CN110094889A - 太阳能真空管集热器遮光装置及太阳能热水器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能真空管集热器遮光装置及太阳能热水器。该遮光装置包括真空管集热器，以及设于所述真空管集热器上的遮光机构；所述真空管集热器包括集热器框架，以及并排设于所述集热器框架上的多根集热管；所述遮光机构包括设于每根所述集热管上的弧形遮光板，以及与所述遮光板连接的遮光转动结构；所述遮光转动结构包括分别转动套设于所述集热管两端的第一转动轮和第二转动轮，所述遮光板的两端分别连接于所述第一转动轮和所述第二转动轮上。本发明提供的方案，在非供暖季节或热水器闲置、或集热循环异常时，可保证太阳能真空管集热器或热水器的使用安全。

Description

太阳能真空管集热器遮光装置及太阳能热水器

技术领域

本发明涉及太阳能设备技术领域，特别是涉及一种太阳能真空管集热器遮光装置及太阳能热水器。

背景技术

太阳能真空管集热器就是将吸热体与透明罩管之间的空间抽成真空的太阳能集热管所组成的集热器，用太阳能真空管组成的热水器即为太阳能真空管热水器。由于这种太阳能真空管集热器和热水器具有节能、环保、安全、方便等特点，使得其应用非常广泛。但是，太阳能真空管集热器或太阳能真空管热水器因非供暖季节或热水器闲置，又或集热循环异常，均会导致太阳能真空管集热器或集热系统过热而爆管，可能会酿成灾难性事故。

发明内容

基于此，本发明提供一种太阳能真空管集热器遮光装置及太阳能热水器，在非供暖季节或热水器闲置、或集热循环异常时，可保证太阳能真空管集热器或热水器的使用安全。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种太阳能真空管集热器遮光装置，包括真空管集热器，以及设于所述真空管集热器上的遮光机构；

所述真空管集热器包括集热器框架，以及并排设于所述集热器框架上的多根集热管；

所述遮光机构包括设于每根所述集热管上的弧形遮光板，以及与所述遮光板连接的遮光转动结构；所述遮光转动结构包括分别转动套设于所述集热管两端的第一转动轮和第二转动轮，所述遮光板的两端分别连接于所述第一转动轮和所述第二转动轮上。

可选地，所述第一转动轮和所述第二转动轮均设置为金属圆环；或者，

所述第一转动轮和所述第二转动轮均设置为开口环扣圈。

可选地，所述遮光板两端均沿所述遮光板的周向开设有弧形槽，所述金属圆环或所述开口环扣圈嵌设于所述弧形槽中。

可选地，所述遮光板两侧均设置有向靠近或远离所述集热管的翻折边，两侧的所述翻折边的两端均开设有连接孔或连接卡槽，所述金属圆环或所述开口环扣圈穿过所述连接孔或所述连接卡槽。

可选地，所述遮光转动结构还包括设于所述集热器框架上的遮光驱动结构，所述遮光驱动结构与所述第一转动轮或/和所述第二转动轮连接；

所述遮光驱动结构包括设于所述集热器框架上、并与所述集热管并排设置的驱动轴，设于所述驱动轴上的驱动轮，以及连接配合所述驱动轮与所述第一转动轮或/和所述第二转动轮的连接绳。

可选地，所述连接绳缠绕设于所述驱动轮上，并向与所述驱动轮对应的多个所述第一转动轮或所述第二转动轮延伸、并缠绕于所述第一转动轮或所述第二转动轮上，且整根所述连接绳连接为闭合的环状结构。

可选地，所述遮光驱动结构包括分别设于所述驱动轴两端的所述驱动轮，每个所述驱动轮均通过所述连接绳与所述第一转动轮或所述第二转动轮连接。

可选地，所述遮光驱动结构还包括设于所述集热器框架上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述驱动轴连接。

可选地，所述第一转动轮和所述第二转动轮均包括套设于所述遮光板内侧的筒状转动轮轮体，以及突出设于所述转动轮轮体端部周向上的转动轮翻边，所述转动轮翻边与所述遮光板端部抵接。

