多功能太阳能加热装置的制作方法

本实用新型涉及太阳能应用技术领域，具体涉及一种多功能太阳能加热装置。

背景技术：

太阳能是人类在地球上所能利用的最清洁的能源之一，既可免费使用，又不需要运输，并且对环境不产生任何污染。

目前人类对太阳能的利用主要是在工业规模上的发电，而对于家庭的小规模利用以加热为主，比如安置在楼顶的太阳能热水器，农村使用的太阳能炉灶等。但上述利用太阳能的装置最大缺陷一是不能跟踪太阳光，因此在使用上受到太阳所处位置的限制；二是体积太大，只能在一固定场所使用，不便于移动使用。

为此，人们不断在探索新的结构形式的太阳能应用装置，例如，专利号为201420552125.0的实用新型专利公开了一种可折叠便携式太阳能加热器，该加热器包括两片弧形聚光板，各安装在一箱体内；一内部为空心的支撑梁，支撑梁的两侧分别与箱体的一侧边可转动地连接，箱体的另一侧边可转动地各连接一太阳能光伏接收板；支撑梁内部安置有太阳能蓄电池，太阳能光伏接收板通过导线连接至太阳能蓄电池；支撑梁上方可拆卸地连接一支撑框架，支撑框架的顶端设有集热支撑圈，集热支撑圈用于安放加热器皿，集热支撑圈位于弧形聚光板的聚焦处。其中，两块弧形聚光板形成凹透镜聚光效果，其焦点位于集热支撑圈所在位置，从而实现对集热支撑圈上的加热器皿进行加热，但是，该专利中，对于焦点位置的产热性能仅限于烹饪，并没有使太阳能得到充分利用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多功能太阳能加热装置，该多功能太阳能加热装置可以利用凸透镜和弧形聚光板形成凹透镜实现聚光作用，利用热动力发动机进行发电并储存在蓄电池内，实现对太阳能的充分利用。

基于上述目的，本实用新型提供的多功能太阳能加热装置，包括：两片弧形聚光板，各安装在一箱体上；一内部为空心的支撑梁，支撑梁的两侧分别与箱体的一侧边可转动地连接，箱体的另一侧边可转动地各连接一太阳能光伏接收板；支撑梁内部安置有蓄电池，太阳能光伏接收板通过导线连接至蓄电池；支撑梁上方可拆卸地连接一支撑框架；

还包括凸透镜和热动力发电机，所述凸透镜通过第一支撑架安装在所述支撑框架的远离所述支撑梁的一端，并且，所述弧形聚光板和所述凸透镜的聚焦点分别能够聚焦在所述支撑框架远离所述支撑梁的一端，所述热动力发电机通过第二支撑架安装在所述支撑梁上，并且，所述热动力发电机的受热端位于所述支撑框架端部的所述弧形聚光板和所述凸透镜的聚焦点位置，所述热动力发电机的发电端通过导线与所述蓄电池。

上述技术方案中，能够同时利用凸透镜和弧形聚光板进行聚光，使聚焦点集中在支撑框架远离所述支撑梁的一端，利用焦点产生的热量对热动力发电机的受热端进行加热，进而使热动力发电机产生动力并进行发电，使电能储存在蓄电池中，实现在对太阳能的充分利用。

进一步的，所述热动力发电机通过所述第二支撑架与所述支撑梁可拆卸连接。

上述技术方案中，采用可拆卸连接方式，方便对热动力发电机和第二支撑架进行收集，不会影响到箱体的折叠功能。

进一步的，所述支撑框架、所述第二支撑架与所述支撑梁的连接方式为螺钉或者螺栓连接。

进一步的，所述聚光板和所述箱体之间形成密封空间，所述密封空间的一侧边设置有插口，所述插口内设置抽屉，所述抽屉用以放置所述热动力发电机、所述第二支撑架以及所述支撑框架。

