專利名稱：聚光、透光式太陽能換熱器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種太陽能換熱器，尤其是一種聚光、透光式太陽能換熱器。
背景技術：
目前普遍使用的太陽能換熱器均采用平板式集熱器，平板式集熱器入射陽光的能量密度低，吸熱效果不理想，并且存在水路密封效果差、無防凍措施等不足。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術的不足，而提供一種可提高入射陽光的能量密度且吸收效果好，又有獨特的防凍技術的聚光、透光式太陽能換熱器。它包括反射板(5)、支撐托架(6)、底座圓盤(8)、保溫換熱水箱(13)通過進水管(28)和出水管(27)與蓄水箱(19)連接，尤其是安裝在支撐托架(6)上的反射板(5)為灶形拋物面，透光鏡(1)安裝在反射板(5)的正上方的支架(4)上，在反射板(5)和透光鏡(1)之間的太陽能吸收體(3)通過油管(2)與換熱水箱(13)連接，油管(2)的部分管路置于換熱水箱(13)中；所述太陽能吸收體(3)和油管(2)均采用雙層壁，其雙層壁之間為抽真空層；換熱水箱(13)的進水口(16)及出水口(10)處均設有旋轉密封裝置(12)；所述反射板(5)上還設有太陽能跟蹤裝置(30)。
本實用新型的特點是，采用先進的微電子技術，準確的跟蹤太陽的光線，利用拋物面灶形反射板和透光鏡將射入的光線，聚光、聚焦到吸收體上，大大提高了入射陽光的能量密度，吸熱效果好；換熱水箱由于采用防凍油作為傳熱介質、吸收體和油管均為雙層壁及在雙層壁間為抽真空層，因此防凍效果好；通過在換熱水箱的進水口及出水口處安裝的旋轉密封裝置加之油路的防凍措施得當，使水路、油路達到很好的密封效果。其結構合理、節(jié)能環(huán)保，可廣泛應用于住宅樓居民供暖、洗浴以及其它領域的供熱。


圖1是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
參照圖1，本實用新型包括反射板5、支撐托架6、底座圓盤8、保溫換熱水箱13通過進水管28和出水管27與蓄水箱19連接，尤其是安裝在支撐托架6上的反射板5為灶形拋物面，透光鏡1安裝在反射板5的正上方的支架4上，在反射板5和透光鏡1之間的太陽能吸收體3，通過油管2與換熱水箱13連接，油管2的部分管路置于換熱水箱13中；所述太陽能吸收體3和油管2均采用雙層壁，其雙層壁之間為抽真空層；換熱水箱13的進水口16及出水口10處均設有旋轉密封裝置12；所述反射板5上還設有太陽能跟蹤裝置30。
其中，太陽能吸收體3為金屬空心球體并與油管2相通，其體內介質為防凍油。油管2的管路形成一油回路，其上還設有進油口11。換熱水箱13與蓄水箱19，通過進水管28、出水管27連接形成一水回路。蓄水箱19的進水管路上配有水溫水位控制儀20和電磁閥21及手動閥門22。太陽能跟蹤裝置30是由微電腦、與反射板5的傳動機構連接的高度角電機7及與底座圓盤8上的傳動機構連接的方位角電機17組成。
將本實用新型安裝在樓頂或地面后，可采用兩種方式接通自來水24，一種是通過微電腦控制的水溫水位測控儀20控制電磁閥21自動上水，使保溫換熱水箱13及蓄水箱19上滿水，此時，手動閥門22處于關閉狀態(tài)；另一種是利用手動閥門22上水，水滿時水從溢流管18流出后關掉閥門停止上水。此種方法可作為停電時備用閥門。安裝在支撐托架6上的灶形拋物面反射板5，由拋光不銹鋼板制成。透光鏡1安裝在反射板5的正上方的支架4上。在透光鏡1和反射板5之間裝有太陽能吸收體3，吸收體3可采用雙層抽真空黑銅質空心球體。通過透光鏡1使反射板5的光線聚集在吸收體3上，焦點的溫度可達到800℃。吸收體3與油管2、保溫換熱水箱13連接為一體，利用置于換熱水箱13中的油管2的部分管路發(fā)出的熱量，使水箱13中的水換熱。換熱水箱13的進水口16及出水口10處均設有旋轉密封裝置12，其外管一端與換熱水箱13的進水口16及出水口10，通過密封蓋、密封墊圈旋轉密封連接，另一端與進水管28和出水管27固定連接(不轉動)，并與底座圓盤8固定在一起。太陽能跟蹤裝置30通過微電腦控制傳動機構轉動來跟蹤太陽光線，通過高度角電機7的轉動軸帶動反射板5背面的傳動機構使反射板5以支撐托架6的支撐立柱為中心轉動，從而達到反射板5的仰角隨太陽光的變化而改變高度。通過方位角電機17的轉動軸帶動底座圓盤8上的支撐托架6的傳動機構，以底座圓盤8為中心沿其圓周方向轉動，從而達到反射板5的方位角隨太陽光的變化而改變方位。由于反射板5和透光鏡1始終對準太陽光射線，陽光射線通過反射板5和透光鏡1聚光、聚焦于吸收體3上產(chǎn)生高熱，使吸收體3內的介質油加熱，油在油管2內自然循環(huán)，使保溫換熱水箱13中的水換熱。再經(jīng)熱水管27使熱水流入蓄水箱19，蓄水箱19的冷水通過冷水管28流進保溫換熱水箱13中，使水自然循環(huán)，最終使蓄水箱19的水加熱，通過出水口25供熱。