此外，本发明还提出一种太阳能热水器，包括如上所述的太阳能真空管集热器遮光装置。

本发明提出的技术方案中，通过真空管集热器上设置的遮光机构，可以在非供暖季节或热水器闲置、或集热循环异常时，对真空管集热器进行遮光，以阻挡其对太阳能的吸收，从而可以避免真空管集热器出现过热而爆管的现象，可以保证真空管集热器的使用安全。具体地，可在非供暖季节或热水器闲置、或集热循环异常时，将套设在每根集热管上的遮光板通过第一转动轮和第二转动轮进行转动，使遮光板覆盖于集热管的向阳面处，避免集热管吸收太阳能而发热。这种遮光机构的结构简单，仅仅只需要在遮光板两端分别设置一个转动轮，就可以将遮光板转动套设于集热管两端。而且，可以通过人工方式对第一转动轮或第二转动轮进行转动，操作简单方便，运行可靠，遮光效果佳，结构简单，成本低，寿命长、不增加风阻、还可以提高抗冰雹的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明实施例所述太阳能真空管集热器遮光装置的立体结构示意图；

图2为图1的局部结构示意简图；

图3为本发明实施例所述太阳能真空管集热器遮光装置的俯视结构示意简图；

图4为图3的局部结构示意简图一；

图5为图3的局部结构示意简图二；

图6为本发明实施例所述太阳能真空管集热器遮光装置的遮光板通过金属圆环或开口环扣圈与集热管连接时的结构示意简图；

图7为本发明实施例所述太阳能真空管集热器遮光装置的遮光板通过第一转动轮或第二转动轮与集热管连接时的结构示意简图；

图8为本发明实施例所述太阳能真空管集热器遮光装置的第一转动轮和第二转动轮设为筒状时的结构示意简图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种太阳能真空管集热器遮光装置，包括真空管集热器，以及设于真空管集热器上的遮光机构。通过真空管集热器上设置的遮光机构，可以在非供暖季节、或热水器闲置、或集热循环异常时，对真空管集热器进行遮光，以阻挡其对太阳能的吸收，从而可以避免真空管集热器出现过热而爆管的现象，可以保证真空管集热器的使用安全。

具体地，如图1至图5所示，上述真空管集热器可包括集热器框架，以及并排设于集热器框架上的多根集热管600。进一步地，该集热器框架可包括集热器边框100，设于该集热器边框100一端的集热器联箱200，以及设于该集热器边框100另一端的集热器尾座300，使得该集热器框架形成为矩形框形状。并排设置的多根集热管600设于集热器边框100上，而且每根集热管600的两端分别插入集热器联箱200和集热器尾座300上。

而且，上述遮光机构可包括设于每根集热管600上的弧形遮光板400，以及与遮光板400连接的遮光转动结构500。通过该遮光转动结构500可以对弧形的遮光板400进行转动，使得遮光板400转动到集热管600的向阳面处，对集热管600进行遮挡，阻挡集热管600吸收太阳能而发热。具体地，该遮光板400设置为条形圆弧遮光板，可采用定制铝型材加工而成或通过PVC管裁切而成，圆弧直径比集热管600直径大1～2mm，其长度比集热管600长度短3～5mm。而且，该遮光转动结构500可包括分别转动套设于集热管600两端的第一转动轮530和第二转动轮560，遮光板400的两端分别连接于第一转动轮530和第二转动轮560上。即通过在每根集热管600的两端分别套设一个第一转动轮530和一个第二转动轮560，并将遮光板400两端分别固定在第一转动轮530和第二转动轮560上，这样通过转动第一转动轮530或第二转动轮560就可以转动遮光板400，结构简单，操作方便，可以实现遮光效果的同时还能极大地节约成本。

而且，在一实施例中，如图6所示，上述第一转动轮530和第二转动轮560均可设置为金属圆环，结构简单，材料易得。这样，可直接将金属圆环形成的第一转动轮530和第二转动轮560套设在遮光板400的两端，并将遮光板400穿设在集热管600上。此外，上述第一转动轮530和第二转动轮560也均可设置为开口环扣圈，便于将开口环扣圈扣设于第一转动轮530或第二转动轮560上。而且，金属圆环或开口环扣圈可设为钢丝环，其内径可等于或约等于条形圆弧遮光板400的外圆弧直径，可以由304不锈钢丝制成，其丝径为2～3mm。

进一步地，上述金属圆环或开口环扣圈可直接套紧于遮光板400的端部，以实现二者的连接。此外，也可在上述遮光板400两端均可沿遮光板400的周向开设有弧形槽，金属圆环或开口环扣圈嵌设于弧形槽中。即通过在遮光板400的端部设置弧形槽，便于将金属圆环或开口环扣圈嵌设在弧形槽中，使得金属圆环或开口环扣圈与遮光板400连接紧密可靠，不易脱落。

此外，也可在上述遮光板400两侧均设置有向靠近或远离集热管600的翻折边，两侧的翻折边的两端均开设有连接孔或连接卡槽，金属圆环或开口环扣圈穿过连接孔或连接卡槽。通过在遮光板400的两侧设置翻折边，便于在翻折边上开孔或开槽，便于将金属圆环或开口环扣圈连接固定于遮光板400上。而且，在将翻折边向靠近集热管600的方向翻折时，还可以起到对集热管600进行密封的作用，可减少灰尘进入遮光板400与集热管600之间的空隙中。

此外，在另一实施例中，上述遮光转动结构500还可包括设于集热器框架上的遮光驱动结构，该遮光驱动结构与第一转动轮530或/和第二转动轮560连接。通过该遮光驱动结构可以驱动第一转动轮530或第二转动轮560转动，从而驱动遮光板400转动，以实现对集热管600的遮挡。

进一步地，上述遮光驱动结构可包括设于集热器框架的框架边框100上、并与集热管600并排设置的驱动轴510，设于驱动轴510上的驱动轮520，以及连接配合驱动轮520与第一转动轮530或/和第二转动轮560的连接绳540，即通过连接绳540可将驱动轮520与位于同一侧的所有的第一转动轮530或第二转动轮560进行连接。即可以通过转动驱动轴510从而转动驱动轮520，从而驱动通过连接绳510连接的第一转动轮530或第二转动轮560转动，以达到驱动遮光板400转动的目的。这样，可以通过转动驱动轴510，就可以同时驱动所有的第一转动轮530或第二转动轮560进行转动，从而同时对所有的遮光板400进行转动，无需对每个遮光板400进行单独转动，简化操作，节约时间。而且，驱动轮520可设为尼龙材质，驱动轮520直径小于等于第一转动轮530的直径或第二转动轮560的直径，其厚度可为10～13mm。此外，驱动轴510可设为铝合金圆棒，其直径可为10～12mm。

而且，上述连接绳540可缠绕设于驱动轮520上，并向与驱动轮520对应的多个第一转动轮530或第二转动轮560延伸、并缠绕于第一转动轮530或第二转动轮560上，且整根连接绳540连接为闭合的环状结构。即可将连接绳540同时缠绕在驱动轮520上和第一转动轮530上，或者将连接绳540同时缠绕在驱动轮520上和第二转动轮560上，这样就可以在转动驱动轮520时，通过连接绳540带动第一转动轮530或第二转动轮560转动。而且，在本实施例中，可使连接绳540在驱动轮520、第一转动轮530、第二转动轮560上至少缠绕三圈，避免连接绳540与驱动轮520、第一转动轮530、第二转动轮560脱离，无法起到带动驱动轮520、第一转动轮530、第二转动轮560转动的作用。而且，上述连接绳540可设为不锈钢钢丝绳，其直径为1～2mm，其长度为每个轮(驱动轮520或第一转动轮530或第二转动轮560)的外圆绕满三圈后由8字卡扣封闭连接。此外，也可将连接绳540设为塑料绳、或其他柔性绳。

此外，如图7至图8所示，上述第一转动轮530和第二转动轮560均可包括套设于遮光板400内侧的筒状转动轮轮体532，以及突出设于转动轮轮体532端部周向上的转动轮翻边534，转动轮翻边534与遮光板400端部抵接。这样，可使得连接绳540部分与遮光板400接触、另外的部分与转动轮轮体532接触，并通过转动轮翻边534对连接绳540进行限位，避免连接绳540从第一转动轮530的端部或第二转动轮560的端部脱离。而且，为了对连接绳540进行限位，还可在驱动轮520、第一转动轮530、第二转动轮560上设置限位槽，使连接绳540位于限位槽中。

而且，在一些实施例中，上述遮光驱动结构可包括设于驱动轴510一端的驱动轮520，该驱动轮520均通过连接绳540与第一转动轮530或第二转动轮560连接。即在本实施例中，仅仅在驱动轴510的一端设置驱动轮520，并使该驱动轮520通过连接绳540与对应侧的第一转动轮530或第二转动轮560连接，从一端对遮光板400进行驱动转动。

此外，在另一些实施例中，上述遮光驱动结构可包括分别设于驱动轴510两端的驱动轮520，每个驱动轮520均通过连接绳540与第一转动轮530或第二转动轮560连接。即在本实施例中，可在驱动轴510两端均设置驱动轮520，并使两端的驱动轮520分别与对应的第一转动轮530或对应的第二转动轮560通过连接绳540进行连接配合，可从两端对遮光板400进行驱动转动，受力更加均匀，驱动更加方便快捷。

此外，在另一实施例中，上述遮光驱动结构还可包括设于集热器框架上的驱动电机550，该驱动电机550的输出轴与驱动轴510连接。在本实施例中，可通过驱动电机550对遮光驱动结构进行驱动，即可自动对遮光板400进行驱动转动，可以实现遮光板400调节的自动化。而且，该驱动电机550可设为直流减速电机。而且，该直流减速电机的轴输出力矩≥30kg，转速为10～20转/分，直流电压12～24V。

此外，本发明还提出一种太阳能热水器，包括如上所述的太阳能真空管集热器遮光装置。当太阳能系统(太阳能真空管集热器或太阳能热水器)异常或非供热采暖季导致集热器联箱200内工作介质超温时，可控制直流减速电机(驱动电机550)驱动若干个条形圆弧遮光板400由集热管600背部旋转至集热管600的光照面(旋转180°)进行遮光，有效控制太阳能真空管集热器过热；当系统恢复正常时，将遮光板400回转到集热管600背面；若预知可能有冰雹灾害，可控制遮光板400旋转至垂直朝上面，对玻璃集热管600进行保护。此外，也可将驱动电机550、驱动轴510、驱动轮520及连接绳540取消，并将第一转动轮530或第二转动轮560设为金属圆环或开口环扣圈，将遮光板400环套于集热管600外周表面。当系统处于非供暖季节、或热水器闲置、或集热循环异常时，可手动将一条条遮光板400旋转至遮阳面。

本发明提出的技术方案中，可在非供暖季节或热水器闲置、或集热循环异常时，将套设在每根集热管上的遮光板通过第一转动轮和第二转动轮进行转动，使遮光板覆盖于集热管的向阳面处，避免集热管吸收太阳能而发热。这种遮光机构的结构简单，仅仅只需要在遮光板两端分别设置一个转动轮，就可以将遮光板转动套设于集热管两端。而且，可以通过人工方式对第一转动轮或第二转动轮进行转动，操作简单方便，运行可靠，遮光效果佳，结构简单，成本低，寿命长、不增加风阻、还可以提高抗冰雹的能力。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，包括真空管集热器，以及设于所述真空管集热器上的遮光机构；

所述真空管集热器包括集热器框架，以及并排设于所述集热器框架上的多根集热管；

所述遮光机构包括设于每根所述集热管上的弧形遮光板，以及与所述遮光板连接的遮光转动结构；所述遮光转动结构包括分别转动套设于所述集热管两端的第一转动轮和第二转动轮，所述遮光板的两端分别连接于所述第一转动轮和所述第二转动轮上。

2.根据权利要求1所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述第一转动轮和所述第二转动轮均设置为金属圆环；或者，

所述第一转动轮和所述第二转动轮均设置为开口环扣圈。

3.根据权利要求2所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述遮光板两端均沿所述遮光板的周向开设有弧形槽，所述金属圆环或所述开口环扣圈嵌设于所述弧形槽中。

4.根据权利要求2所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述遮光板两侧均设置有向靠近或远离所述集热管的翻折边，两侧的所述翻折边的两端均开设有连接孔或连接卡槽，所述金属圆环或所述开口环扣圈穿过所述连接孔或所述连接卡槽。

5.根据权利要求1所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述遮光转动结构还包括设于所述集热器框架上的遮光驱动结构，所述遮光驱动结构与所述第一转动轮或/和所述第二转动轮连接；

所述遮光驱动结构包括设于所述集热器框架上、并与所述集热管并排设置的驱动轴，设于所述驱动轴上的驱动轮，以及连接配合所述驱动轮与所述第一转动轮或/和所述第二转动轮的连接绳。

6.根据权利要求5所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述连接绳缠绕设于所述驱动轮上，并向与所述驱动轮对应的多个所述第一转动轮或所述第二转动轮延伸、并缠绕于所述第一转动轮或所述第二转动轮上，且整根所述连接绳连接为闭合的环状结构。

7.根据权利要求5所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述遮光驱动结构包括分别设于所述驱动轴两端的所述驱动轮，每个所述驱动轮均通过所述连接绳与所述第一转动轮或所述第二转动轮连接。

8.根据权利要求5所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述遮光驱动结构还包括设于所述集热器框架上的驱动电机，所述驱动电机的输出轴与所述驱动轴连接。

9.根据权利要求5所述的太阳能真空管集热器遮光装置，其特征在于，所述第一转动轮和所述第二转动轮均包括套设于所述遮光板内侧的筒状转动轮轮体，以及突出设于所述转动轮轮体端部周向上的转动轮翻边，所述转动轮翻边与所述遮光板端部抵接。

10.一种太阳能热水器，其特征在于，包括如权利要求1至9中任意一项所述的太阳能真空管集热器遮光装置。