CN1295464C - 家用太阳能智能人工环境系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家用太阳能智能人工环境系统，由结构简单，成本低廉，长期露天使用无故障的太阳能全自动跟踪聚光式加热装置、蓄能装置和可连续制冷、制冷效率高的太阳能高温吸附式空调装置组成，利用加热介质的循环，结合其它家用装置组成人工智能环境系统，充分利用太阳能为生活服务，满足人们各种需要。

Description

家用太阳能智能人工环境系统
                        技术领域
本发明涉及一种家用太阳能智能人工环境系统。该系统主要包括：一、全自动跟踪聚光式太阳能加热装置；二、太阳能高温吸附式空调装置。
                        背景技术
太阳能作为一种环保新能源，已越来越引起人们的关注，特别近几年太阳能热水器的推广和应用，已有逐步取代电热水器和燃气热水器的趋势。
从资料上我们知道，太阳能辐射到地面的平均热量相当于800w/m2左右，这是一个不变的恒量，由这个恒量给太阳能的开发研究指出了两个方向：前者是如何提高太阳能单位面积热效率，后者是如何提高太阳能单位面积密度。平板式太阳能热水器和真空玻璃管式太阳能热水器，经过几十年的不断改正和完善，发展到今天，无论是经济性，实用性，环保性都已达到了一个成熟产品。其产品的热效率已从最初的30％左右，提高到现在60％左右。
如果要将太阳能的利用，再拓展到利用太阳能烧饭、炒菜、供热水、采暖、空调等多种用途，这就要求解决如何提高太阳能密度的问题。太阳灶的应用，就是提高太阳能密度的一个方向。我国太阳灶的应用和研究自50年代开始，虽然全国已有几十种型号规格，热效率也各有高低，但一直都要靠人工不断调整聚光镜面角度，有一种英国国际太阳能联合公司出品的太阳灶，同样需要人工不断调整聚光镜的角度，显然，这在现代高节奏生活中，是不符合现代人生活要求的。这样太阳灶(加热器)在应用上开发上就迟迟进入不了市场。
一个6m2聚焦式全自动太阳能加热器，每天收集的太阳能能量约30千瓦，这些能量在夏天人们生活用热水是很有限的，如果不用于空调，相当一部分是白白浪费掉。如果用于空调可供20m2的室内使用8小时。根据测算比较一个2m2全自动太阳能聚焦加热装置和6m2全自动太阳能聚焦加热装置的投资相差不多。聚光式太阳灶就是利用抛物面反射镜将阳光聚焦在加热器(或炊具)锅底的原理，温度可达400℃到600℃，甚至更高(决定聚焦后焦斑大小)，这样的温度不仅可以用于煮、煎、炒、烤等各类烹饪操作，也可供100℃以上的热能使用，以达到太阳能多用途的要求。
有实验报导，夏天制空调，如果用60℃到70℃的低温热水，空调的效率系数只能达到0.3-0.4左右，如果水温提高到90℃，空调效率系数可以提高到0.7左右，如果水温提高到120℃，空调效率系数可以提高到1.1左右。因此，如何提高太阳能密度是扩大太阳能应用领域的又一重要方向。
根据科普知识，地球和太阳的关系中，有两个变量：一是地球每24小时转360°是为一日，地球绕太阳转一圈360°是为一年，要解决太阳能的聚焦自动跟踪只有从这两个变量中寻找规律。目前国外太阳能电站，其加热蒸气锅炉的聚焦镜面，分别采用两台电机和两台减速装置，对每组聚光镜面进行自动跟踪聚焦。这一装置结构复杂，投资巨大，由于长期露天运行，故障维修工作量也大。显然，作为一种试验性装置是可行的，但其实用性和经济性就较差。
在我国太阳能中央空调已有多处试点，使用的是吸收式冷冻机组，结构庞大，相对投资较大。据报导，国外已有一种小型吸收式冷冻机供家庭使用，在我国还没有这种产品。
