悬挂式自动跟踪太阳能热水器制造技术

本发明专利技术涉及一种悬挂式自动跟踪太阳能热水器。它包括光反射体、安装托架、集热器、承压储水箱、仰角调节驱动机构、方位调节驱动机构、控制两驱动机构的跟踪驱动控制器以及控制集热器和承压储水箱的循环控制器，跟踪驱动控制器通过导线与电机一和电机二分别相连以控制两驱动调节机构进而实现光反射体的仰角和方位调节。该悬挂式聚焦自动跟踪太阳能热水器可根据太阳的走向进行仰角和方位调节，自动跟踪太阳，采光率高，太阳能利用率高，可确保全天候使用；结构简单，体积小，可悬挂在墙壁上，使用方便，安全可靠。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能热水器，尤其涉及一种悬挂式自动跟踪太阳能热水器。
技术介绍
目前普遍使用的太阳能热水器真空集热管式，通常安装在房屋顶部，位置固定不 动，安装后集热器的朝向和角度固定不能改变。使用时每天太阳直射集热器的时间有限，采 光率不高，太阳能利用效率较低。近年来出现的跟踪式太阳能热水器，虽能实现集热器对太 阳同步位移的同步跟踪，但跟踪装置的机械部件多，结构复杂，体积大，笨重，不便安装；另 外不便于悬挂在墙壁上，安装受限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有的太阳能热水器体积大，笨重，不能对太阳进行同步跟踪，不便于悬挂等问题，提供一种悬挂式自动跟踪太阳能热水器，可较大幅度提高太阳能利用率，同时具有辅助电加热功能，保证全天候使用，安全可靠。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种悬挂式自动跟踪太阳能热水器，包括光反射体、安装托架、集热器、承压储水箱、仰角调节驱动机构、方位调节驱动机构、控制仰角调节驱动机构和方位调节驱动机构的跟踪驱动控制器以及控制集热器和承压储水箱的循环控制器，光反射体和集热器固定在安装托架上，集热器位于光反射体上方并对应光反射体的焦点，方位调节驱动机构包括支架、方位角转动轴、减速器和电机一，方位角转动轴通过支撑轴承连接在支架上，方位角转动轴一端与固定在支架上的减速器键槽连接，减速器输入轴与电机一通过联轴器连接；仰角调节驱动机构包括仰角转动轴、互相啮合的大齿轮和小齿轮以及电机二，大齿轮固定在仰角转动轴上，小齿轮与电机二的电机轴相连；方位角转动轴另一端垂直的安装在仰角转动轴上，仰角传动轴设置在安装托架上，跟踪驱动控制器通过导线与电机一和电机二分别相连以控制两驱动调节机构进而实现光反射体的仰角和方位调节。 所述的光反射体为一个抛物面体，抛物面体向光面贴有铝反射光薄膜。 所述的集热器为一个密封的铝容器，铝容器外围包有石棉层，铝容器上装有进水管、出水管、温度传感器和太阳能光线传感器，温度传感器与循环控制器相连，太阳光线传感器与跟踪驱动控制器相连。 所述的集热器与承压储水箱之间设置有循环泵，集热器的进水管与承压储水箱的 冷水出水口连通，集热器和循环泵通过出水管与承压储水箱的热水进水口连通。 所述的承压储水箱的热水出水口处安装有增压泵，以方便在水压不够时使用。 所述的承压储水箱顶部安装有自动卸压阀，以防止长时间不用水且不断加热后， 承压储水箱压力过大发生危险或损坏。 所述的承压储水箱的冷水进水口与自来水管之间安装有单向防漏保险阀，一方面 防止水压下降或停水导致承压储水箱中水的回流，另一方面可防止系统故障造成长时间漏水，提高系统可靠性。 所述的支架底部安装有固定装置，固定装置上开有安装孔，方位调节驱动机构通 过固定装置固定在墙壁上。 本专利技术的有益效果是可根据太阳的走向进行仰角和方位调节，自动跟踪太阳，采 光率高，太阳能利用率高，确保全天候使用；结构简单，体积小，可悬挂在墙壁上，使用方便， 安全可靠。附图说明 下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 图1是本专利技术的结构示意图； 图2是图1中去掉光反射体和集热器后的结构示意图； 图3是本专利技术的循环回路流程框图； 图4是本专利技术的跟踪驱动控制器框图； 图5是本专利技术的循环控制器框图。 其中1.光反射体，2.安装托架，3.集热器，4.支架，5.方位角转动轴，6.减速器， 7.电机一，8.仰角转动轴，9.大齿轮，IO.电机二，ll.进水管，12.出水管，13.温度传感器， 14.太阳光线传感器，15.固定装置。具体实施例方式如图1所示，一种悬挂式自动跟踪太阳能热水器，包括光反射体1、安装托架2、集热器3、承压储水箱、仰角调节驱动机构、方位调节驱动机构、控制仰角调节驱动机构和方位调节驱动机构的跟踪驱动控制器以及控制集热器3和承压储水箱的循环控制器。 