抛物柱面向日集热器制造技术

本实用新型专利技术抛物柱面向阳集热器主要是由向日定位传感器３、吸热管５、抛物柱面集热管６、跟踪控制传动装置８、主动轮９、手动摇把１０、液体循环泵１１、支架１２、同步轮１３、同步带１４、净水循环泵１７、止回阀１９、水箱２０、热交换器２１、日光传感器２４等组成的。其主要特征是集热管是由平面透镜和抛物柱面反射镜组成的。吸热管放置在抛物柱面反射镜的焦线上。跟踪控制传动装置可自动调整抛物柱面集热管方向使日光垂直入射于平面透镜。或通过手动摇把进行人工调整使集热器朝向太阳。循环液和净水双路循环并在热交换器中换热。本实用新型专利技术可与电热水器共用一个水箱，作为电热水器的辅助热源。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术抛物柱面向日集热器涉及一种利用太阳能的集热装置。
技术介绍
目前太阳能集热器采用圆柱形太阳能真空集热管，由于玻璃管是圆柱形的，所以射到玻璃管的入射光线中，只有一条圆柱母线上的入射光线的入射角是零度，偏离此母线的其他光线的入射角急骤增加，反射光线随入射角的增加而增强，折射光线将相应变弱，因此圆形玻璃真空管对光的利用率较小。
技术实现思路
本技术是一种新型结构的太阳能集热器。其主要特征是太阳能集热管为抛物柱面集热管，组成集热器的抛物柱面集热管自动或手动面向太阳。本技术抛物柱面向日集热器是由支架，抛物柱面集热管，日光传感器，向日传感器，跟踪控制传动装置，液体循环管道，液体循环泵，净水循环泵，热交换器，水箱组成的。抛物柱面集热管是由平面透镜和抛物柱面反射镜所围成的管柱。在抛物柱面集热管内部设置玻璃内管，内外两管柱之间的夹层是真空的，玻璃内管的轴线与抛物柱面反射镜的焦线相重合。被加热的吸热管从玻璃内管穿过。吸热管是由导热系数高的材料制成的。在有些条件下，抛物柱面集热管可采用塑料或金属板材等非玻璃材料制成。抛物柱面集热管的内表面制成反射镜面，在外表面上覆保温材料。吸热管直接放置在抛物柱面集热管的焦线上。在有些情况下，在抛物柱面集热管内放置一个圆柱形真空集热管，吸热管放置在真空集热管内。抛物柱面集热管在使用时，使太阳光垂直入射到平面透镜，垂直入射的光线透过平面透镜，一部分光线直接照射到受热体上，射到抛物柱面反射镜上的光线，经反射后再照射到受热体上。吸热管设置在抛物柱面集热管的焦线上，抛物柱面集热管通过轴承安装在支架上，各个抛物柱面集热管通过同步带和同步轮相连，同步轮和主动轮由同步带相连。主动轮受跟踪控制传动装置的控制。在有日光的条件下，若阳光不是垂直入射，日光传感器发出指令，跟踪控制传动装置控制主动轮进行正反方向交替的扫描转动，带动各个抛物柱面集热管做扫描摆动，当摆动到入射光与平面透镜垂直的位置时，向日定位传感器发出停止摆动的指令。只要入射光偏离垂直入射方向抛物柱面集热管就跟踪转动，直到光线垂直入射为止，于是抛物柱面集热管总是面向太阳。在无日光的条件下，扫描转动停止。吸热管的两端和软连接管相连，软连接管与循环管道相连，循环管道中设有液体循环泵，循环管道与热交换器相连，热交换器通过净水循环管道与水箱相通。在净水循环管道中串接净水循环泵和止回阀。附图说明附图1为玻璃抛物柱面真空集热管向日集热器结构示意图。附图2为抛物柱面非真空集热管向日集热器结构示意图。附图3为非玻璃抛物柱面真空集热管向日集热器结构示意图。附图4为玻璃抛物柱面真空集热管横断面图。附图5为抛物柱面非真空集热管横断面图。在附图1中，1为软连接管、2为轴承、3为向日定位传感器、4为信号线束、5为吸热管、6为抛物柱面集热管、7为玻璃内管、8为跟踪控制传动装置、9为主动轮、10为手动摇把、11为液体循环泵、12为支架、13为同步轮、14为同步带、15为端盖、16为冷水进口、17为净水循环泵、18为热水出口、19为止回阀、20为水箱、21为热交换器、22为注液罐、23为电源线、24为日光传感器。在附图2中，除省去了玻璃内管7之外，其余结构与附图1相同。在附图3中，25为圆柱内管、26为圆柱外管，其余结构与附图2相同。在附图4中，6为抛物柱面集热管、7为玻璃内管、27为平面透镜、28抛物柱面反射镜。在附图5中，29抛物管柱壁、30为保温层、31反射面、32为透光盖板。具体实施方式实施例1，本实施例玻璃抛物柱面真空集热管向日集热器是这样实现的，见附图4和附图1，玻璃抛物柱面真空集热管是由玻璃制成的抛物柱面集热管6和玻璃内管7组成的，抛物柱面集热管6是由平面透镜27和抛物管柱围成的，玻璃内管7是圆管柱(或圆管柱与平板所围成的管柱)。