公开号为CN1220380A发明专利申请公开了一种太阳能热水器冰箱复合机，这种机是把吸附床固定在热水器里面，用热水加热吸附剂，如分子筛或活性炭、硅胶、氯化钙等；以水或甲醇、氨作为吸附质来进行吸附解吸、循环，以制取低温水和制冰。这一原理是建立在太阳能低温热水的基础上，它白天利用太阳能热水器吸收热量，同时，也加热水箱里的吸附床。晚上热水供使用后通入冷却水使吸附床冷却并开始制冷。它的解吸和吸附相对时间较长，而且必须间隙循环，致使制冷效率偏低。其次，该发明一旦阴天没有太阳，如果要维持继续使用，势必然要同时用外加能源加热大量热水，才能维持该装置的正常使用，显然使用成本较大，给推广和应用带来一定的困难。
                          发明内容
本发明装置，就是针对上述产品的不足，依据地球和太阳的两个变量原理，综合现代应用新技术，设计出结构简单，成本低廉，长期露天使用无故障的太阳能全自动跟踪聚光式加热装置和可连续制冷、制冷效率高的太阳能高温吸附式空调装置，利用导热介质的循环，结合其它家用装置，组成家用太阳能智能人工环境系统。
家用太阳能智能人工环境系统，包括太阳能集热器、高温吸附式空调装置、家用装置以及装置相互之间连接的导热介质的循环管路，所述太阳能集热器由全自动跟踪聚焦装置、太阳能加热器和蓄能装置组成；所述的全自动跟踪聚焦装置的聚焦光斑反射至太阳能加热器的吸热球面上；经太阳能加热器加热后的高温导热介质通过管路输入蓄能装置，蓄能装置通过管路输出导热介质至高温吸附式空调装置或家用装置，使用后的导热介质通过管路循环至太阳能加热器。
所述的全自动跟踪聚焦装置上部为一带反光镜面的旋转抛物面聚光镜，聚光镜的下部为一个刚性钢架；钢架下部按一定角度配有日滑轮组和年滑轮组；日滑轮组和年滑轮组分别在固定在球面底座上的日导轨、年导轨中滑动；由安装在钢架两边的日导轨电磁机械手控制日滑轮组的移动距离以控制聚光镜的日转动；由安装在球面底座上的年导轨电磁机械手控制年滑轮组的移动距离以控制聚光镜的年转动；在聚光镜园周方向对应装有球形万向节；球形万向节在安装在球面底座上的球形万向节导轨中滑动；日滑轮组、年滑轮组和球形万向节的滑动轨迹均在球面底座轨道上，轨道的圆心和半径相同；球面底座安装在支座上。
日滑轮组分别由左右两只双列向心球轴承和一根滑动轴组成，在双列向心球轴承的外侧各装有一只推力球轴承再外侧各装滑轮一只。
年滑轮组分别由左右两只双列向心球轴承和一根滑动轴组成，在双列向心球轴承的外侧各装有一只推力球轴承再外侧各装滑轮一只，轴承固定座上带有固定槽钢，固定槽钢上设有梯形筋。
所述的日导轨由固定板、侧板和固定在球面底座上的工字钢滑槽组成一空腔导轨，工字钢滑槽内带有梯形筋；年导轨由固定板、侧板固定在球面底座上的工字钢滑槽组成一空腔导轨，日导轨在年导轨上面，互为垂直交叉固定。
所述的电磁机械手为一中空壳体，壳体上部安装一对手抓，手抓的控制臂下端设有电磁铁和线圈；控制臂在壳体中空处设有弹簧，壳体下部带有固定装置。
球面底座的两端端口口设有防滑阻尼锁定装置防滑阻尼锁定装置由固定架、电磁插销和阻尼支架组成，阻尼支架中间与固定架固定，固定处带有扭簧，阻尼支架一端安装电磁插销，另一端带有阻尼片。
所述的太阳能加热器由内层钢罐、外层夹套及保温层组成，外层夹套上设有真空阀门，内层钢罐上设有加料口，出液口和回流口；内外层间的空间为真空层；内层钢罐下部为一向内凹的吸热球面；吸热球面的外面是封闭的玻璃窗；吸热球面和玻璃窗之间为真空；所述的吸热球面开放部份装有分成两半由直线电机驱动的球形锅盖。
所述的蓄能装置由内层钢罐、外层夹套和保温层组成，内外层的空间为真空层；内层钢罐上部分设若干个电加热套管插口、若干个供热管的插口和若干个进、出液口接头；外层夹套设抽真空阀门。
