1-5的输出端连接，步进电机1-5通过电机支架1-9固定在转动支座1-7上（电机支架1-9焊接固定在转动支座1-7上），位于弧形支架1-1-4底部的固结轴点1-1-3的东西轴向的后端通过轴承座旋转架设在转动支座1-7上（轴承座螺栓连接固定在转动支座1-7上，图中未示出），所述的步进电机1-5与控制盒1-6内的控制器和电源连接，控制盒1-6内的控制器与太阳追踪传感器1-8连接，太阳追踪传感器1-8螺栓连接固定在数个铜管1-2中其中一个铜管1-2的底部，数个铜管1-2均贯通连接固定在风管道1-3上，风管道1-3的东西轴向部分架设在曲面聚光槽1-1内的抛物线焦点处，风管道1-3的东西轴向两端垂直管路的下端均穿过渠基土风道2的顶部后设置于空气通道2-1内，所述的空气泵1-4串联在风管道1-3其中一个垂直管路上。本具体实施方式的工作原理：由条形聚光镜1-1-1组成的曲面聚光槽1-1采集太阳光，铜管1-2位于曲面聚光槽1-1抛物线槽焦线位置，曲面聚光槽1-1东西轴向放置，铜管1-2处安置的太阳追踪传感器1-8实时感测太阳照射强度，并将光照脉冲信号转换为电机转动角度，通过控制盒1-6中的控制器控制步进电机1-5旋转，用于南北向调整曲面聚光槽1-1面正对太阳直射，通过收集阳光对铜管1-2内空气加热，并通过空气泵1-4将热空气由空气通道2-1送至渠基土风道2，渠基土风道2中的砂浆填充层5采用35%钢纤维水泥砂浆制成，其具有极佳导热性能和密实度，可将空气中热量快速传导至周围土体内，从而对渠道土体和渠内水体进行辅热，防治冬季运行渠道边壁结冰；该系统对称布置于渠道两侧，同侧光热蓄集器1的间距根据渠道规模确定，其间距L=0.8B-T0.35max，其中B为渠道横断面宽度，Tmax为当地冬季最低负温的绝对值。采用上述结构后，本具体实施方式有益效果为：1、由条形聚光镜1-1-1组成的曲面聚光槽1-1能够对太阳光进行汇集采集，抛物线槽状结构起到有效蓄热的作用，提高采集效率；2、太阳追踪传感器1-8实时感测太阳照射强度，并将光照脉冲信号转换为电机转动角度，从而控制曲面聚光槽1-1根据太阳光强度实时转动位置，保证最大采集量；3、利用采集太阳光吸收太阳光，对土体进行加热，从而实现对渠道土体和渠内水体进行辅热，防止冬季运行渠道边壁结冰的现象。以上所述，仅用以说明本技术的技术方案而非限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统，其特征在于：它包含光热蓄集器(1)和渠基土风道(2)；渠基土风道(2)对称设置在水渠两侧基土内；光热蓄集器(1)架设在渠基土风道(2)的上部；上述渠基土风道(2)由烧结空心砖(3)、保温层(4)和砂浆填充层(5)构成；其中内外两层烧结空心砖(3)之间的空隙构成空气通道(2‑1)，保温层(4)贴设在内层的烧结空心砖(3)的内侧面，砂浆填充层(5)填设在外层的烧结空心砖(3)的外侧面；上述光热蓄集器(1)由曲面聚光槽(1‑1)、铜管(1‑2)、风管道(1‑3)、空气泵(1‑4)、步进电机(1‑5)、控制盒(1‑6)、转动支座(1‑7)、太阳追踪传感器(1‑8)和电机支架(1‑9)构成；其中转动支座(1‑7)架设在渠基土风道(2)顶部的底面上，转动支座(1‑7)的上部东西轴向设置有曲面聚光槽(1‑1)，曲面聚光槽(1‑1)由条形聚光镜(1‑1‑1)、支撑支架(1‑1‑2)、固结轴点(1‑1‑3)、弧形支架(1‑1‑4)构成；数个条形聚光镜(1‑1‑1)首尾相邻构成一个圆弧状结构，每个条形聚光镜(1‑1‑1)的背面均通过对称设置的两个支撑支架(1‑1‑2)与位于每个条形聚光镜(1‑1‑1)背面的固结轴点(1‑1‑3)连接，数个固结轴点(1‑1‑3)均固定在弧形支架(1‑1‑4)上，位于弧形支架(1‑1‑4)底部的固结轴点(1‑1‑3)的东西轴向的前端与步进电机(1‑5)的输出端连接，步进电机(1‑5)通过电机支架(1‑9)固定在转动支座(1‑7)上，位于弧形支架(1‑1‑4)底部的固结轴点(1‑1‑3)的东西轴向的后端通过轴承座旋转架设在转动支座(1‑7)上，所述的步进电机(1‑5)与控制盒(1‑6)连接，控制盒(1‑6)与太阳追踪传感器(1‑8)连接，太阳追踪传感器(1‑8)固定在数个铜管(1‑2)中其中一个铜管(1‑2)的底部，数个铜管(1‑2)均贯通连接固定在风管道(1‑3)上，风管道(1‑3)的东西轴向部分架设在曲面聚光槽(1‑1)内的抛物线焦点处，风管道(1‑3)的东西轴向两端垂直管路的下端均穿过渠基土风道(2)的顶部后设置于空气通道(2‑1)内，所述的空气泵(1‑4)串联在风管道(1‑3)其中一个垂直管路上。...

【技术特征摘要】
1.一种用于寒区冬季输水渠道基土辅热的光热蓄集系统，其特征在于：它包含光热蓄集器(1)和渠基土风道(2)；渠基土风道(2)对称设置在水渠两侧基土内；光热蓄集器(1)架设在渠基土风道(2)的上部；上述渠基土风道(2)由烧结空心砖(3)、保温层(4)和砂浆填充层(5)构成；其中内外两层烧结空心砖(3)之间的空隙构成空气通道(2-1)，保温层(4)贴设在内层的烧结空心砖(3)的内侧面，砂浆填充层(5)填设在外层的烧结空心砖(3)的外侧面；上述光热蓄集器(1)由曲面聚光槽(1-1)、铜管(1-2)、风管道(1-3)、空气泵(1-4)、步进电机(1-5)、控制盒(1-6)、转动支座(1-7)、太阳追踪传感器(1-8)和电机支架(1-9)构成；其中转动支座(1-7)架设在渠基土风道(2)顶部的底面上，转动支座(1-7)的上部东西轴向设置有曲面聚光槽(1-1)，曲面聚光槽(1-1)由条形聚光镜(1-1-1)、支撑支架(1-1-2)、固结轴点(1-1-3)、弧形支架(1-1-4)构成；数个条形聚光镜(1-1-1)首尾相邻构成一个圆弧状结构，每个条形聚光镜(1-1-1)的背面均通过对称设置的两个支撑支架(1-1-2)与位于每个条形聚光镜(1-1-1)背面的固结轴点(1-1-3)连接，数个固结轴点(1-1-3)均固定在弧形支架(1-1-4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王正中，王羿，葛建锐，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西,61