专利名称：竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置的制作方法
技术领域：
本实用新型的竖置式太阳集能器挑檐复合式下镜反射装置，属太阳能利用技术领域。
背景技术：
全世界太阳能利用的发展趋向是与建筑结合成为一体化，特别是与城市多层或高层建筑结合的一体化使太阳能采集装置既成为建筑的一个功能组件、又成为建筑的一个装饰组件，是迄今为止探索较浅的新发展领域，其中墙面安装的竖置式太阳集能器组件由于具有较好的装饰特性，将发展成太阳能建筑一体化的一种主要应用型式。虽然在建筑立面上安装太阳集能器的可利用面积较之屋面为大，但是由于在建筑立面上布置太阳能集热器时还要同时考虑实际安装面积所组成的色块大小对立面装饰效果产生的影响，因此在建筑立面上适宜安装太阳集能器的面积仍然受到一定的限制。此外，根据光辐射强度定律可知某点的光辐射强度与光源到达该点的距离平方成反比。在城市多层和高层建筑墙面上竖置安装太阳集能器的条件下，来自地反射方向的光辐射由于这种距离作用或前排建筑的遮挡，对于提高太阳集能器效率几乎已经没有多少贡献，而近似平行于地面方向设置的下镜反射面对于建筑立面装饰效果产生的影响较小，增加的直射日光反射能量大，至今还未得到应有的利用。
夏季，太阳能采集装置如作为家庭太阳热水器集热器或光电板方式的使用中，集能器照射日光过量将导致太阳能热水系统中热水沸腾和大量溢出或晶体硅光伏电池因温度剧升效率下降和加速老化，并可对集能器和太阳能系统造成损伤；此外，当冰雹、沙尘暴等灾害性天气降临时，会对镜反射工作面与集能器透明罩面盖板造成损伤，现有技术在如何预防太阳能装置采集热量过剩对集热器和太阳能系统造成损伤方面以及对于预测有冰雹等灾害性天气降临时或有沙尘暴的袭击时，如何保护镜反射工作面与集能器透明罩面盖板免受冰雹或沙尘暴损伤等方面均未予以考虑。
实用新型内容本实用新型的目的是提出一种集两个功能于一体且与多层、高层住宅应用的竖置安装太阳集能器相配套的下镜反射装置；该下镜反射装置的下镜反射板接收日光照射的入射角可调、并可上翻用作夏季集能器部分面积接受日光过量时的遮阳挡板和保护镜反射工作面与集能器透明罩面盖板不受冰雹或沙尘暴等的损伤。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，包括下镜反射板，其特征是下镜反射板还包括反射面板与底板，下镜反射板的外悬端上带有控制下镜反射板上翻的控制件，下镜反射板的内端通过铰链支座固定在连接支承面上，下镜反射板通过定位件限制其下翻角度。所述的下镜反射板外悬端上带有的上翻控制件可是手控的拉竿和连接羊眼或绳索，也可是自控装置，控制件上可带有刻度标记，控制件的另一端与太阳集能器上方或安装墙面连接固定。所述的定位件是建筑挑檐、或滑柱滑槽或折叠式连杆，滑柱滑槽或折叠式连杆可设置在下镜反射板与太阳集热器的两侧。所述的下镜反射板通过其定位件限制的下翻角度，是下镜反射板与垂直面的夹角，根据安装地点的地理纬度其最佳值在50度±5度加地理纬度角。所述的下镜反射装置工作角度的设置为使其反射面板的法线与冬季太阳直射光线间的夹角保持在35度到55度。所述的反射面板系反射率达到84％-94％、带耐大气腐蚀保护膜层的镜面级铝箔。所述的下镜反射板的反射面板上方可设有喷液清洗管道。所述的竖置式太阳集能器是能通过工作翅片多次反射吸收来自下镜反射板反射日光的三维翅片式太阳集能器，所述的太阳集能器包括太阳集热器和太阳光伏电池板。所述的铰链支座固定连接支承面可以是墙面或是竖置安装的太阳集能器底部的连接安装面。所述的下镜反射板接受日光状态时与连接支承面间设有供下层窗户玻璃散热对流通气的缝隙。
本实用新型的优点是在城市多层和高层建筑墙面上竖置安装太阳集能器条件下、在建筑立面上适宜安装太阳集能器的面积仍然受到一定的限制时、充分利用来自下镜反射板反射方向的光辐射提高太阳集能器的效率；并且，能在同一个下镜反射装置中实现下镜反射板接受日光照射的入射角可调、又可上翻用作夏季集能器部分面积接受日光过量时的遮阳挡板及保护太阳能系统免受灾害性天气和夏季日光照射过量对太阳集能器和太阳能系统带来的损伤，达到有效保护、节省成本、大幅度提高竖置安装太阳集能器的太阳能利用效率。