高温吸附式空调装置由冷凝器、吸附床、空调加热器和蒸发器组成；导热介质进液管路、出液管路和空调加热器连接，空调加热器的过热蒸气加热管路一端并联组合的二组吸附床连通，另一端通过循环风机与冷凝器连通；吸附床内冷却管路与循环水管路连通；冷凝器的冷凝水管路与蒸发器连通，蒸发器的冷凝水蒸气管路与吸附床连通，管道的控制通过电磁阀控制。
所述的吸附床内装一刚性吊篮，吸附剂成型板和冷却盘管分别固定在吊篮内。整个吸附床内每层吸附剂成型板和冷却盘管之间分别设有传热传质通道。所述的吸附床采用分子筛和水作为工质对。
该系统不采用庞大复杂的变速机构和电机，也不使用成本昂贵的变频装置。因此其制造成本大大降低，即使在农村，农民也用得起。规格小的，可供一家一户生活使用包括烧饭、炒菜、供热水、空调、采暖，形成一个人工智能环境系统。规格大的能与太阳能工程上的平板加热装置，真空玻璃管加热装置联合配套作为二次加热的配套设备，以提高系统内的介质温度，供工农业生产上高温要求使用。也可配合太阳能发电与高温锅炉配套生产高压蒸气，或与中央空调的吸收式冷冻机配套，夏天制冷、冬天采暖，还可作为实验室冶炼各类金属，以及农业上的谷物烘干，冬天大棚供热。随着社区服务的发展，太阳能智能住宅的设计均可利用本装置实现之。随着我国电力部门低谷电优惠政策的实施，可利用本装置系统进行储能。本发明是基于太阳能全自动聚焦式加热装置的基础上，以高温介质为热源，除供炊事需要外，大量的热源是供空调和采暖，特别诱人之处在于越是太阳能辐射强烈的时候，环境气温越高，人们的生活越需要空调，此时，太阳能空调的制冷能力也越强。这是人和自然和谐的理想境界。使用太阳能空调的结果，既创造了室内宜人的温度，又能降低大气环境温度还减弱了城市中的室温效应。更为可取的是既节约了大量能源，还不使用破坏大气层的氟里昂等有害物质，是名副其实的绿色空调。
由于本发明采用的是聚焦加热热源温度高达400-600℃。根据这一特点，可以通过改善吸附剂的传热传质速率，循环周期就可以相应缩短，则单位时间的制冷量就可增大。虽然改善传热传质速率的方法很多，但高温热源是重要的一方面，有了高温热源，结合多种提高传热传质速率的方法，便可达到提高太阳能空调的效率，这就是本装置与目前有关太阳能吸附式冰箱装置的根本不同思路。其次，本装置选用分子筛和水作为工质对，也是根据本装置高温热源，这一特点而作出的精心首选。因为分子筛水工质对的分子间作用力较强，所需的解吸温度较高，吸附热也较高，大约为3300-4200KJ/kg。它们的性质很稳定，高温下也不会反应。适合解吸温度较高的场合。同时水的来源广泛又无污染。水蒸气作为一种极性气体，它可以被分子筛大量吸附，解吸温度可以高达250-300℃，因此分子筛可以加热到500℃以上也不破坏其吸附能力，使智能人工环境系统完全可满足各种需求。
                      附图说明
图1为本发明的系统的流程示意图；
图2为聚光式太阳能加热装置的聚光镜装置示意图；
图3为图2中A-A部分放大示意图；
图4为图2聚光镜装置的左视图；
图5为图4中C-C部分放大示意图；
图6聚光镜底座结构示意图；
图7为电磁机械手工作原理结构示意图；
图8为底座上的防滑阻尼锁定装置示意图；
图9为聚光式太阳能加热装置的专用加热装置示意图；
图10为本发明的蓄能装置示意图；
图11为太阳能高温吸附式空调装置的原理结构示意图；
图12为太阳能高温吸附式空调装置的吸附床吊篮示意图；
图13为图12中D部分放大示意图。
                       具体实施方式