上述技术方案中，利用抽屉和密封空间，能够对热动力发电机、第二支撑架以及支撑框架进行收集，实现对箱体结构的充分利用。

进一步的，所述热动力发电机采用斯特林发电机。

进一步的，支撑框架的端部还可拆卸连接有集热支撑圈，集热支撑圈位于所述弧形聚光板和所述凸透镜的聚焦点位置，所述集热支撑圈用于安放加热器皿。

进一步的，所述支撑梁上方固定有太阳能跟踪器；支撑梁下方设有一可折叠太阳能跟踪支撑杆和可折叠支撑杆，可折叠支撑杆上设置螺纹杆，螺纹杆上设置螺母，该可折叠太阳能跟踪支撑杆的一端铰接支撑梁底面，另一端与螺纹杆上的螺母铰接，该螺纹杆由一电机控制转动，该电机由太阳能跟踪器根据太阳的位置调整弧形聚光板朝向太阳的俯仰角度；可折叠支撑杆的两端分别安装有轮子，其中一端的轮子为折叠杆活动轮，该折叠杆活动轮由一活动轮的电机控制转向，可折叠支撑杆的另一端为伸缩轮；该折叠杆活动轮的电机由太阳能跟踪器根据太阳的位置调整弧形聚光板朝向太阳的方向；可折叠支撑杆的伸缩轮的轮轴为可伸缩轮轴。

进一步的，所述箱体与所述太阳能光伏接收板之间为铰链连接。

进一步的，控制螺纹杆转动的电机和控制活动轮转向的电机电源由支撑梁内部的太阳能蓄电池或太阳能光伏接收板供给。

进一步的，所述支撑梁上设有USB接口、充电口、电源接口以及电源开关。

采用上述技术方案，本实用新型提供的多功能太阳能加热装置的技术效果有：

本实用新型提供多功能太阳能加热装置中，包括：两片弧形聚光板，各安装在一箱体内；一内部为空心的支撑梁，支撑梁的两侧分别与箱体的一侧边可转动地连接，箱体的另一侧边可转动地各连接一太阳能光伏接收板；支撑梁内部安置有蓄电池，太阳能光伏接收板通过导线连接至蓄电池；支撑梁上方可拆卸地连接一支撑框架；

还包括凸透镜和热动力发电机，凸透镜通过第一支撑架安装在支撑框架的远离支撑梁的一端，并且，弧形聚光板和凸透镜的聚焦点分别能够聚焦在支撑框架远离支撑梁的一端，热动力发电机通过第二支撑架安装在支撑梁上，并且，热动力发电机的受热端位于支撑框架端部的弧形聚光板和凸透镜的聚焦点位置，热动力发电机的发电端通过导线与蓄电池。

该多功能太阳能加热装置能够同时利用凸透镜和弧形聚光板进行聚光，使聚焦点集中在支撑框架远离所述支撑梁的一端，利用焦点产生的热量对热动力发电机的受热端进行加热，进而使热动力发电机产生动力并进行发电，使电能储存在蓄电池中，实现在对太阳能的充分利用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多功能太阳能加热装置的第一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的多功能太阳能加热装置的第二种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的多功能太阳能加热装置处于折叠状态的示意图。

附图标记：1-太阳能跟踪器，2-太阳能光伏接收板，3-集热支撑圈， 4-支撑框架，5-聚光板，6-箱体，7-把手，8-可折叠支撑杆，9-伸缩轮， 10-折叠杆活动轮，11-支撑梁，12-可折叠太阳能跟踪支撑杆，13-螺纹杆， 14A、14B电机，15-USB接口，16-开关，17-充电口，18-电源接口，19-凸透镜，20-热动力发电机，21-第一支撑架，22-第二支撑架，23-抽屉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1-图3所示，本实用新型提供的多功能太阳能加热装置，包括：两片弧形聚光板5，各安装在一箱体6内；一内部为空心的支撑梁11，支撑梁11的两侧分别与箱体6的一侧边可转动地连接，箱体6的另一侧边(即图示的长边)可转动地各连接一太阳能光伏接收板2；支撑梁11内部安置有蓄电池，太阳能光伏接收板2通过导线连接至蓄电池；支撑梁11上方可拆卸地连接一支撑框架4；

上述的多功能太阳能加热装置还包括凸透镜19和热动力发电机20，凸透镜19通过第一支撑架21安装在支撑框架4的远离支撑梁11的一端，并且，弧形聚光板5和凸透镜19的聚焦点分别能够聚焦在支撑框架4远离支撑梁11的一端，热动力发电机20通过第二支撑架22安装在支撑梁11上，并且，热动力发电机20的受热端位于支撑框架4端部的弧形聚光板5和凸透镜19的聚焦点位置，热动力发电机20的发电端通过导线与蓄电池。

