CN106524526B - 一种太阳能热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于光伏技术领域，涉及一种太阳能热水器，其解决了现有太阳能热水器集热效率低等技术问题。本太阳能热水器包括座体、水箱及若干根真空管，水箱固定于座体的上端，真空管的上端插接于水箱内，真空管的下端与座体固定连接，本太阳能热水器还包括套设于真空管上的透明管，透明管上设置有能够将阳光反射至真空管上的反射膜，透明管的端部与座体转动连接，座体上还设置有能够带动透明管转动的驱动源。本太阳能热水器可根据太阳的照射方向，通过转动驱动源带动透明管转动，使得真空管的受光面始终对准太阳的照射方向，而真空管的背光面则可吸收反射膜反射过来的阳光，实现加热，从而提高本太阳能热水器的集热效率。
Description
技术领域
本发明属于光伏技术领域，涉及一种太阳能热水器。
背景技术
太阳能热水器是将太阳光能转化为热能的加热装置，将水从低温加热到高温，以满足人们在生活、生产中的热水使用。而众所周知的是，太阳能热水器在采集太阳能的效率方面，不仅与所在地区的日照时间和日照角度相关，同时还与太阳能热水器中的真空管所处的平面与直射阳光是否垂直相关，垂直射入的阳光吸收能量最大。
为了提高太阳能热水器的集热效率，中国专利CN 202709501U公开了一种角度可调的太阳能热水器，包括保温水箱，在保温水箱上均匀安装有倾斜设置的真空管，真空管的末端均固定安装于水平横置的固定板上，在保温水箱的下端竖直设有第一支撑杆，第一支撑杆与保温水箱转动连接，第一支撑杆的末端固定连接设有第二支撑杆，第二支撑杆与固定板之间设有伸缩杆。该太阳能热水器通过将真空管的末端均固定至同一固定板上，并通过伸缩杆调节高度以改变其水平倾斜角度，在改变的同时，由于在水箱上有转动设置的第一支撑杆，所以真空管与水箱仍然保持相对固定，不会损坏真空管。
但是，上述太阳能热水器仍存在以下缺陷：该太阳能热水器只能调节真空管相对于水平面的角度，而当太阳移动至另一面时，则热水器的集热效率则会大大降低。
发明内容
本发明是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种太阳能热水器，本发明所要解决的技术问题是：如何提高本太阳能热水器的集热效率。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
一种太阳能热水器，所述太阳能热水器包括座体、水箱及若干根真空管，所述水箱固定于座体的上端，所述真空管的上端插接于水箱内，所述真空管的下端与座体固定连接，其特征在于，所述太阳能热水器还包括套设于真空管上的透明管，所述透明管上设置有能够将阳光反射至真空管上的反射膜，所述透明管的端部与座体转动连接，所述座体上还设置有能够带动所述透明管转动的驱动源。
其工作原理如下：本太阳能热水器在使用时，水箱中的水可以流至真空管内进行加热，其原理与现有技术一样，在此不加以赘述。本发明的创新点在于，本太阳能热水器可根据太阳的照射方向，通过转动驱动源带动透明管转动，使得真空管的受光面始终对准太阳的照射方向，而真空管的背光面则可吸收反射膜反射过来的阳光，实现加热，从而提高本太阳能热水器的集热效率。
在上述的一种太阳能热水器中，所述驱动源包括一个固定于座体上的电机，所述电机与其中一根透明管相连接且能够带动该透明管转动，各所述透明管之间设置有能够带动所有透明管同向转动的传动机构。电机转动，带动其中一根透明管转动，进而可通过传动机构带动所有的透明管转动，调节方便快捷，一次性即可实现所有透明管的调节。
在上述的一种太阳能热水器中，所述传动机构包括套设于所述透明管上的传动齿轮，相邻两根透明管的传动齿轮之间通过一个转向齿轮相连接。由于在各透明管的传动齿轮之间设置有转向齿轮，从而可在实现旋转力的传递的同时，还可保证各透明管能够同向转动。
在上述的一种太阳能热水器中，所述电机的输出端固定有输出齿轮组，所述输出齿轮组与其中一根透明管的传动齿轮相连接。
在上述的一种太阳能热水器中，所述透明管包括管体和环形支架，所述环形支架固定于所述管体的内管壁上且靠近管体的上端部，所述传动齿轮与该环形支架相连接。
在上述的一种太阳能热水器中，所述环形支架通过若干根限位柱与所述真空管相抵接，所述限位柱与真空管之间为点接触。设计有限位柱后，可保证透明管转动轨迹的稳定性。