如图1，家用太阳能智能人工环境系统，包括太阳能集热器、高温吸附式空调装置、家用装置以及装置相互之间连接的导热介质的循环管路，所述太阳能集热器由聚焦装置1、太阳能加热器2和蓄能装置3组成；所述的聚焦装置1的聚焦光斑反射至太阳能加热器2的吸热球面上；经太阳能加热器2加热后的高温导热介质通过管路输入蓄能装置3，蓄能装置3通过管路输出导热介质至高温吸附式空调装置4和家用装置5，6，使用后的导热介质通过管路循环至太阳能加热器1。
图2、3、4、5、6为聚光式太阳能加热装置的聚光镜装置示意图，由改性玻璃镜面板、涤纶镀铝膜、钢管、扁钢等组成一个刚性抛物面是为聚光镜14。此聚光镜14的下部由钢管扁钢组成一个刚性的弧形钢架16，钢架下部按一定角度配有日滑轮组8和年滑轮组9；日滑轮组8和年滑轮组9分别在固定在球面底座18上的相互垂直日导轨17、年导轨19中运动；日滑轮组8分别由左右两只双列向心球轴承82和一根滑动轴85组成，在双列向心球轴承82的外侧各装有一只推力球轴承83再外侧各装滑轮88一只。年滑轮组9分别由左右两只双列向心球轴承78和一根滑动轴73组成，在双列向心球轴承78的外侧各装有一只推力球轴承74再外侧各装滑轮79一只，轴承固定座77上带有固定槽钢70，固定槽钢70上设有梯形筋72。
所述的日导轨17由固定板81、侧板84和固定在球面底座18上的工字钢滑槽86组成一空腔导轨，工字钢滑槽86内带有梯形筋87；年导轨19由固定板71、侧板75和固定在球面底座18上的工字钢滑槽76组成一空腔导轨。日导轨17在年导轨19上面，互为垂直交叉固定。
聚光镜14、钢架16、日滑轮组8组成聚光镜日小车，钢架16的左右各有一只电磁机械手15，日小车的运动，就是依靠这一双机械手作左右运动。当日小车在日导轨17中运动时，为防止左右晃动和不稳定，特别当太阳高度角较小时，整个小车是朝一个方向倾斜的，为此在聚光镜面14的园周上增设两个支点，分别安装两个球形万向节13，球形万向节13在球形万向节导轨11中运动。小车实际上可以理解成：以F点为园心，FE为半径，所作的立体半球形。当这个立体半球形作同心园运动时，无论这个小车运行在那个轨迹上，其园心是不变的。而这个园心F点即是本装置加热器所固定的点，同样也是聚焦面的焦点位置。
在图4的左视图中，聚光镜14、钢架16、年滑轮组9组成聚光镜年小车，年小车在年导轨19中运动，由固定安装在底座18上的电磁机械手10控制移动，组成一个以F点为园心、FE为半径的运动轨迹，其焦点为F。
图6所示，底座18也是以F点为园心，FE为半径作出的半球形导轨，底座18安装在支架20上。所有上述日小车，年小车，底座立体半球形均以F点为园心，FE为半径的一个同心园球体，它们日导轨所运动的轨迹与我们地球自转一圈360°的轨迹是相吻合，其周期运动是为日，它们年导轨所运动的轨迹与我们地球绕太阳公转一圈360°的轨迹相吻合，其周期运动是为年，当我们把加热器固定在此F点上，这F点即为太阳象(又称焦斑)，不管聚光镜小车运动在那个象限中，F点永远不会偏离。
图7所示，为本装置特别设计的驱动装置电磁机械手，其结构为一中空壳体93，壳体93上部安装一对手抓90，手抓90的控制臂91下端设有电磁铁芯94和线圈95；控制臂91在壳体93中空处设有弹簧92，壳体93下部带有固定装置96。
对于聚光镜日小车，机械手15固定在钢架16上，当机械手15往后退时(即电磁导通)，机械手抓91紧紧抓住梯形筋87，只要机械手15愈往后退，它就抓得愈紧，机械手后部是电磁铁芯94，四周是线圈95，当电磁导通后，在线圈四周产生强大电磁场，因而这强大电磁场将铁芯往后吸(拉)当电磁断开后，机械手15在弹簧力的作用下，又往前运动恢复原位，此时机械手15手抓松开。在这个机械运动中，当机械手15往后退时，它抓住梯形筋87紧紧不放，但因为梯形筋87是固定在日导轨17上的，所以产生一个反作用力，把日小车往前牵动，这个牵动的距离即为地球自转移动的距离。