在抛物柱面集热管6外表面或内表面镀上反光材料，制成抛物柱面反射镜28。玻璃内管7和抛物柱面集热管6间的夹层两端密封，夹层为真空。玻璃内管7的轴线与抛物柱面集热管的焦线相重合。吸热管5置于玻璃内管7轴线上，端盖15将吸热管与玻璃抛物柱面真空集热管固定在一起，各个抛物柱面真空集热管通过轴承2安装到支架12上。在每个抛物柱面真空集热管的上设有同步轮13，各同步轮13用同步带14相连，主动轮9和同步轮13靠同步带传动。主动轮9由跟踪控制传动装置8进行控制，在支架12上设置了日光传感器24，日光传感器24能判断有无日照，在平面透镜上垂直安装了一个向日定位传感器3，向日定位传感器3能判断日光是否垂直入射，信号线束4将日光传感器24和向日定位传感器3的信号传输到跟踪控制传动装置8。跟踪控制传动装置8通过电源线23与电源相接。吸热管5两端与软连接管1相连，软连接管1与循环管路相接，循环管路中串接液体循环泵11，循环管路和热交换器相连，在循环管路上设有注液罐22，在注液罐里贮有循环液，循环液可用去离子水或防冻液。净水循环的路径(即就是各部件连接顺序)是水箱20——止回阀19——净水循环泵17——热交换器21——水箱20。水箱20、止回阀19、净水循环泵17可与集热器分体放置，放在户内。热交换器21放在支架的高位。在使用净水时，净水所流经的路径是冷水进口16——热交换器21——水箱20——热水出口18。在冷水进口16和热水出口18之间接有止回阀19，止回阀19为净水循环提供通路，在使用净水时，止回阀19又隔断了冷水进口16和热水出口18之间的管路。本技术工作过程是在有日照时，日光传感器24发出有日照信号，通过信号线束4将信号传递给跟踪控制传动装置8，跟踪控制传动装置驱动主动轮9按正反两个方向交替的进行转动，通过同步带14传动，同步轮13作同步转动。在同步轮的带动下，集热管进行摆动扫描，摆动到平面透镜27与日光垂直方向时，向日定位传感器3发出日光垂直照射信号，该信号通过信号线束4传递给跟踪控制传动装置8，主动轮9停止转动。当太阳偏移发生斜射时，向日定位传感器3自动启动同步轮跟踪，直到日光垂直入射为止。在无日照的情况下，主动轮不转动。在跟踪控制传动装置8上设有手动摇把10，通过人工调整手动摇把可使抛物柱面集热管向着太阳。手动调节适用于对窗式或挂壁式民用抛物柱面集热器。垂直入射的光线透过平面透镜后照射到抛物柱面反射镜28上，经反射后，反射光聚焦在一条直线(焦线)上，并垂直入射到玻璃内管7的表面上，吸热管被加热，吸热管将热量迅速传递给管内的循环液，循环液在热交换器内把热量传递给净水，被加热的净水储存在水箱中。为提高加热速度，可开启液体循环泵和净水循环泵强制循环，在通常的情况下，可不开启循环泵，热交换器放在高位，循环液自然循环使热交换器中的净水加热升温，在用水时，进入到热交换器的冷水，将热交换器中的热水排挤到水箱中，热水从水箱的热水出口流出，只要一次用水量小于热交换器的容积且两次用水的时间间隔足够长，在时间间隔内足以使热交换器中的水温升高到要求的温度，进入水箱中的水为热水。对于有电热水器的用户，本技术可与电热水器共用一个水箱。本使用新型可作为电热水器的辅助热源。实施例2为抛物柱面非真空集热管向日集热器，此实施例省去了玻璃内管7，吸热管5置于抛物柱面反射镜的焦线上。可采用玻璃抛物柱面集热管，或采用抛物柱面非真空集热管。其他结构与工作实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实用新型抛物柱面向日集热器是由软连接管（１）、轴承（２）、向日定位传感器（３）、信号线束（４）、吸热管（５）、抛物柱面集热管（６）、玻璃内管（７）、跟踪控制传动装置（８）、主动轮（９）、手动摇把（１０）、液体循环泵（１１）、支架（１２）、同步轮（１３）、同步带（１４）、端盖（１５）、冷水进口（１６）、净水循环泵（１７）、热水出口（１８）、止回阀（１９）、水箱（２０）、热交换器（２１）、注液罐（２２）、电源线（２３）和日光传感器（２４）组成的，其特征是吸热管设置在抛物柱面集热管的焦线上，跟踪控制传动装置及各抛物柱面集热管上设有主动轮、同步轮和同步带。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张寅啸，张辛衡，张烨，
申请(专利权)人：张寅啸，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]