一種結合折射鏡的陽臺式太陽能集熱裝置的製作方法

2023-12-10 13:33:57 2

本發明涉及一種太陽能集熱器裝置，特別是一種結合折射鏡的陽臺式太陽能集熱裝置，屬於太陽能集熱技術領域。

背景技術：

太陽能作為一種清潔、無汙染的可再生能源，其開發和利用被認為世界能源戰略的重要組成部分。太陽能熱水器已經成功的商業化，如何更有效的利用太陽能，成為了各國科學家致力研究的內容。

隨著太陽能熱水系統由農業向城市發展，陽臺式太陽能熱水器得到了迅速的發展，因為隨著城市住宅的高層化發展、對建築美觀性要求的提高，傳統的太陽能集熱器難以滿足城市裡對太陽能應用的要求，陽臺式太陽能熱水器可以很好地解決上述問題，是太陽能熱水器的一個重要發展趨勢。

目前的陽臺式太陽能熱水器由於陽臺面積有限，太陽能集熱器的傾角過小，有效採光量不高，造成了太陽能集熱水箱水溫和太陽能利用率都較低的現象，尤其在夏季，陽臺式太陽能熱水器和傳統的太陽能熱水器的使用效果有明顯的差距，影響了陽臺式太陽能熱水器的口碑，限制了太陽能利用在城市中的發展。

技術實現要素：

技術問題：本發明的目的在於克服上述現有相關陽臺式太陽能集熱裝置的缺陷，提供了一種在有限空間內提高太陽能採光面積和使用效果的、外形美觀結構簡單的陽臺式太陽能集熱裝置。

技術方案：為解決上述技術問題，本專利提供的技術方案為：

採用一種結合折射鏡的陽臺式太陽能集熱裝置，包括折射透鏡裝置、陽臺式太陽能集熱器、陽臺式太陽能集熱器支架；陽臺式太陽能集熱器固定在陽臺式太陽能集熱器支架上，折射透鏡裝置位於陽臺式太陽能集熱器的上方。

折射透鏡裝置包括折射透鏡、調節杆、橫杆、連杆、調節固定基座；折射透鏡上表面為弧形的凸面，折射透鏡的一端有橫向貫穿的圓柱形孔槽，橫杆通過圓柱形孔槽穿過折射透鏡，兩個調節杆的一端分別與折射透鏡的兩個側面連接，調節杆可以相對摺射透鏡轉動，兩個調節杆的另一端分別與連杆的兩端固定連接，兩個調節固定基座分別與橫杆的兩端固定連接，調節固定基座上設置有多個對應 連杆的預留孔槽，通過連杆放入不同的預留孔槽，可以實現折射透鏡裝置的角度調節。

陽臺式太陽能集熱器支架包括斜支架、豎向支架、調節支架；斜支架的上端與豎向支架的上端通過螺栓連接、斜支架的下端有多個預留孔，調節支架的一端與豎向支架通過螺栓連接，調節支架的另一端通過螺栓連接到斜支架的預留孔上，豎向支架固定連接到陽臺上，通過改變調節支架與斜支架上不同的預留孔的連接，可以實現斜支架的角度調節，進而實現陽臺式太陽能集熱器的角度調節。

調節固定基座可以固定連接到陽臺上，也可以通過連接杆固定連接到豎向支架上。

陽臺式太陽能集熱器可以為太陽能平板式集熱器，也可以為真空管式集熱器。

有益效果：

1)該裝置採用了折射鏡裝置，可以在有限的陽臺空間內提高太陽能的採光面積。

2)該裝置採用了上表面凸形的折射透鏡結構，起到了聚光效果的同時，還可以避免折射鏡上表面積灰、水及雜物。

3)該裝置採用了折射鏡裝置，提高了集熱器單位面積的太陽能能流密度，進而提高了集熱器及集熱水箱的溫度。

4)該裝置採用了可調節角度的太陽能集熱器支架，可以根據不同季節太陽的位置調節太陽能集熱器的傾角，從而提高了太陽能的使用效果。

5)該裝置採用的折射鏡裝置可以進行角度的調節，根據太陽的位置調節太陽能折射的方向，保證太陽能的使用效果，同時配合太陽能集熱器的角度調節，進一步保證太陽能集熱器的採光效果。