对于年小车，由于机械手10固定在球面底座18上，梯形筋72是固定在年滑轮组9上，当机械手10作用时，使年小车沿年导轨19运动，这个牵动的距离即为地球绕太阳公转的方向调节距离。
图8所示，为了防止聚光镜小车的球体运动中产生自滑或遇台风时聚光镜小车被风刮松动甚至损坏，故在球面底座18的两端端口设有防滑阻尼锁定装置21，防滑阻尼锁定装置21由固定架22、电磁插销23和阻尼支架26组成，阻尼支架26用销轴固定在固定架22的中间，销轴安装有扭簧24，阻尼支架26一端安装电磁插销23，另一端带有阻尼片25。其工作原理为支架26中间固定销轴上安装的两只扭簧24。此扭簧24的扭力必须有足够力量阻住聚光镜小车自滑的惯性。平时阻尼片25工作面紧紧贴在聚光镜小车运动的导轨面上，正常情况下靠扭簧扭力止住聚光镜小车的惯性，当传感器指示风力达到设定值时，阻尼器上的电磁插销23开始工作，将防滑阻尼锁定装置21紧紧锁定，此时扭簧扭力不起作用，使聚光镜小车没有任何一点松动并锁定在各自的导轨上。
图9所示为聚光式太阳能加热装置的专用加热装置。从图示可知，它的内部为一内层钢罐32，内层钢罐32和外层夹套31之间有一真空层，这是为了获得良好保温效果。真空层的外面是保温层30。保温层要求全部按：高温层用无机保温材料，低温层用有机保温材料，最外层用防辐射散热的金属材料。
外层夹套31上设有真空阀门33，内层钢罐32上设有加料口34，出液口35和回流口36，供导热介质的进出。
内层钢罐32锅底部分是向内凹的球面，聚光式太阳能加热装置的聚光焦斑就加热在这个球面上。球面面积和焦斑的比例必须相匹配。锅底涂一层黑色高吸收辐射热的材料，锅底外面是一层封闭的透光率极好的石英玻璃27，石英玻璃27与锅底之间抽真空。有资料介绍，这部分加热面如不作处理，其对流，辐射的热损失要占总吸收热的8％。随着黑夜或阴雨天，如果这部分窗口让其任意开放，其散热也是严重的。为此，此处设置了可合拢的分成两半的锅盖28，并由直线电机29来控制锅盖28的开关。当锅底温度低于临介温度时，传感器立即指示关闭窗口。
图10为聚光式太阳能加热装置蓄能装置，它的内部为一内层钢罐39，内层钢罐39和外层夹套38之间也有一真空层。真空层外面的保温层37和专用加热装置2相同。内层钢罐39上带有电加热插口42，这是为了长期阴雨天没有太阳而备用的加热接口，可以利用低谷电进行储能以降低费用。内层钢罐39上还带有若干个供热管的插口41和若干个进、出液口接头43，电加热插口42是为需要热交换时提供方便而备用的插口，进、出液口接头43为传热介质的进、出液口，外层夹套上带有真空阀40。
图11所示为太阳能高温吸附式空调装置的原理图。高温吸附式空调装置由冷凝器45、吸附床47、空调加热器50和蒸发器52组成；导热介质通过管路56与空调加热器50连接，空调加热器50的过热蒸气加热管路58一端与并联组合的二组吸附床47连通，另一端通过循环风机57与冷凝器45连通；吸附床47内冷却管路48与循环水管路46连通；循环水管路46分别为冷却水和余热回收冷却水管路，余热回收冷却水管路可与热水器5连通；冷凝器45的冷凝水管路53通过毛细管节流阀54与蒸发器52连通，蒸发器52的冷凝水蒸气管路51与吸附床47连通，管道的控制通过电磁阀控制。
图12、13所示，为本装置吸附床吊篮总图。它由不锈钢架61构成一个方形刚性吊篮62，此吊篮内分别固定吸附床冷却盘管63和吸附剂成型板64。整个吸附床内，每层吸附剂成型板64和冷却盘管63之间分别设有传热传质通道65，以保证过热蒸气、解吸蒸气、吸附蒸气均能畅通无阻。