如图1、2所示，光反射体1为一个抛物面体，抛物面体向光面贴有铝反射光薄膜，光反射体1和集热器3固定在安装托架2上，集热器3位于光反射体1上方并对应光反射体1的焦点； 方位调节驱动机构包括支架4、方位角转动轴5、减速器6和电机一 7，方位角转动 轴5通过支撑轴承连接在支架4上，方位角转动轴5 —端与固定在支架4上的减速器6键 槽连接，减速器6输入轴与电机一 7通过联轴器连接，这样电机一 7的转动即可实现光反射 体1的方位调节，支架4底部安装有固定装置15，固定装置15上开有安装孔，方位调节驱动 机构通过固定装置15固定在墙壁上； 仰角调节驱动机构包括仰角转动轴8、互相啮合的大齿轮9和小齿轮以及电机二 IO，大齿轮9固定在仰角转动轴8上，小齿轮与电机二 10的电机轴相连，通过电机二 10的 小齿轮与仰角转动轴8的大齿轮9啮合传动实现仰角调节；方位角转动轴5另一端垂直的 安装在仰角转动轴8上，仰角传动轴8设置在安装托架2上，跟踪驱动控制器通过导线与电 机一 7和电机二 10分别相连以控制两驱动调节机构进而实现光反射体1的仰角和方位调 节。 如图1所示，所述的集热器3为一个密封的铝容器，铝容器外围包有石棉层，铝容 器上装有进水管11、出水管12、温度传感器13和太阳能光线传感器14，温度传感器13与循 环控制器相连，太阳光线传感器14与跟踪驱动控制器相连。 为了防止跟踪驱动控制器工作失灵或受信号干扰，提高可靠性，在方位角和仰角 最大调节的安全范围边缘分别设置有限位用的接近开关，当跟踪转动到最大角度时，电机 能自动停止，只能在控制器发出反向旋转时电机才能工作，否则停止工作。 如图3所示，是本专利技术的循环回路流程框图，包括集热器3、承压储水箱、循环泵、 自动泄压阀和单向防漏保险阀等组成。循环泵的工作由循环控制器自动控制，循环控制器 内设有控制电路外，还包括循环泵、自动泄压阀、单向防漏保险阀。水压不够的场合可在承 压储水箱的热水出口加装一个增压泵，不直接用水做热媒则可在第一循环回路加装一调压 膨胀罐。 太阳光通过反射面汇聚到集热器3上，集热器3底部涂有吸光材料，集热器3及 其导热液温随着光照而不断升高，当集热器导热液温与承压储水箱水温温差超过设定值A 时，循环控制器启动循环泵，较高温度的导热液在承压储水箱下部与低温水进行热交换，导 热液温度降低，经过循环泵输送至集热器，直至集热器导热液温度与承压储水箱水温温差 小于设定值B时，自动停止循环泵，进行下一轮加热。承压储水箱顶部装有一自动泄压阀， 防止长时间不用水且不断加热后，承压储水箱压力过大发生危险或损坏。导热液流动回路 构成第一循环回路，循环回路的导热液可选用高沸点环保型防腐蚀导热液，也可直热方式， 即循环系统直接与承压储水箱连通，在集热器3内对水直接加热后与承压储水箱的水通过 循环泵进行对流。 循环控制器中自来水供水管和承压储水箱进水口之间装有一单向防漏保险阀，一 方面防止水压下降或停水导致承压储水箱中水的回流，另一方面可防止系统故障造成长时 间漏水，提高系统可靠性。 如图4所示，是本专利技术的跟踪控制器框图，由控制电路、双向驱动电机、光线传感 器、接近开关、手动开关、电源等组成，其中电机一、光线传感器一、接近开关一、接近开关 二、手动开关一、手动开关二是实现方位角的检测，具有跟踪驱动、安全限位、手动调节等功 能；电机二、光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种悬挂式自动跟踪太阳能热水器，包括光反射体（１）、安装托架（２）、集热器（３）、承压储水箱、仰角调节驱动机构、方位调节驱动机构、控制仰角调节驱动机构和方位调节驱动机构的跟踪驱动控制器以及控制集热器（３）和承压储水箱的循环控制器，光反射体（１）和集热器（３）固定在安装托架（２）上，集热器（３）位于光反射体（１）上方并对应光反射体（１）的焦点，其特征是：方位调节驱动机构包括支架（４）、方位角转动轴（５）、减速器（６）和电机一（７），方位角转动轴（５）通过支撑轴承连接在支架（４）上，方位角转动轴（５）一端与固定在支架（４）上的减速器（６）键槽连接，减速器（６）输入轴与电机一（７）通过联轴器连接；仰角调节驱动机构包括仰角转动轴（８）、互相啮合的大齿轮（９）和小齿轮以及电机二（１０），大齿轮（９）固定在仰角转动轴（８）上，小齿轮与电机二（１０）的电机轴相连；方位角转动轴（５）另一端垂直的安装在仰角转动轴（８）上，仰角传动轴（８）设置在安装托架（２）上，跟踪驱动控制器通过导线与电机一（７）和电机二（１０）分别相连以控制两驱动调节机构进而实现光反射体（１）的仰角和方位调节。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施建良，沈金荣，何祖光，
申请(专利权)人：施建良，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]