6)折射鏡裝置可以起到遮陽棚和擋雨棚的作用。

7)該裝置結構簡單，成本低，效果顯著，外形美觀、推廣潛力大。

附圖說明

圖1是結合折射鏡的陽臺式太陽能集熱裝置的結構示意圖；

圖2是折射透鏡裝置的結構示意圖；

圖3是陽臺式太陽能集熱器支架的結構示意圖；

圖4是結合折射鏡的陽臺式太陽能集熱裝置的應用原理圖；

其中：1是折射透鏡裝置、2是陽臺式太陽能集熱器、3是陽臺式太陽能集熱器支架、4是連接杆、1-1是折射透鏡、1-2是調節杆、1-3是橫杆、1-4是連杆、1-5 是調節固定基座、3-1是斜支架、3-2是豎向支架、3-3是調節支架。

具體實施方式

實施例一

參見圖1-圖3，一種結合折射鏡的陽臺式太陽能集熱裝置，包括折射透鏡裝置1、陽臺式太陽能集熱器2、陽臺式太陽能集熱器支架3；陽臺式太陽能集熱器2固定在陽臺式太陽能集熱器支架3上，折射透鏡裝置1位於陽臺式太陽能集熱器2的上方。陽臺式太陽能集熱器2為真空管式太陽能集熱器。

折射透鏡裝置1包括折射透鏡1-1、調節杆1-2、橫杆1-3、連杆1-4、調節固定基座1-5；折射透鏡1-1上表面為弧形的凸面，折射透鏡1-1的一端有橫向貫穿的圓柱形孔槽，橫杆1-3通過圓柱形孔槽穿過折射透鏡1-1，兩個調節杆1-2的一端分別連接折射透鏡1-1的兩個側面，調節杆1-2可以相對摺射透鏡1-1轉動，兩個調節杆1-2的另一端分別與連杆1-4的兩端固定連接，兩個調節固定基座1-5分別與橫杆1-3的兩端固定連接，調節固定基座1-5上設置有4個對應連杆1-4的預留孔槽，調節固定基座1-5通過螺栓固定到陽臺牆壁上。

陽臺式太陽能集熱器支架3包括斜支架3-1、豎向支架3-2、調節支架3-3；斜支架3-1的上端與豎向支架3-2的上端通過螺栓連接、斜支架3-1的下端有預留孔，調節支架3-3的一端與豎向支架3-2通過螺栓連接，調節支架3-3的另一端與斜支架3-1通過螺栓連接，豎向支架3-2通過螺栓固定到陽臺牆壁上。

實施例二

參見圖1-圖3，一種結合折射鏡的陽臺式太陽能集熱裝置，包括折射透鏡裝置1、陽臺式太陽能集熱器2、陽臺式太陽能集熱器支架3；陽臺式太陽能集熱器2固定在陽臺式太陽能集熱器支架3上，陽臺式太陽能集熱器支架3固定到陽臺上，折射透鏡裝置1位於陽臺式太陽能集熱器2的上方，陽臺式太陽能集熱器2採用0.8m*2m的平板式太陽能集熱器。

折射透鏡裝置1包括折射透鏡1-1、調節杆1-2、橫杆1-3、連杆1-4、調節固定基座1-5；折射透鏡1-1上表面為弧形的凸面，折射透鏡1-1的一端有橫向貫穿的圓柱形孔槽，橫杆1-3通過圓柱形孔槽穿過折射透鏡1-1，兩個調節杆1-2的一端分別與折射透鏡1-1的兩個側面連接，調節杆1-2可以相對摺射透鏡1-1轉動，兩個調節杆1-2的另一端分別與連杆1-4的兩端固定連接，兩個調節固定 基座1-5分別與橫杆1-3的兩端固定連接，調節固定基座1-5上設置有4個對應連杆1-4的預留孔槽，可以實現射透鏡1-1在30°的範圍內調節。

陽臺式太陽能集熱器支架3包括斜支架3-1、豎向支架3-2、調節支架3-3；斜支架3-1的上端與豎向支架3-2的上端通過螺栓連接、斜支架3-1的下端有3個預留孔，調節支架3-3的一端與豎向支架3-2通過螺栓連接，調節支架3-3的另一端通過螺栓連接到斜支架3-1的預留孔上，通過選擇不同的預留孔可以實現集熱器具有不同的傾角(25°、15°、0°)，調節固定基座1-5通過連接杆4固定連接到豎向支架3-2上，豎向支架3-2與陽臺固定連接。

通過將落到折射鏡上的太陽能折射到太陽能集熱器上，增加太陽能集熱器上所接收的太陽能，進而改善太陽能集熱器的實際使用效果。圖4中為太陽高度角在60度時太陽光線的路徑，可以看出太陽能的採光量增加了約60％。

本專利還可以有其它實施方式，凡依據本專利的技術實質所採用的任何細微修改、等效變換、替代所形成的技術方案，均落在本專利要求保護的範圍之內。