图1是本实用新型的竖置安装太阳集能器与建筑挑檐定位件配套时的挑檐复合式下镜反射装置的实施例结构示意图。
图2是本实用新型的竖置安装太阳集能器与滑柱滑槽定位件配套时的挑檐复合式下镜反射装置的实施例结构示意图。
图3是本实用新型的竖置安装太阳集能器与折叠式连杆定位件配套时的挑檐复合式下镜反射装置的实施例结构示意图。
具体实施方式
以下通过实施例对本实用新型作进一步说明。按图1所示，本实用新型一种竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置包括下镜反射板1、铰链支座2、控制件3、定位件4组成，其中，下镜反射板1包括底板与连接在底板上的反射面板；控制件3由手控的金属可调拉竿和连接羊眼和或绳索所组成；太阳集能器可以选用竖置安装的三维翅片玻璃真空管式太阳集热器(SC)。
所述的竖置式太阳集能器包括竖置安装的太阳集热器和竖置安装的太阳光伏电池板，太阳集热器包括所有竖置安装的平板式和玻璃真空管式等的太阳集热器。所述的竖置安装三维翅片太阳集能器是指能通过工作翅片多次反射吸收来自下镜反射板反射日光的三维翅片式太阳集能器，如类似于中国专利ZL02 2 64999.9中提出的三维翅片结构所构成的太阳集能器。
下镜反射板1的外悬端上带有控制上翻的控制件3，下镜反射板的内端通过铰链支座2固定在连接支承面上，铰链支座的固定连接支承面是竖置安装太阳集能器底部的连接安装面或可是墙面。下镜反射板以定位件4限制其下翻角度，定位件可是建筑固有结构挑檐、也可是滑柱滑槽或折叠式连杆，定位件是建筑挑檐如图1所示；或定位件是滑柱滑槽如图2所示；或定位件是折叠式连杆如图3所示，其中滑柱滑槽或折叠式连杆可设置在下镜反射板与太阳集热器的两侧，下镜反射板经此两种定位件与太阳集能器安装面或墙面连接、伸展后被定位限制下翻角度。下镜反射板1外悬端上带有的上翻控制件3是手控的拉竿和连接羊眼或绳索，也可用自控装置作入射角(i)的自动跟踪。控制件上可带刻度标记，用于辅助调整下镜反射板接受太阳直射光的入射角，下镜反射装置工作角度的设置是使其反射面板的法线与冬季太阳直射光线间的夹角(i)保持35度-55度，如夹角(i)可以设置在45度左右，控制件的另一端在调整完闭下镜反射板接受太阳直射光的入射角度后与三维翅片玻璃真空管式太阳集热器(SC)上方或安装墙面作连接固定，根据季节不同，下镜反射板接受太阳直射光的入射角可以作不同的调整。
下镜反射板通过下翻定位件限制的下翻角度，是下镜反射板与垂直面的夹角，根据安装地点的地理纬度其最佳值在50度±5度加地理纬度角，如上海的地理纬度角是33度，下翻限位的下翻角度最佳值应是83度±5度。一般以冬季最佳接受条件为夹角(θ)设置的主要考虑。下镜反射板的反射面板系反射率达到84％-94％、带耐大气腐蚀保护膜层的长寿命镜面级铝箔，这比通常可使用的超高反射率不锈钢镜面板可以提高24％-34％的反射效率，下镜反射板的反射面板上方可设有喷液清洗管道5，用于定期清洗反射面板上的积尘。
由于下镜反射板包括刚性材料的底板且定位在建筑挑檐上时，可减小雨点产生的撞击噪声。此外，下镜反射板接受口光状态时与连接支承面间还设有供下层窗户玻璃散热对流通气的缝隙，以免影响下层住户窗户的散热，达到太阳能利用与建筑的一体化完美结合。
工作原理用作下镜反射板时，除了根据安装地点的地理纬度等调节下翻角度向三维翅片玻璃真空管式太阳集热器(SC)提供反射日光时、下翻角度还兼有清洗淌水和易于排尘的功能；用作遮阳挡板时，这种太阳集能器下镜反射板在日光照射过量时可上翻遮阳，如夏季竖置安装太阳集能器作为家庭太阳热水器集热器方式使用时，当过多的热量将导致热水沸腾与大量溢出而对系统造成损害的情况下，可上翻下镜反射板以调节对集能器部分面积的遮阳，形成对三维翅片玻璃真空管式太阳集热器(SC)与系统的遮阳保护，此外，在预测有冰雹等灾害性天气降临时或有沙尘暴的袭击时，也可利用下镜反射板上翻遮闭大部分下镜反射板，保护镜反射工作面与集能器透明罩面盖板或玻璃管面免受冰雹或沙尘暴的损伤。
