真空锯齿式自动跟踪太阳集热器制造技术

一种真空锯齿式自动跟踪太阳集热器，安装在阳台或窗户下方的墙壁上使用。它主要包含有吸热器和透光容器，吸热器安装于透光容器内，所说的透光容器的向阳表面为锯齿面，所说的锯齿面是由锯齿面透光板构成，所说的透光容器是由锯齿面透光板和真空壳构成。用真空隔热原理阻隔吸热器的热能与外界交换。用热辐射隔离膜和保温层隔断真空壳的热能与外界交换。用万向旋转器将线位移转变成角位移。用自动跟踪阳光提高集热器热效率。是一种免坡度安装、不破碎、高真空、耐高寒、安装简单、维修方便的建筑一体化集热器。具有，模块化、包装运输方便的特点。集热器自动排空、手动排空，使集热器的使用不受地域限制。站在窗口可以方便擦洗集热器表面浮灰。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能集热器。该集热器特别适用于建筑一体化。安装在自家阳台或窗户下方的墙壁上使用。
技术介绍
目前真空集热器的构成是一种液态介质，被一种表面涂有吸热涂层的容器包裹，构成吸热器。吸热器，被一种透光的容器包裹，构成集热器。将两种容器夹层中的空气抽走，构成真空集热器。目前真空集热器有两类，一类是真空平板集热器，透光容器采用的是平板玻璃，透光面是平面。另一类是真空玻璃管集热器，透光容器采用的是玻璃管，透光面是圆弧曲面。目前两类真空集热器都不适用于墙立面。原因是，真空平板集热器无法免坡度安装于墙立面。真空玻璃管构成平板集热器，虽然可以免坡度安装于墙立面，但是，意外或人为飞来物、冰雹使集热器破碎，高空坠落容易造成人身伤害。“真空”二字让真空玻璃管集热器占据了70％以上的市场。存在的问题也是不少的。例如，过长的输水管线，在烟道中无法施加保温层，无论有无管道排空，由于冷水、冷管的存在，每次用水时都要面对冷水的无奈。即便如此，“宝贵”的烟道也容纳不了几根水管。占玻璃管圆弧曲面1/10的中心线处的面积不反光，圆弧曲面9/10的面积存在不同程度的反光。单位面积热效率比真空玻璃管高很多的平板集热器，长期以来却没有市场。其原因是不能有效的抽制“真空”。不管哪一类集热器，要成为市场认可的产品，都必须通过“真空”这个难关。专利号为ZL02274634.X的《壁挂式太阳能热水器》，只是专利技术了一类新的集热器透光面。为集热器免坡度安装开了一条路，成为一种免坡度安装于墙立面的太阳能集热器还存在很多问题。影响了实际使用。由于板面自身强度不够，做成中空后，存在，空气温度过高时集热器出现胀箱现象，空气温度过低时出现瘪箱现象，安装维修不方便等问题。关键所在是“真空”问题没有解决。现有的集热器，无法解决季节差、时间差造成集热器安装坡度或迎光坡度的偏离。偏离的入射角产生光反射。消除入射角偏差，只有用“自动跟踪阳光”来解决。
技术实现思路
为了使楼房最大可利用空间的墙立面得到有效利用，为了兼顾平板集热器的热效率和真空管集热器的真空效果。本专利技术提供一种，真空锯齿式自动跟踪太阳集热器。其核心是一种新型的真空集热器。它是一种免坡度安装、不破碎、高真空、耐高寒、高保温、自动跟踪阳光、安装简单、维修方便的高效率的建筑一体化集热器。具有，模块化，包装运输方便，管线规范，建筑楼房时预留墙眼和输水管线简单，旧楼后续安装容易的特点。集热器自动排空，将集热器的水送回贮水箱，手动排空用于停电等特殊情况。所以，防冻性很好，使集热器的使用不受地域限制。本专利技术的目的是这样实现的该集热器主要包含有吸热器和透光容器，吸热器安装于透光容器内，所说的透光容器的向阳表面为锯齿面，所说的锯齿面是由锯齿面透光板构成，所说的透光容器是由锯齿面透光板和真空壳构成。“真空”和“自动跟踪阳光”，这两个长期难以解决的问题，引伸出四个具体问题①真空支撑如何做到接触面积小、支撑点多、遮挡光线少、冷热传导性小。②如何消除有机透光板热胀冷缩产生的尺寸变化。③怎样解决集热器跟踪阳光时，软、硬输水管都无法跟随集热器位移。④怎样使集热器具有很强的抗风能力，做到低成本、结构简单、性能可靠。该集热器用真空隔热原理，阻隔吸热器的热能与外界的交换。用保温层隔断真空壳与大气之间的冷热交换。用热辐射隔离膜阻断吸热器对真空壳的热辐射。用真空壳的外伞沿解决集热器抗风能力及真空密闭的可靠性。用自动跟踪阳光提高集热器的热效率。用万向旋转器将线位移转变成角位移，是自动跟踪阳光成败的关键之一。本专利技术要解决的技术问题1、真空玻璃管平板集热器易碎，悬挂于墙立面不安全；2、不同季节和时间，阳光进入集热器的入射角不同，锯齿面的坡度无法兼顾各个时期的入射角，产生光反射；3、有机材料构成透光板，强度不足难以抽真空；4、材料性慢泄漏，集热器若干年后真空度下降；5、集热器真空度下降后，使用者不易及时发现；6、高寒地区冻堵后胀裂集热器；7、目前的真空平板集热器保温性欠佳；8、透光板热胀冷缩，胀坏集热器；9、锯齿透光板四周密封的可靠性；10、集热器的抗风能力；11、万向旋转器动态连接处，动态保温；12、上下限温度控制方式不适合集热器水温控制；13、冷水管从集热器下方引出，管线远离窗口强度不好及无法施加保温层；14、集热器高空安装及维护不方便。本专利技术采用的技术方案1、解决集热器破碎的技术方案用含有耐紫外线工艺的有机透光材料，一次成型锯齿透光板，替代真空玻璃管，构成重量轻、不破碎的真空锯齿式自动跟踪太阳集热器。2、解决季节和时间差产生光反射的技术方案用集热器自动跟踪阳光，补偿由于季节差产生的阳光入射角偏差。自动跟踪阳光主要由阳光入射角传感器、微电机、悬挂支架及若干个仰角位移驱动、万向旋转器所组成，它包含有使集热器向阳侧的平面垂直于某一圆弧轨迹，该圆弧轨迹的一端垂直于墙立面，集热器沿该圆弧轨迹自动重复往返位移的机构。自动跟踪阳光需要解决如下四个问题①解决软、硬输水管无法跟随集热器位移的技术方案用万向旋转器将输水管线的线位移转换成角位移。万向旋转器是由，两根对接的水管，细水管插在粗水管中，靠近墙眼的一端设有可以组合、分解的管接头，所说的对接处包含有能相对反方向旋转的连接和防漏机构。由于安全的需要，安装和维修工作必须在窗口处伸手可及的范围里。所以，所有的输水管线不能远离窗口。假如，集热器以底边沿为轴旋转，硬连接的输水管无法跟随集热器位移。假如，采用弹簧软水管虽然能够跟随，但是，寿命很短，承受水压能力差，软水管施加保温材料后失去柔软性，也无法跟随集热器位移。只有，集热器以上边沿为轴旋转，配以万向旋转器，才是可行的。②解决阳光入射角传感器的技术方案阳光入射角传感器是安装在集热器上，所说的传感器是由若干个光敏元件安装在阴影板上，被垂直安装在阴影板上的遮阳板所等分。阳光入射角传感器如果安装在窗台或墙上，检测的是绝对入射角，控制复杂成本高。阳光入射角传感器安装在集热器上，检测的是入射角偏差，控制简单成本低，运行可靠。③解决万向旋转器和悬挂折页的轴线不在一条直线上的技术方案如果不在一条直线上，就无法将线位移转换成角位移。解决的办法是，在集热器两侧的输水管引出端，各增加一个Z型管接头。④解决集热器沿圆弧轨迹自动重复往返位移的技术方案仰角位移驱动是由集热器上固定的若干个高强度折页和悬挂支架上固定的若干个高强度折页，使集热器的一个边沿，在螺纹丝杠上直线往返运动，限位磁铁组装在螺纹丝杠的顶端。采用两套仰角位移驱动，集热器稳定度好，抗风能力强。由于减速比很大，驱动齿轮在螺纹丝杠上停止转动时，无须锁定机构，集热器也不会随风移动。3、解决有机材料构成透光板，强度不足难以抽真空的技术方案目前真空平板集热器的支撑用的是玻璃条，固定玻璃条的材料遮挡了一定量的光线。支撑过多时，吸热器和大气之间会出现程度不同的冷热交换现象。真空支撑的优劣是集热器的关键所在。以下从两方面加以解决①增强透光板自身的整板强度用于免坡度安装的锯齿透光板的锯齿，具备了力学中稳定度最好的三角结构。平面有机透光板一次成型锯齿透光板后，整板强度提高了百倍。也为点接触的真空支撑创造了条件。②采用高绝热、低挡光的真空支撑真空支撑是由透光网格支架和隔热网格支架组成，其中，所说的透光网格支架是用有机透光材料构成网格支架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空锯齿式自动跟踪太阳集热器，主要由吸热器（２０８），锯齿透光板（２１２），真空壳（２０５），透光网格支架（Ｄ－Ｄ），隔热网格支架（２０７）、热辐射隔离膜（２０６），保温层（２０４），真空补压嘴（Ｆ－Ｆ），阳光入射角传感器（Ｇ－Ｇ），真空度传感器（Ｈ－Ｈ），仰角位移驱动（Ｅ－Ｅ），防冻传感器（Ｉ－Ｉ），万向旋转器（Ｊ－Ｊ），管接头（９０７），悬挂折页（２０２），支撑折页（２１４），位移折页（２１５），悬挂支架（１０３），微电机（１０９）所组成，其特征在于所说的集热器主要包含有吸热器（２０８）和透光容器，吸热器（２０８）安装于透光容器内，所说的透光容器的向阳表面为锯齿面，所说的锯齿面是由锯齿透光板（２１２）构成，所说的透光容器是由锯齿透光板（２１２）和真空壳（２０５）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永杰，
申请(专利权)人：刘永杰，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]