专利名称：聚光、透光式太阳能换热器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种太阳能换热器，尤其是一种聚光、透光式太阳能换热器。
背景技术：
目前普遍使用的太阳能换热器均采用平板式集热器，平板式集热器入射阳光的能量密度低，吸热效果不理想，并且存在水路密封效果差、无防冻措施等不足。
发明内容
本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，而提供一种可提高入射阳光的能量密度且吸收效果好，又有独特的防冻技术的聚光、透光式太阳能换热器。它包括反射板(5)、支撑托架(6)、底座圆盘(8)、保温换热水箱(13)通过进水管(28)和出水管(27)与蓄水箱(19)连接，尤其是安装在支撑托架(6)上的反射板(5)为灶形抛物面，透光镜(1)安装在反射板(5)的正上方的支架(4)上，在反射板(5)和透光镜(1)之间的太阳能吸收体(3)通过油管(2)与换热水箱(13)连接，油管(2)的部分管路置于换热水箱(13)中；所述太阳能吸收体(3)和油管(2)均采用双层壁，其双层壁之间为抽真空层；换热水箱(13)的进水口(16)及出水口(10)处均设有旋转密封装置(12)；所述反射板(5)上还设有太阳能跟踪装置(30)。
本实用新型的特点是，采用先进的微电子技术，准确的跟踪太阳的光线，利用抛物面灶形反射板和透光镜将射入的光线，聚光、聚焦到吸收体上，大大提高了入射阳光的能量密度，吸热效果好；换热水箱由于采用防冻油作为传热介质、吸收体和油管均为双层壁及在双层壁间为抽真空层，因此防冻效果好；通过在换热水箱的进水口及出水口处安装的旋转密封装置加之油路的防冻措施得当，使水路、油路达到很好的密封效果。其结构合理、节能环保，可广泛应用于住宅楼居民供暖、洗浴以及其它领域的供热。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型包括反射板5、支撑托架6、底座圆盘8、保温换热水箱13通过进水管28和出水管27与蓄水箱19连接，尤其是安装在支撑托架6上的反射板5为灶形抛物面，透光镜1安装在反射板5的正上方的支架4上，在反射板5和透光镜1之间的太阳能吸收体3，通过油管2与换热水箱13连接，油管2的部分管路置于换热水箱13中；所述太阳能吸收体3和油管2均采用双层壁，其双层壁之间为抽真空层；换热水箱13的进水口16及出水口10处均设有旋转密封装置12；所述反射板5上还设有太阳能跟踪装置30。
其中，太阳能吸收体3为金属空心球体并与油管2相通，其体内介质为防冻油。油管2的管路形成一油回路，其上还设有进油口11。换热水箱13与蓄水箱19，通过进水管28、出水管27连接形成一水回路。蓄水箱19的进水管路上配有水温水位控制仪20和电磁阀21及手动阀门22。太阳能跟踪装置30是由微电脑、与反射板5的传动机构连接的高度角电机7及与底座圆盘8上的传动机构连接的方位角电机17组成。
将本实用新型安装在楼顶或地面后，可采用两种方式接通自来水24，一种是通过微电脑控制的水温水位测控仪20控制电磁阀21自动上水，使保温换热水箱13及蓄水箱19上满水，此时，手动阀门22处于关闭状态；另一种是利用手动阀门22上水，水满时水从溢流管18流出后关掉阀门停止上水。此种方法可作为停电时备用阀门。安装在支撑托架6上的灶形抛物面反射板5，由抛光不锈钢板制成。透光镜1安装在反射板5的正上方的支架4上。在透光镜1和反射板5之间装有太阳能吸收体3，吸收体3可采用双层抽真空黑铜质空心球体。通过透光镜1使反射板5的光线聚集在吸收体3上，焦点的温度可达到800℃。吸收体3与油管2、保温换热水箱13连接为一体，利用置于换热水箱13中的油管2的部分管路发出的热量，使水箱13中的水换热。换热水箱13的进水口16及出水口10处均设有旋转密封装置12，其外管一端与换热水箱13的进水口16及出水口10，通过密封盖、密封垫圈旋转密封连接，另一端与进水管28和出水管27固定连接(不转动)，并与底座圆盘8固定在一起。太阳能跟踪装置30通过微电脑控制传动机构转动来跟踪太阳光线，通过高度角电机7的转动轴带动反射板5背面的传动机构使反射板5以支撑托架6的支撑立柱为中心转动，从而达到反射板5的仰角随太阳光的变化而改变高度。通过方位角电机17的转动轴带动底座圆盘8上的支撑托架6的传动机构，以底座圆盘8为中心沿其圆周方向转动，从而达到反射板5的方位角随太阳光的变化而改变方位。由于反射板5和透光镜1始终对准太阳光射线，阳光射线通过反射板5和透光镜1聚光、聚焦于吸收体3上产生高热，使吸收体3内的介质油加热，油在油管2内自然循环，使保温换热水箱13中的水换热。再经热水管27使热水流入蓄水箱19，蓄水箱19的冷水通过冷水管28流进保温换热水箱13中，使水自然循环，最终使蓄水箱19的水加热，通过出水口25供热。