本實用新型的工作原理由透光鏡1和反射板5將太陽光聚光、聚焦于吸收體3上產(chǎn)生高熱后，使吸收體3內的介質油加熱，經(jīng)油管2使換熱水箱13中的水加熱的同時介質油溫度降低后，又回到吸收體3內，形成油循環(huán)的第一個回路，實現(xiàn)換熱水箱13中水的加熱，再通過熱水管27使蓄水箱19中的水換熱，蓄水箱19中的冷水從冷水管28回到換熱水箱13內，形成水循環(huán)的第二個回路，最終實現(xiàn)蓄水箱19中水的加熱。太陽能跟蹤裝置30通過微電腦控制，驅動高度角電機7帶動反射板5背面的傳動機構使反射板5的仰角隨太陽光的變化而改變高度；驅動方位角電機17帶動底座圓盤8上的傳動機構，使其沿底座圓盤8的圓周方向轉動，反射板5的方位角隨太陽光的變化而改變方位。
太陽能跟蹤裝置30的微電腦控制部分通過導線與太陽能換熱器連接，可通過存入電腦的季節(jié)信息計算出該季節(jié)對應的日照高度角及方位角，通過驅動器驅動高度角電機7和方位角電機17使相應的傳動機構旋轉。也可采用其它方法實現(xiàn)高度角和方位角的旋轉控制。所述反射板5的傳動機構可采用鏈輪傳動、齒輪傳動及其它傳動方式。
權利要求1.一種聚光、透光式太陽能換熱器，它包括反射板(5)、支撐托架(6)、底座圓盤(8)，保溫換熱水箱(13)通過進水管(28)和出水管(27)與蓄水箱(19)連接；油管(2)上設有進油口(11)；其特征在于安裝在支撐托架(6)上的反射板(5)為灶形拋物面，透光鏡(1)安裝在反射板(5)的正上方的支架(4)上，在反射板(5)和透光鏡(1)之間的太陽能吸收體(3)通過油管(2)與換熱水箱(13)連接，油管(2)的部分管路置于換熱水箱(13)中；所述太陽能吸收體(3)和油管(2)均采用雙層壁，其雙層壁之間為抽真空層；換熱水箱(13)的進水口(16)及出水口(10)處均設有旋轉密封裝置(12)；所述反射板(5)上還設有太陽能跟蹤裝置(30)。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚光、透光式太陽能換熱器，其特征在于所述太陽能吸收體(3)為金屬空心球體并與油管(2)相通，其體內介質為防凍油。
3.根據(jù)權利要求2所述的聚光、透光式太陽能換熱器，其特征在于所述油管(2)的管路形成一油回路。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚光、透光式太陽能換熱器，其特征在于所述換熱水箱(13)與蓄水箱(19)，通過進水管(28)、出水管(27)連接形成一水回路。
5.根據(jù)權利要求4所述的聚光、透光式太陽能換熱器，其特征在于所述蓄水箱(19)的進水管路上配有水溫水位控制儀(20)和電磁閥(21)。
6.根據(jù)權利要求5所述的聚光、透光式太陽能換熱器，其特征在于所述蓄水箱(19)進水管路上配有手動閥門(22)。
7.根據(jù)權利要求1所述的聚光、透光式太陽能換熱器，其特征在于所述太陽能跟蹤裝置(30)是由微電腦、與反射板(5)的傳動機構連接的高度角電機(7)及與底座圓盤(8)上的傳動機構連接的方位角電機(17)組成。
專利摘要聚光、透光式太陽能換熱器，包括底座圓盤，支撐托架上的灶形拋物面反射板與其上方的透光鏡，由微電腦控制，隨陽光射線的變化改變高度和方位，使其始終對準光線并聚光、聚焦于吸收體上產(chǎn)生高熱。吸收體內的油被加熱后換熱水箱的水換熱。熱水經(jīng)熱水管流入蓄水箱，水自然循環(huán)至蓄水箱的水加熱。吸收體和油管均采用雙層壁其間為抽真空層；換熱水箱的進、出水口處設有轉封裝置。因準確的跟蹤光射線，并利用反射板和透光鏡將光線，聚光、聚焦到吸收體上，大大提高入射光能量密度，吸熱好；用油作傳熱介質、吸收體和油管用雙層壁和抽真空層，防凍效果好；因換熱水箱的進、出水口處裝有轉封裝置及防凍措施得當，水、油兩路達到好的密封效果。結構合理節(jié)能環(huán)保，可用于取暖、洗浴等各種供熱。
文檔編號F24J2/08GK2765107SQ200520089160
公開日2006年3月15日 申請日期2005年2月1日 優(yōu)先權日2005年2月1日
發(fā)明者朱文祥 申請人:朱文祥