在上述的一种太阳能热水器中，所述限位柱与真空管相接触的一端采用橡胶制成。限位柱的端部采用橡胶制成，可避免限位柱损坏真空管。
在上述的一种太阳能热水器中，所述太阳能热水器还包括与所述电机相连接的控制器，所述控制器能够向所述电机发出转动指令，保证白天时所述反射膜位于真空管的底面或侧面，夜晚时所述反射膜位于真空管的顶面。反射膜白天处于底面或侧面，可保证真空管能够最大限度地接收到阳光，而当晚上时反射膜处于顶面，使得透明管不易结冰，且待天亮时，反射膜又转至底面，不影响正常集热。
在上述的一种太阳能热水器中，所述透明管转动的角速度为15°/h。将透明管转动的角速度设计为15°/h，可保证24小时内透明管刚好转满一圈。
在上述的一种太阳能热水器中，所述透明管靠近端部的内侧壁上设置有环形滑轨，所述反射膜的端部连接有与所述环形滑轨滑动配合的滑片，所述环形滑轨与滑片之间设置有能够使两者相对固定的定位机构。由于不同的太阳能热水器安装位置，或者由于搬运等其它原因，导致反射膜的预装位置与实际需求不符，此时，可通过转动滑片，调节反射膜与透明管的相对位置，从而使反射膜能够适应各类条件的光反射，进一步提高集热效率。
在上述的一种太阳能热水器中，所述定位机构包括设置于所述环形滑轨内表面的阻尼片，所述阻尼片能够通过自身弹性形变产生的压力使滑片与环形滑轨相对固定。
在上述的一种太阳能热水器中，所述透明管的端部开设有与所述滑片相对应的弧形开口，所述滑片的一端穿过该弧形开口。滑片的一端穿过弧形开口，更方便使用者调节。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本太阳能热水器可根据太阳的照射方向，通过转动驱动源带动透明管转动，使得真空管的受光面始终对准太阳的照射方向，而真空管的背光面则可吸收反射膜反射过来的阳光，实现加热，从而提高本太阳能热水器的集热效率；
2、电机转动，带动其中一根透明管转动，进而可通过传动机构带动所有的透明管转动，调节方便快捷，一次性即可实现所有透明管的调节；
3、反射膜白天处于底面，可保证真空管能够最大限度地接收到阳光，而当晚上时反射膜处于顶面，使得透明管不易结冰，且待天亮时，反射膜又转至底面，不影响正常集热。
附图说明
图1是本太阳能热水器的局部结构示意图。
图2是图1的局部放大图。
图3是透明管与真空管的连接结构示意图。
图4是透明管与真空的截面图。
图5是不同照射角度的阳光下透明管的转角示意图。
图6是透明管与反射膜的连接结构示意图。
图7是透明管的仰视图。
图中，1、座体；2、水箱；3、真空管；4、透明管；5、反射膜；6、驱动源；7、电机；8、传动齿轮；9、转向齿轮；10、输出齿轮组；11、环形支架；12、限位柱；13、控制器；14、环形滑轨；15、滑片；16、阻尼片；17、弧形开口。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，本太阳能热水器包括座体1、水箱2及若干根真空管3，水箱2固定于座体1的上端，真空管3的上端插接于水箱2内，真空管3的下端与座体1固定连接，太阳能热水器还包括套设于真空管3上的透明管4，透明管4上设置有能够将阳光反射至真空管3上的反射膜5，透明管4的端部与座体1转动连接，座体1上还设置有能够带动透明管4转动的驱动源6。
具体来讲，驱动源6包括一个固定于座体1上的电机7，电机7与其中一根透明管4相连接且能够带动该透明管4转动，各透明管4之间设置有能够带动所有透明管4同向转动的传动机构。本实施例中，传动机构包括套设于透明管4上的传动齿轮8，相邻两根透明管4的传动齿轮8之间通过一个转向齿轮9相连接。作为优选，电机7的输出端固定有输出齿轮组10，输出齿轮组10与其中一根透明管4的传动齿轮8相连接。
如图1、图2、图3、图4、图5所示，透明管4包括管体和环形支架11，环形支架11固定于管体的内管壁上且靠近管体的上端部，传动齿轮8与该环形支架11相连接。环形支架11通过若干根限位柱12与真空管3相抵接，限位柱12与真空管3之间为点接触。作为优选，限位柱12与真空管3相接触的一端采用橡胶制成。
如图5所示，太阳能热水器还包括与电机7相连接的控制器13，控制器13能够向电机7发出转动指令，保证白天时反射膜5位于真空管3的底面或侧面，夜晚时反射膜5位于真空管3的顶面。作为优选，透明管4转动的角速度为15°/h。控制器13为时间控制器，该时间控制器为市场上可以买到的现有产品。
