一种太阳能供暖装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种太阳能供暖装置，包括蒸汽发生器，蒸汽发生器的进水端安装有供水泵，蒸汽发生器的出气端连接有换热器，换热器的出水端连接有散热片，其结构特点是：所述蒸汽发生器包括内球面反光镜，内球面反光镜内壁上安装有通过转动机构连接的转动支架，转动支架上通过转轴与摆臂铰接在一起，摆臂一端固设有蒸发球，蒸发球绕转轴俯仰的中心与内球面反光镜的球心重合，转动支架上安装有驱动摆臂俯仰的俯仰机构，摆臂另一端安装有感应太阳光直射信号的光线传感器，转动支架上安装有与光线传感器电连接的控制器。采用这种结构的太阳能供暖装置结构合理，运行稳定，污染少，适合在各种供暖场合使用，尤其适合在办公场合供暖使用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能供暖装置。
技术介绍
供暖装置，是人们在冬季用来提高室内温度的专用设备。传统的供暖装置主要包 括蒸汽发生器，蒸汽发生器的进水端安装有供水泵，蒸汽发生器的出气端连接有换热器，换 热器的出水端与用户室内散热片连接。蒸汽发生器是供暖装置的核心，蒸汽发生器的主要 作用是将供水泵供来的自来水加热成高温蒸汽，而换热器将高温蒸汽转换成热水后再供向 用户的散热片进行供暖。传统供暖装置的蒸汽发生器都是以类似燃煤锅炉的结构形式来产 生蒸汽，传统蒸汽发生器使用时间长，相关配套设施齐全，使用起来非常方便，但结构复杂， 操作繁琐。随着社会不断发展，能源需求量越来越大，煤炭、石油等资源的储量却越来越少， 因此取暖成本越来越高，而且使用煤炭、石油等资源时会产生大量烟气、烟尘，对环境污染 严重。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题，是针对上述不足提供一种结构合理，运行稳定，污 染少，且使用及维护成本低的太阳能供暖装置。为解决上述技术问题，本太阳能供暖装置包括蒸汽发生器，蒸汽发生器的进水端 安装有供水泵，蒸汽发生器的出气端连接有换热器，换热器的出水端连接有散热片，其结构 特点是所述蒸汽发生器包括开口朝向太阳的内球面反光镜，内球面反光镜内壁上安装有 通过转动机构连接的转动支架，转动支架上通过转轴与摆臂中部铰接在一起，摆臂靠近内 球面反光镜的一端固设有蒸发球，蒸发球绕转轴俯仰的中心与内球面反光镜的球心重合， 摆臂上安装有与蒸发球内腔连通的进水管和出气管，进水管与供水泵出水端连通，出气管 与换热器进气端连接，转动支架上安装有驱动摆臂俯仰移动的俯仰机构，摆臂上还安装有 感应太阳光直射信号的光线传感器，转动支架上安装有与光线传感器电连接的控制器，控 制器根据光线传感器的信号控制转动机构和俯仰机构动作，并使蒸发球中心在内球面反光 镜所包含的1/2半径球面轨迹上移动。本结构的太阳能供暖装置是通过球面聚焦加热和实时追踪加热结构来实现结构 合理，运行稳定，污染少，且使用及维护成本低的。球面聚焦加热结构主要包括开口朝向太阳设置的内球面反光镜，内球面反光镜内 壁上通过转动机构安装有转动支架，转动支架上通过转轴铰接有摆臂，摆臂靠近内球面反 光镜的一端固设有蒸发球。转动支架和摆臂的主要作用是支撑蒸发球，摆臂上设有与蒸发 球内腔连通的进水管和出气管，进水管的进水端与供水泵出水端连接，这样，供水泵就可将 自来水供入蒸发球内。蒸发球的球心位于内球面反光镜的1/2半径球面轨迹上，也就是说， 蒸发球的外表面位于内球面反光镜1/2半径附近。当太阳光沿内球面反光镜球心至蒸发 球球心方向照射内球面反光镜时，照射到内球面反光镜内壁不同位置上的太阳光线都会发生反射，而且大部分反射光线都会向穿过内球面反光镜球心太阳光与内球面反光镜所包含 1/2半径球形轨迹的交点方向反射，而蒸发球球心与该交点重合，因此，照射到内球面反光 镜的绝大部分反射光线都会射向蒸发球外壁，这样就起到了聚焦加热的作用，使太阳光能 量迅速聚集到蒸发球，也就起到了快速加热蒸发球内自来水的作用。内球面反光镜的半径 越大，聚焦的太阳能越多，其聚焦加热效果越好，可以使蒸发球内自来水快速蒸发成蒸汽， 并通过出气管供给换热器，以便向用户供暖。实时追踪加热结构主要包括安装在摆臂远离蒸发球一端的光线传感器和安装在 转动支架上的俯仰机构，转动支架上还安装有与光线传感器电连接的控制器，还包括安装 在转动支架和内球面反光镜之间的转动机构。光线传感器的主要作用是实时检测太阳光照 射的方位和偏离角度，并将该信号传递给控制器，控制器将根据该信号的信息控制转动机 构和俯仰机构做出相应动作。转动机构的主要作用是在控制器控制下，驱动转动支架绕转 动轴心线做正向或反向转动，这样就在摆臂不动的情况下，使蒸发球球心在内球面反光镜 1/2半径圆的平面轨迹内移动。