采用具有复合功能的下镜反射板的挑檐式下镜反射装置，既能利用下镜反射板上翻遮闭对镜反射工作面与集能器透明罩面盖板或玻璃管面起保护作用，又能作为捕捉竖置安装太阳集能器以外、平行地反射方向上受光面积的辐射反射能量，用以补偿建筑立面上由于竖置安装太阳集能器安装面积受立面装饰效果要求限制而产生的集能损失，从而使太阳能利用与建筑一体化结合又上升一个水平，这种利用设置一个近似平行地反射方向上的下镜反射装置为建筑立面上竖置安装的太阳集能器增加辐射能量的方法将成为一种集能面积补偿的重要辅助手段，并代表了当今多层或高层建筑太阳能利用方面的一个发展要求与必然趋势。
权利要求1.竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，包括下镜反射板，其特征是下镜反射板还包括反射面板与底板，下镜反射板的外悬端上带有控制下镜反射板上翻的控制件，下镜反射板的内端通过铰链支座固定在连接支承面上，下镜反射板通过定位件限制其下翻角度。
2.根据权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的下镜反射板外悬端上带有的上翻控制件可是手控的拉竿和连接羊眼或绳索，也可是自控装置，控制件上可带有刻度标记，控制件的另一端与太阳集能器上方或安装墙面连接固定。
3.根据权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的定位件是建筑挑檐、或滑柱滑槽或折叠式连杆，滑柱滑槽或折叠式连杆可设置在下镜反射板与太阳集热器的两侧。
4.根据权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的下镜反射板通过其定位件限制的下翻角度，是下镜反射板与垂直面的夹角，根据安装地点的地理纬度其最佳值在50度±5度加地理纬度角。
5.根据权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的下镜反射装置工作角度的设置为使其反射面板的法线与冬季太阳直射光线间的夹角保持在35度到55度。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的反射面板系反射率达到84％-94％、带耐大气腐蚀保护膜层的镜面级铝箔。
7.根据权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的下镜反射板的反射面板上方可设有喷液清洗管道。
8.一种权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的竖置式太阳集能器是能通过工作翅片多次反射吸收来自下镜反射板反射日光的三维翅片式太阳集能器，所述的太阳集能器包括太阳集热器和太阳光伏电池板。
9.根据权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的铰链支座固定连接支承面可以是墙面或是竖置安装的太阳集能器底部的连接安装面。
10.根据权利要求1所述的竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，其特征是所述的下镜反射板接受日光状态时与连接支承面间设有供下层窗户玻璃散热对流通气的缝隙。
专利摘要本实用新型涉及一种竖置式太阳集能器的挑檐复合式下镜反射装置，包括下镜反射板，其特征是下镜反射板还包括反射面板与底板，下镜反射板的外悬端上带有控制下镜反射板上翻的控制件，下镜反射板的内端通过铰链支座固定在连接支承面上，下镜反射板可通过定位件限制其下翻角度。在城市多层和高层建筑墙面上竖置安装太阳集能器时充分利用来自下镜反射板反射方向的光辐射提高太阳集能器的效率，并在同一个下镜反射装置中实现集作遮阳及保护挡板、下镜反射板两个功能于一体，从而达到节省成本和大幅度提高竖置安装太阳集能器的太阳能利用效率。
文档编号F24J2/16GK2738168SQ20042000303
公开日2005年11月2日 申请日期2004年1月20日 优先权日2004年1月20日
发明者潘戈 申请人:潘戈