作为优选，如图6、图7所示，透明管4靠近端部的内侧壁上设置有环形滑轨14，反射膜5的端部连接有与环形滑轨14滑动配合的滑片15，环形滑轨14与滑片15之间设置有能够使两者相对固定的定位机构。本实施例中，定位机构包括设置于环形滑轨14内表面的阻尼片16，阻尼片16能够通过自身弹性形变产生的压力使滑片15与环形滑轨14相对固定。作为优选，透明管4的端部还开设有与所述滑片15相对应的弧形开口17，所述滑片15的一端穿过该弧形开口17，可根据实际情况，转动滑片15的端部调节滑片15与弧形开口17的相对位移。
本发明的工作原理如下：本太阳能热水器在使用时，可通过控制器向电机发出转动指令，进而控制透明管的转动角度，白天时，反射膜始终处于底面或侧面，保证真空管始终接受到最多的阳光，并跟随阳光的照射角度变化，透明管随之以15°/h的角速度转动，直至晚上时，反射膜位于真空管顶部，减少结冰的情况。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种太阳能热水器，所述太阳能热水器包括座体(1)、水箱(2)及若干根真空管(3)，所述水箱(2)固定于座体(1)的上端，所述真空管(3)的上端插接于水箱(2)内，所述真空管(3)的下端与座体(1)固定连接，其特征在于，所述太阳能热水器还包括套设于真空管(3)上的透明管(4)，所述透明管(4)上设置有能够将阳光反射至真空管(3)上的反射膜(5)，所述透明管(4)的端部与座体(1)转动连接，所述座体(1)上还设置有能够带动所述透明管(4)转动的驱动源(6)；所述驱动源(6)包括一个固定于座体(1)上的电机(7)，所述电机(7)与其中一根透明管(4)相连接且能够带动该透明管(4)转动，各所述透明管(4)之间设置有能够带动所有透明管(4)同向转动的传动机构；所述太阳能热水器还包括与所述电机(7)相连接的控制器(13)，所述控制器(13)能够向所述电机(7)发出转动指令，保证白天时所述反射膜(5)位于真空管(3)的底面或侧面，夜晚时所述反射膜(5)位于真空管(3)的顶面；所述透明管(4)转动的角速度为15°/h；所述透明管(4)靠近端部的内侧壁上设置有环形滑轨(14)，所述反射膜(5)的端部连接有与所述环形滑轨(14)滑动配合的滑片(15)，所述环形滑轨(14)与滑片(15)之间设置有能够使两者相对固定的定位机构。
2.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述传动机构包括套设于所述透明管(4)上的传动齿轮(8)，相邻两根透明管(4)的传动齿轮(8)之间通过一个转向齿轮(9)相连接。
3.根据权利要求2所述的太阳能热水器，其特征在于，所述电机(7)的输出端固定有输出齿轮组(10)，所述输出齿轮组(10)与其中一根透明管(4)的传动齿轮(8)相连接。
4.根据权利要求3所述的太阳能热水器，其特征在于，所述透明管(4)包括管体和环形支架(11)，所述环形支架(11)固定于所述管体的内管壁上且靠近管体的上端部，所述传动齿轮(8)与该环形支架(11)相连接；所述环形支架(11)通过若干根限位柱(12)与所述真空管(3)相抵接，所述限位柱(12)与真空管(3)之间为点接触。
5.根据权利要求4所述的太阳能热水器，其特征在于，所述限位柱(12)与真空管(3)相接触的一端采用橡胶制成。
6.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述控制器(13)为时间控制器。
7.根据权利要求1所述的太阳能热水器，其特征在于，所述定位机构包括设置于所述环形滑轨(14)内表面的阻尼片(16)，所述阻尼片(16)能够通过自身弹性形变产生的压力使滑片(15)与环形滑轨(14)相对固定。
8.根据权利要求7所述的太阳能热水器，其特征在于，所述透明管(4)的端部开设有与所述滑片(15)相对应的弧形开口(17)，所述滑片(15)的一端穿过该弧形开口(17)。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190927 Termination date: 20191220 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |