一種太陽能聚焦集熱裝置的製作方法

2023-08-07 04:36:01 1

專利名稱：一種太陽能聚焦集熱裝置的製作方法
技術領域：
本發明提供的是熱工領域的熱收集利用設備，具體地說是一種太陽能聚焦集熱裝置。
背景技術：
在本發明提出以前，真空管式集熱器能夠通過吸收太陽能加熱水，從而獲得熱水，由於真空管式集熱器的陽光是以弧面照射吸熱，有一部分光線被折射，而且真空管是間隔排列，有無集熱空間，所以單位面積的採光面積小，因而集熱功率低。當需要溫度較高時，則真空管集熱器受到材質與結構的限制，不能實現。另外還有拋物鏡聚焦集熱裝置被採用，這種集熱裝置是將太陽光聚焦到換熱器上，通過換熱器加熱工質，實現太陽光與熱能的轉換，從而達到集熱的目的。但是，此種集熱裝置需要進行太陽光的跟蹤，始終使焦點與換熱器相對，才能達到集熱的目的。因此如何進行太陽光聚焦的焦點是需要解決的關鍵問題。根據目前所掌握的資料，解決太陽光跟蹤的辦法複雜，尤其是將多個集熱器列陣排列時，更是沒有相關的報導。

發明內容
為了利用聚光器實現太陽光集熱，本發明提供了一種太陽能聚焦集熱裝置。該裝置通過在聚光器上安裝緯度對光轉動套與經度偏轉驅動器和加熱器，解決太陽光跟蹤聚焦與集熱的技術問題。本發明解決技術問題所採用的方案是
在底座下部通過緯度對光轉動軸安裝具有手柄的緯度對光轉動套。在底座兩側分別連接有回流工質輸送軟管和熱工質輸出軟管，其中，回流工質輸送軟管經過增壓泵與外接管路連接器冷工質管相連接，其中，熱工質輸出軟管與外接管路連接器熱工質管連接，其中，回流工質輸送軟管通過底座和轉筒後與回流工質管相通，回流工質管出口設置在加熱器內的下部，加熱器空間與熱工質管相通，並經過轉筒後通過底座與熱工質輸出軟管相通。在底座上設有凸臺，在凸臺上套裝有轉筒，凸臺與轉筒的內部連接處裝有旋轉密封器，轉筒下部的外側裝有轉筒齒輪，在底座靠近轉筒齒輪一側安裝有經度偏轉驅動電機，經度偏轉驅動電機上所裝有的驅動齒輪與轉筒齒輪相嚙合接觸。在轉筒上通過支架安裝有聚光器。在底座上的一側裝有自動控制器。經度偏轉驅動電機和增壓泵分別通過導線與自動控制器相連接；在自動控制器內裝有程序控制器、時鐘計時器和偏轉驅動電路；與程序控制器連接有增壓泵開關電路；所述聚光器為拋物鏡結構。積極效果，本發明裝置能夠進行聚光器的緯度與經度跟蹤調節，並裝有加熱器和工質循環管路，能夠使聚光器保持與陽光照射聚焦狀態，通過聚焦加熱經過加熱器中的工質，實現工質加熱。具有效率高，加熱效果好，方便矩陣排列布置的優點。適宜作為太陽能加熱器應用。


圖1為本發明結構示意圖
圖2為本發明自動控制器電路方框圖
圖中，1.聚光器，2.加熱器，3.回流工質管，4.熱工質管，5.支架，6.轉筒，6.1.旋轉密封器，6. 2.轉筒齒輪，7.經度偏轉驅動電機，7.1.偏轉驅動齒輪，8.緯度對光轉動套，8.1.緯度對光轉動軸，9.手柄，10.底座，11.熱工質輸出軟管，12.回流工質輸送軟管，13.增壓泵，14.外接管路連接器，15.自動控制器，15.1.程序控制器，15. 2.時鐘計時器，15.2.偏轉驅動電路，15. 3.增壓泵開關電路，15. 4.增壓泵開關電路。
具體實施例方式據圖所示，在底座10下部通過緯度對光轉動軸8.1安裝具有手柄9的緯度對光轉動套8。在底座兩側分別連接有回流工質輸送軟管12和熱工質輸出軟管11，其中，回流工質輸送軟管經過增壓泵13與外接管路連接器14冷工質管相連接，其中，熱工質輸出軟管與外接管路連接器熱工質管連接，其中，回流工質輸送軟管通過底座和轉筒6後與回流工質管3相通，回流工質管出口設置在加熱器2內的下部，加熱器空間與熱工質管4相通，並經過轉筒後通過底座與熱工質輸出軟管相通。在底座上設有凸臺，在凸臺上套裝有轉筒，凸臺與轉筒的內部連接處裝有旋轉密封器6. 1，轉筒下部的外側裝有轉筒齒輪6. 2，在底座靠近轉筒齒輪一側安裝有經度偏轉驅動電機7，經度偏轉驅動電機上所裝有的驅動齒輪7.1與轉筒齒輪相嚙合接觸。在轉筒上通過支架5安裝有聚光器I。在底座上的一側裝有自動控制器15。經度偏轉驅動電機和增壓泵分別通過導線與自動控制器相連接。在自動控制器內裝有程序控制器15.1、時鐘計時器15. 2和偏轉驅動電路15. 3 ;與程序控制器連接有增壓泵開關電路15. 4。所述導熱工質為水，油或添加有抗凍物質的水溶液，以及有機液態物。所述聚光器為拋物鏡結構。工作原理與工作過程
緯度跟蹤調節根據季節太陽光與地面的照射角度，通過扳動手柄，使底座產生俯仰角位移，從而使聚光器的聚焦點與陽光照射角度重合，達到緯度調節的動作。精度跟蹤調節偏轉角度跟蹤，每天太陽光從東向西移動，從日出到日落為時間依據，根據季節日出日落的時間段設定聚光器偏轉程序並輸入到程序控制器中，程序控制器通過時鐘計時器轉動所產生的動作信號，驅動偏轉驅動電路產生時間脈衝電流，並將脈衝電流輸送到經度偏轉驅動電機產生一步位移。由於太陽運行與時鐘運轉具有相關性和規律性，所以通過時鐘信號能夠驅動經度偏轉驅動電機運轉，通過與轉筒齒輪傳動，使聚光器的轉筒轉動，保持聚光器與太陽光為聚焦狀態。當太陽落下時直至太陽升起時，為黑暗狀態，程序控制器將黑暗狀態時間設為脈衝電流停止狀態，而程序控制器通過時鐘計時器的信號驅使偏轉驅動電路產生迴轉起始狀態，經度偏轉驅動電機與轉筒齒輪傳動，帶動聚光器朝向太陽升起時的光照空間。在使用前，通過增壓泵向管路系統中充入吸熱工質。外接管路連接器與集熱容器相連通，回流工質輸送軟管的始端裝在集熱容器的底部，熱工質輸出軟管接於集熱容器的上端。在運行時，通過自動控制器啟動增壓泵工作，將常溫工質通過回流工質輸送軟管和回流工質管輸入到加熱器內，被加熱後通過熱工質管和熱工質輸出軟管流入集熱容器內，通過不斷循環加熱，使工質逐漸升溫，達到設定溫度，實現太陽能制熱。由於熱工質輸出軟管和回流工質輸送軟管為柔性結構，所以當聚光器進行緯度轉動時，能夠保持為固定不動的狀態，有利於外接管路連接器與其它管路的連接。本發明能夠由單個組合成為矩陣採光加熱系統，實現大功率加熱。被加熱的工質具有熱能，能夠應用到用熱場合，用於採暖、烘乾、加熱物質或熱動力轉換。
權利要求
1.一種太陽能聚焦集熱裝置，其特徵是: 在底座(10 )下部通過緯度對光轉動軸(8.1)安裝具有手柄(9 )的緯度對光轉動套(8 ); 在底座兩側分別連接有回流工質輸送軟管(12)和熱工質輸出軟管(11 )，其中，回流工質輸送軟管經過增壓泵(13)與外接管路連接器(14)冷工質管相連接，其中，熱工質輸出軟管與外接管路連接器熱工質管連接，其中，回流工質輸送軟管通過底座和轉筒(6)後與回流工質管(3)相通，回流工質管出口設置在加熱器(2)內的下部，加熱器空間與熱工質管(4)相通，並經過轉筒後通過底座與熱工質輸出軟管相通； 在底座上設有凸臺，在凸臺上套裝有轉筒，凸臺與轉筒的內部連接處裝有旋轉密封器(6.1)，轉筒下部的外側裝有轉筒齒輪(6.2)，在底座靠近轉筒齒輪一側安裝有經度偏轉驅動電機(7)，經度偏轉驅動電機上所裝有的驅動齒輪(7.1)與轉筒齒輪相嚙合接觸； 在轉筒上通過支架(5)安裝有聚光器(I)； 在底座上的一側裝有自動控制器(15)； 經度偏轉驅動電機和增壓泵分別通過導線與自動控制器相連接； 在自動控制器內裝有程序控制器(15.1)、時鐘計時器(15.2)和偏轉驅動電路(15.3);與程序控制器連接有增壓泵開關電路(15.4)。
2.根據權利要求1所述的一種太陽能聚焦集熱裝置，其特徵是:所述導熱工質為水，油或添加有抗凍物質的水溶液，以及有機液態物。
3.根據權利要求1所述的一種太陽能聚焦集熱裝置，其特徵是:所述聚光器為拋物鏡結構。
全文摘要
本發明提供的是一種太陽能聚焦集熱裝置。在底座上通過轉筒安裝有聚光器，聚光器上裝有加熱器，加熱器管路與底座上所設的回流工質輸送軟管、熱工質輸出軟管、增壓泵和外接管路連接器連接；轉筒與經度偏轉驅動電機齒輪嚙合傳動，實現聚光器的經度跟蹤調節；底座上所裝的緯度對光轉動軸和手柄實現聚光器的緯度跟蹤調節；在底座上所安裝的自動控制器控制經度偏轉驅動電機和增壓泵的運轉。本發明能夠進行聚光器的緯度與經度跟蹤調節，並裝有加熱器和工質循環管路，能夠使聚光器保持與陽光照射聚焦狀態，通過聚焦加熱經過加熱器中的工質，實現工質加熱。具有效率高，加熱效果好的優點。適宜作為太陽能加熱器應用。
文檔編號F24J2/06GK103075815SQ20131000541
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月8日 優先權日2013年1月8日
發明者連四海 申請人:綏中德澳科技有限公司