同样道理，俯仰机构的主要作用是在控制器控制下，驱动摆 臂绕转轴做上仰移动或下俯移动，这样就在转动支架静止的情况下，使蒸发球球心在内球 面反光镜1/2半径圆的平面轨迹内移动。所述转动机构控制蒸发球移动的平面轨迹与俯 仰机构控制蒸发球移动的平面轨迹是互相垂直的，也就是说，如果转动机构控制蒸发球在 水平平面轨迹内移动，则俯仰机构就控制蒸发球在竖直平面轨迹内移动。当控制器同时控 制转动机构和俯仰机构驱动蒸发球移动时，蒸发球球心将在所述内球面反光镜所包含内球 面反光镜1/2半径限定的球形轨迹上移动，也就是说，控制器在获得光线传感器的感应信 号后，可以控制蒸发球球心与内球面反光镜球心连线实时追踪太阳光光线并与太阳光光线 在最短的时间内保持平行，这样就实现了使蒸发球实时被太阳光的反射光线聚焦加热的目 的，大大提高了蒸汽产生效率。作为一种实现方式，所述转动机构包括与内球面反光镜固接的滑座，滑座中部固 设有与转动轴心线同轴设置的滑筒，滑座上设有与转动支架固接的转盘，转盘外周均布有 轮齿，转盘中部固接有插入滑筒内的转筒，转筒和滑筒间安装有轴承，滑座上安装有转动电 机，转动电机与控制器电连接，转动电机的输出轴上安装有驱动转盘转动的转动齿轮。该转动机构是通过齿轮传动结构实现驱动转动支架动作的。滑座的主要作用是支 撑转盘，滑座上固接的滑筒可以为转筒转动进行限位，可有效保证转筒和滑筒同轴转动。转 筒和滑筒间的轴承可以使转筒相对滑筒转动时更顺畅，控制起来更快速。转动电机通过转 动齿轮驱动转盘转动，可以使传动更精密，有助于提高控制精度。在白天当太阳升起并不断 向西移动时，转动电机在控制器控制下正转以驱动转盘正转，转盘驱动转动支架同角度转 动，这样，蒸发球将在转动支架的转动力下同角度转动，直到蒸发球球心与内球面反光镜球 心连线与太阳光管线平行。当太阳下落后，控制器将控制转动电机反转并到达初始位置，第 二天开始时，重复上述过程，并根据光线传感器的实际信号实时修正蒸发球的移动轨迹，以 保证蒸发球球心与内球面反光镜球心连线在不同季节都与太阳光光线平行。作为一种实现方式，所述俯仰机构包括安装在转动支架上的俯仰电机，俯仰电机 与控制器电连接，俯仰电机的输出轴上安装有线辊，线辊上缠绕有拉绳，拉绳末端与摆臂远 离蒸发球的一端连接在一起。 本实施例是通过收缩和释放拉绳方式来控制摆臂绕转轴转动的。将俯仰电机设置在转动支架上，俯仰电机与控制器的距离更短，控制更方便。俯仰电机输出轴上安装有线 辊，线辊与摆臂末端之间设置有拉绳，拉绳一端缠绕在线辊上，拉绳另一端与远离蒸发球的 摆臂端部固接在一起。当太阳升高时，俯仰电机在控制器控制下反转以释放拉绳，这样，蒸 发球在重力下将下移，直到蒸发球球心与内球面反光镜球心连线与太阳光管线平行。同样 道理，当太阳降低时，控制器将控制转动电机正转以拉紧拉绳，这样，摆臂在拉绳拉动下将 翘起蒸发球，直到蒸发球球心与内球面反光镜球心连线与太阳光光线平行，因此，可以使蒸 发球时时被太阳光反射光线聚焦加热。作为改进，内球面反光镜和滑座之间还固接有固定支架。在滑座和内球面反光镜之间设置固定支架，可以起到抬高转动机构的作用，这样 就相对减少了转动支架沿转动轴心线的延伸长度，使转动机构驱动转动支架转动时，转动 支架在径向上的晃动更小，转动更稳定，有助于本太阳能供暖装置稳定运行。作为一种实现方式，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种太阳能供暖装置，包括蒸汽发生器（１），蒸汽发生器（１）的进水端安装有供水泵（２），蒸汽发生器（１）的出气端连接有换热器（３），换热器（３）的出水端连接有散热片（４），其特征是：所述蒸汽发生器（１）包括开口朝向太阳的内球面反光镜（５），内球面反光镜（５）内壁上安装有通过转动机构连接的转动支架（１６），转动支架（１６）上通过转轴（８）与摆臂（９）中部铰接在一起，摆臂（９）靠近内球面反光镜（５）的一端固设有蒸发球（１０），蒸发球（１０）绕转轴（８）俯仰的中心与内球面反光镜（５）的球心重合，摆臂（９）上安装有与蒸发球（１０）内腔连通的进水管（１１）和出气管（１２），进水管（１１）与供水泵（２）出水端连通，出气管（１２）与换热器（３）进气端连接，转动支架（１６）上安装有驱动摆臂（９）俯仰移动的俯仰机构，摆臂（９）上还安装有感应太阳光直射信号的光线传感器（１７），转动支架（１６）上安装有与光线传感器（１７）电连接的控制器（７），控制器（７）根据光线传感器（１７）的信号控制转动机构和俯仰机构动作，并使蒸发球（１０）中心在内球面反光镜（５）所包含的１／２半径球面轨迹上移动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁长宁，梁炳，
申请(专利权)人：梁长宁，
类型：实用新型
国别省市：37[中国|山东]