其中，两块弧形聚光板5呈内凹形，弧形板安装在箱体6上，两块弧形聚光板5形成一块凹透镜，其焦点位置位于支撑框架4远离支撑梁11的一端部，同时，凸透镜19通过第一支撑架21安装在支撑框架4的远离支撑梁11的一端，使的凸透镜19的焦点位置和弧形聚光板5的焦点位置重合，能够同时利用凸透镜19和弧形聚光板5进行聚光，利用焦点产生的热量对热动力发电机20的受热端进行加热，进而使热动力发电机20产生动力并进行发电，使电能储存在蓄电池中，实现在对太阳能的充分利用。

优选地，热动力发电机20通过第二支撑架22与支撑梁11可拆卸连接。采用可拆卸连接方式，方便对热动力发电机20和第二支撑架22进行收集，不会影响到箱体6的折叠功能。例如，热动力发电机20的底座通过螺钉或螺栓连接方式与第二支撑架22连接，第二支撑架22底部与支撑梁11之间同样采用螺钉或者螺栓连接。

另外，支撑框架4与支撑梁11也采用上述的螺钉或者螺栓的连接方式，从而方便进行拆卸和组装。

优选地，上述的热动力发电机20采用斯特林发电机。

采用斯特林发电机具有以下优点：

1、适用于各种能源。无论是液态的、气态的或固态的燃料，当采用载热系统(如热管)间接加热时，几乎可以使用任何高温热源，如：生物质能 (柴火等)，而发动机本身(除加热器外)不需要作任何更改同时热气机无需压缩机增压，使用一般风机即可满足要求，并允许燃料具有较高的杂质含量；太阳能，这是斯特林发动机较为常见的用途之一。

2、噪音小。热气机在运行时，由于燃料的燃烧是连续的，因此避免了类似内燃机的爆震做功和间歇燃烧过程，从而实现了低噪音的优势。

3、结构简单，零件数比内燃机少40％，降价空间大，同时维护成本也较低。

4、不受气压影响。这是由于斯特林闭循环中工质与大气隔绝产生的，这使得它适用范围大，尤其适用于高海拔地区。

优选地，箱体6与太阳能光伏接收板2之间为铰链连接，例如合页连接形式，使得太阳能光伏接收板2能够相对于聚光板5转动。

优选地，聚光板5和箱体6之间形成密封空间，密封空间的一侧边(即图示的宽边)设置有插口，插口内设置抽屉23，抽屉23用以放置热动力发电机20、第二支撑架22以及支撑框架4。

利用抽屉23和密封空间，能够对热动力发电机20、第二支撑架22以及支撑框架4进行收集，便于携带，实现对箱体6结构的充分利用。

优选地，支撑框架4的端部还可拆卸连接有集热支撑圈3，集热支撑圈 3位于弧形聚光板5和凸透镜19的聚焦点位置，集热支撑圈3用于安放加热器皿，集热支撑圈3位于弧形聚光板5的聚焦处。

上述的集热支撑圈3与支撑框架4连接时，可以设置相应的活动卡扣使集热支撑圈3与支撑框架4连接，或者，在集热支撑圈3一侧对应支撑框架4的位置设置相应的卡槽，支撑框架4能够插接在卡槽内，从而实现上述的可拆卸连接功能。

优选地，支撑梁11上方还固定有太阳能跟踪器1；支撑梁11下方设有一可折叠太阳能跟踪支撑杆12和可折叠支撑杆8，可折叠支撑杆8上设置螺纹杆13，螺纹杆13上设置螺母，该可折叠太阳能跟踪支撑杆12的一端铰接支撑梁11底面，另一端与螺纹杆13上的螺母铰接，该螺纹杆13由一电机14B控制转动，螺纹杆13转动时，螺母能够沿着螺纹杆13轴向做直线运动，该电机14B由太阳能跟踪器1根据太阳的位置调整弧形聚光板5 朝向太阳的俯仰角度；

可折叠支撑杆8的两端分别安装有轮子，其中一端的轮子为折叠杆活动轮10，该折叠杆活动轮10由一活动轮的电机14A控制转向，可折叠支撑杆8的另一端为伸缩轮9；该折叠杆活动轮10的电机14A由太阳能跟踪器 1根据太阳的位置调整弧形聚光板5朝向太阳的方向；可折叠支撑杆8的伸缩轮9的轮轴为可伸缩轮9轴。

优选地，控制螺纹杆13转动的电机和控制活动轮转向的电机电源由支撑梁11内部的太阳能蓄电池或太阳能光伏接收板2供给。

优选地，支撑梁11上设有USB接口15、充电口17、电源接口18以及电源开关16。

优选地，箱体上还设置把手7，方便携带。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。