CN106225259A - 一种双面高效集热的太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种双面高效集热的太阳能热水器，包括太阳能保温水箱和太阳能集热管，太阳能集热管沿水平方向均匀排列设置在太阳能保温水箱内，太阳能保温水箱的上下两侧分别设置有第一透镜和第二透镜，第二透镜背向太阳能保温水箱一侧设置有反光镜，阳光照射第一透镜以在太阳能集热管内形成有第一聚焦端，阳光经反光镜反射进入第二透镜以在太阳能集热管内形成第二聚焦端，第一聚焦端和第二聚焦端相重合。本发明没有无效集热面积、集热效率高、使用方便，可广泛应用于太阳能热水器领域；双面双重聚光、全面照射受热均匀效益最大，不浪费，聚热效率高减少光损；减少折射、反射，结构简单，易于实现。

Description

一种双面高效集热的太阳能热水器

技术领域

本发明涉及一种太阳能热水器，具体涉及一种双面高效集热的太阳能热水器。

背景技术

随着国家节能技术要求的提高，太阳能热水器已经大量应用于热水的生产领域。太阳能热水器，是利用太阳光辐射的光能转化为热能，将水从低温加热到高温的热水设备，是国家积极推广的节能热水设备。

传统的太阳能热水器，只能单面集热，即只有太阳光辐射到集热管的那一面才能收集热量，而且由于加工工艺的问题，集热管与集热管之间都留有间隙，这些间隙就是太阳能的无效集热面积。因此，传统的太阳能热水器的缺陷是：只能单面集热、而且无效集热面积多，整体集热效率是比较低。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供了可以双面集热、没有无效集热面积、集热效率高、结构简单、使用方便的一种双面高效集热的太阳能热水器。

为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种双面高效集热的太阳能热水器，包括太阳能保温水箱和太阳能集热管，所述太阳能集热管沿水平方向均匀排列设置在太阳能保温水箱内，所述太阳能保温水箱的上下两侧分别设置有第一透镜和第二透镜，所述第二透镜背向太阳能保温水箱一侧设置有反光镜，阳光照射第一透镜以在太阳能集热管内形成有第一聚焦端，阳光经反光镜反射进入第二透镜以在太阳能集热管内形成第二聚焦端，所述第一聚焦端和第二聚焦端相重合。

作为一种改进，所述太阳能保温水箱为方形结构或者其他上下表面相平行的结构，所述第一透镜和第二透镜平行于太阳能保温水箱的上下表面设置。

作为一种改进，所述反光镜包括两个首位相连的V型反光板，所述V型反光板的对称轴分别与太阳能保温水箱的左右两侧边相重合。

作为一种改进，所述V型反光板的折角为90度。

作为一种改进，所述两块V型反光板大小、形状相同且轴对称设置。

作为一种改进，所述V型反光板为平面镜。

作为一种改进，所述第一透镜、第二透镜均为线性菲涅尔透镜。

作为一种改进，所述第一聚焦端、第二聚焦端与太阳能集热管的中心轴相重叠，所述第一聚焦端、第二聚焦端与太阳能集热管数量相同。

与现有技术相比，本发明没有无效集热面积、集热效率高、使用方便，可广泛应用于太阳能热水器领域；双面双重聚光、全面照射受热均匀效益最大，不浪费，聚热效率高减少光损；减少折射、反射，结构简单，易于实现。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的透镜结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

一种双面高效集热的太阳能热水器，包括太阳能保温水箱1和太阳能集热管2，所述太阳能集热管2沿水平方向均匀排列设置在太阳能保温水箱1内，所述太阳能保温水箱1的上下两侧分别设置有第一透镜3和第二透镜4，所述第二透镜4背向太阳能保温水箱1一侧设置有反光镜5，阳光照射第一透镜3以在太阳能集热管2内形成有第一聚焦端7，阳光经反光镜5反射进入第二透镜4以在太阳能集热管2内形成第二聚焦端8，所述第一聚焦端7和第二聚焦端8相重合；如图1所示，太阳能集热管2沿水平方向均匀排列设置在太阳能保温水箱1内，太阳能保温水箱1上下两侧分别设置了第一透镜3和第二透镜4，第二透镜4背向太阳能保温水箱1一侧设置有反光镜5，反光镜5首尾依次连接并固定在支架上，阳光照射透过第一透镜3在太阳能集热管2内形成有第一聚焦端7，阳光经反光镜5反射照进第二透镜4在太阳能集热管2内形成第二聚焦端8，所述第一聚焦端7和第二聚焦端8相重合，通过聚焦获得热量给太阳能内储存的水加热，实现了双面双重聚光，加热能力强、速度快，而且全面照射，受热均匀效益最大。

作为一种改进，所述太阳能保温水箱1为方形结构或者其他上下表面相平行的结构，所述第一透镜3和第二透镜4平行于太阳能保温水箱1的上下表面设置；如图1所示，太阳能保温水箱1上下表面设置成平行状态，在太阳能保温水箱1上下两侧分别设置了第一透镜3和第二透镜4，第一透镜3和第二透镜4平行于太阳能保温水箱1上下表面，在结构上，使用上下平行设置减少了光损，避免太阳光部分被遮挡，而导致只有少数太阳光照射进入太阳能保温水箱1内，整体结构简单，易于实现。

作为一种改进，所述反光镜5包括两个首尾相连的V型反光板6，所述V型反光板6的对称轴分别与太阳能保温水箱1的左右两侧边相重合；如图1所示，在第二透镜4背向太阳能保温水箱1一侧设置有反光镜5，反光镜5首尾相连形成了两个V型反光板6，每一个V型反光板6的对称轴分别与太阳能保温水箱1的左右两侧边相重合，使得反光镜5在接收和发射太阳光时有效面积利用率高，整个反光镜5通过支架支撑稳定，整个结构太阳光利用率高，太阳光通过V型反光板6的反射、折射照进保温水箱1内，在太阳能集热管2内形成第二聚焦端8，进行聚集热能。

作为一种改进，所述V型反光板6的折角为90度；如图1所示，V型反光板6之间的夹角是90度，使得太阳光垂直照射，光能损耗最小，聚热效果最佳。

作为一种改进，所述两块V型反光板6大小、形状相同且轴对称设置；如图1所示，两块V型反光板6大小、形状相同，并且轴对称设置，使得结构紧凑美观，最主要的是使得太阳光利用率较高，太阳能集热管2受热均匀。

作为一种改进，所述V型反光板6为平面镜；如图1所示，反光镜5首尾相连形成了两个V型反光板6，所述V型反光板6为平面镜，改变太阳光照射方向，同时使太阳光全部被反射，没有造成透过V型反光板6造成光能损耗。

作为一种改进，所述第一透镜3、第二透镜4均为线性菲涅尔透镜；如图1所示，在太阳能保温水箱1上方设置有线性菲涅尔的第一透镜3，在太阳能保温水箱1下方设置有线性菲涅尔的第二透镜4，如图2所示，第一透镜3和第二透镜4的两端均设置有等距的齿纹，通过这些齿纹，可以达到对太阳光起到反射或者折射的作用。传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵，菲涅尔透镜可以极大的降低成本，同时还可以实现聚焦作用。

作为一种改进，所述第一聚焦端7、第二聚焦端8均与太阳能集热管2的中心轴相重叠，所述第一聚焦端7、第二聚焦端8均与太阳能集热管2数量相同；如图1所示，第一聚焦端7、第二聚焦端8的位置均在太阳能集热管2的中心轴上，并且相重叠，所述第一聚焦端7、第二聚焦端8的数量均与太阳能集热管2数量相同，使得每一个太阳能集热管2都能双重集热、效益最大、不浪费、聚热效率高。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施方式。显然，本发明不限于以上实施方式，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种双面高效集热的太阳能热水器，包括太阳能保温水箱(1)和太阳能集热管(2)，其特征在于：所述太阳能集热管(2)沿水平方向均匀排列设置在太阳能保温水箱(1)内，所述太阳能保温水箱(1)的上下两侧分别设置有第一透镜(3)和第二透镜(4)，所述第二透镜(4)背向太阳能保温水箱(1)一侧设置有反光镜(5)，阳光照射第一透镜(3)以在太阳能集热管(2)内形成有第一聚焦端(7)，阳光经反光镜(5)反射进入第二透镜(4)以在太阳能集热管(2)内形成第二聚焦端(8)，所述第一聚焦端(7)和第二聚焦端(8)相重合。

2.根据权利要求1所述的一种双面高效集热的太阳能热水器，其特征在于：所述太阳能保温水箱(1)为方形结构或者其他上下表面相平行的结构，所述第一透镜(3)和第二透镜(4)平行于太阳能保温水箱(1)的上下表面设置。

3.根据权利要求1所述的一种双面高效集热的太阳能热水器，其特征在于：所述反光镜(5)包括两个首位相连的V型反光板(6)，所述V型反光板(6)的对称轴分别与太阳能保温水箱(1)的左右两侧边相重合。

4.根据权利要求3所述的一种双面高效集热的太阳能热水器，其特征在于：所述V型反光板(6)的折角为90度。

5.根据权利要求3或4所述的一种双面高效集热的太阳能热水器，其特征在于：所述两块V型反光板(6)大小、形状相同且轴对称设置。

6.根据权利要求3或4所述的一种双面高效集热的太阳能热水器，其特征在于：所述V型反光板(6)为平面镜。

7.根据权利要求1或2所述的一种双面高效集热的太阳能热水器，其特征在于：所述第一透镜(3)、第二透镜(4)均为线性菲涅尔透镜。

8.根据权利要求1所述的一种双面高效集热的太阳能热水器，其特征在于：所述第一聚焦端(7)、第二聚焦端(8)与太阳能集热管(2)的中心轴相重叠，所述第一聚焦端(7)、第二聚焦端(8)与太阳能集热管(2)数量相同。