本实用新型的工作原理由透光镜1和反射板5将太阳光聚光、聚焦于吸收体3上产生高热后，使吸收体3内的介质油加热，经油管2使换热水箱13中的水加热的同时介质油温度降低后，又回到吸收体3内，形成油循环的第一个回路，实现换热水箱13中水的加热，再通过热水管27使蓄水箱19中的水换热，蓄水箱19中的冷水从冷水管28回到换热水箱13内，形成水循环的第二个回路，最终实现蓄水箱19中水的加热。太阳能跟踪装置30通过微电脑控制，驱动高度角电机7带动反射板5背面的传动机构使反射板5的仰角随太阳光的变化而改变高度；驱动方位角电机17带动底座圆盘8上的传动机构，使其沿底座圆盘8的圆周方向转动，反射板5的方位角随太阳光的变化而改变方位。
太阳能跟踪装置30的微电脑控制部分通过导线与太阳能换热器连接，可通过存入电脑的季节信息计算出该季节对应的日照高度角及方位角，通过驱动器驱动高度角电机7和方位角电机17使相应的传动机构旋转。也可采用其它方法实现高度角和方位角的旋转控制。所述反射板5的传动机构可采用链轮传动、齿轮传动及其它传动方式。
权利要求1.一种聚光、透光式太阳能换热器，它包括反射板(5)、支撑托架(6)、底座圆盘(8)，保温换热水箱(13)通过进水管(28)和出水管(27)与蓄水箱(19)连接；油管(2)上设有进油口(11)；其特征在于安装在支撑托架(6)上的反射板(5)为灶形抛物面，透光镜(1)安装在反射板(5)的正上方的支架(4)上，在反射板(5)和透光镜(1)之间的太阳能吸收体(3)通过油管(2)与换热水箱(13)连接，油管(2)的部分管路置于换热水箱(13)中；所述太阳能吸收体(3)和油管(2)均采用双层壁，其双层壁之间为抽真空层；换热水箱(13)的进水口(16)及出水口(10)处均设有旋转密封装置(12)；所述反射板(5)上还设有太阳能跟踪装置(30)。
2.根据权利要求1所述的聚光、透光式太阳能换热器，其特征在于所述太阳能吸收体(3)为金属空心球体并与油管(2)相通，其体内介质为防冻油。
3.根据权利要求2所述的聚光、透光式太阳能换热器，其特征在于所述油管(2)的管路形成一油回路。
4.根据权利要求1所述的聚光、透光式太阳能换热器，其特征在于所述换热水箱(13)与蓄水箱(19)，通过进水管(28)、出水管(27)连接形成一水回路。
5.根据权利要求4所述的聚光、透光式太阳能换热器，其特征在于所述蓄水箱(19)的进水管路上配有水温水位控制仪(20)和电磁阀(21)。
6.根据权利要求5所述的聚光、透光式太阳能换热器，其特征在于所述蓄水箱(19)进水管路上配有手动阀门(22)。
7.根据权利要求1所述的聚光、透光式太阳能换热器，其特征在于所述太阳能跟踪装置(30)是由微电脑、与反射板(5)的传动机构连接的高度角电机(7)及与底座圆盘(8)上的传动机构连接的方位角电机(17)组成。
专利摘要聚光、透光式太阳能换热器，包括底座圆盘，支撑托架上的灶形抛物面反射板与其上方的透光镜，由微电脑控制，随阳光射线的变化改变高度和方位，使其始终对准光线并聚光、聚焦于吸收体上产生高热。吸收体内的油被加热后换热水箱的水换热。热水经热水管流入蓄水箱，水自然循环至蓄水箱的水加热。吸收体和油管均采用双层壁其间为抽真空层；换热水箱的进、出水口处设有转封装置。因准确的跟踪光射线，并利用反射板和透光镜将光线，聚光、聚焦到吸收体上，大大提高入射光能量密度，吸热好；用油作传热介质、吸收体和油管用双层壁和抽真空层，防冻效果好；因换热水箱的进、出水口处装有转封装置及防冻措施得当，水、油两路达到好的密封效果。结构合理节能环保，可用于取暖、洗浴等各种供热。
文档编号F24J2/08GK2765107SQ200520089160
公开日2006年3月15日 申请日期2005年2月1日 优先权日2005年2月1日
发明者朱文祥 申请人:朱文祥