从图示可知，这是一对吸附床并联组合型式的装置，吸附剂采用分子筛，与水组成工质对。吸附床47分吸附床(I)，吸附床(II)。通过对各管线伐门进行切换，达到连续制冷的目的。当吸附床(I)开始吸热解吸时，吸附床(I)内的空气、低温蒸气被过热蒸气循环风机57不断抽送到加热器50的加热盘管49内加热，然后又不断送入吸附床(I)；其热量被吸附剂不断吸收，吸附剂吸热到一定程度，吸附剂内的水开始蒸发(这就是吸附剂开始解吸)被过热蒸气解吸出来的蒸气送到冷凝器45内，此时冷凝器45内的冷凝盘管由冷却水循环管路46通入冷却水，因而一部分蒸气被冷凝成冷凝水，另一部分蒸气又被过热蒸气循环风机57抽入到加热器的加热盘管49进行加热，这部分蒸气又变成过热蒸气，被送入到吸附床(I)内加热吸附剂，同理过热蒸气的热量又被吸附剂所吸收，吸附剂内的水分，又被蒸发出来，送入冷凝器，这部份蒸气同样被冷凝成冷凝水，一部分被抽入加热器49内加热。这里过热蒸气将吸附剂解吸出来的蒸气量，必须等于冷凝器45内冷凝出来的冷凝量，这样一方面保持了系统内常压，另一方面又保持了吸附床(I)内正常的吸热和解吸。冷凝器45内产生的冷凝水通过管道和毛细管节流阀54排入蒸发器52。当吸附床(I)内的吸附剂全部解吸后，加热器50通往吸附床(I)的电磁阀和吸附床(I)通往冷凝器45的电磁阀关闭，吸附床(I)通往循环水管路46的电磁阀、吸附床(I)通往蒸发器52的电磁阀打开，吸附床(I)的吸附剂，由吸热(解吸)阶段转变为放热阶段，其热量被冷却水带走，制冷开始。吸附剂将吸附床(I)周围的蒸气大量吸收，形成一个低压区，蒸发器52里的冷凝水表面因为处于负压，所以其水分就不断蒸发，并将蒸发盘管55表面的热量也被不断带走，也即蒸发盘管55内的热媒被不断冷却，最后达到空调所要求的低温即完成本装置的制冷过程。当吸附床(I)开始制冷的同时，吸附床(II)就开始吸热并解吸，当吸附床(I)全部完成吸附功能后，吸附床(I)又开始吸热解吸，而吸附床(II)转入吸附制冷，这样(I)、(II)两个吸附床分别交替进行吸热和放热，即为本装置连续制冷的原理。
吸附床根据冷凝器冷却盘管的热交换和吸附床冷却盘管和冷却水的热交换，上述两项热交换都有大量的热量被冷却水带走，把这部分冷却水的热量进行收集并存入热水器5以供生活上的热水之用。
当阴雨天没有太阳能时，可利用本系统的蓄能装置。将低谷电(晚10时至此日早上8时)，加热蓄能装置内的传热介质，以供补充阴雨天本装置供热的不足。
本系统使用的导热介质为液体传热介质，要求常温时不凝固，正常使用温度在400℃-500℃对管道设备材料不腐蚀并在一定时间使用，不更换，成本要低廉，因此有别于常规使用的导热油或对常规使用的导热油进行适当的改性，或其它无机导热介质，以适应本系统的使用要求。
本系统内所使用的家用装置，如热水器5和炊具6等。炊具6有别于传统的炊具。传统的炊具、热量的获得主要依赖外部热源加热炊具，它的本质属热传导，因此当炒菜时可根据需要适当加大热源，太阳能的热源不能随时任意加大，因此本系统所使用的炊具，除热传导外辅以高发射率的无机远红外涂层，主要以加大辐射热，使菜肴获得快速加热，同样可达到普通热源所做出菜肴的味道。
本系统所有管线阀门动作的切换和解吸，吸附循环其智能性工作均由电脑操作实现，目前该控制技术均已成熟。

Claims (9)

1.家用太阳能智能人工环境系统，包括太阳能集热器、高温吸附式空调装置、家用装置以及装置相互之间连接的导热介质的循环管路，其特征在于：所述太阳能集热器由全自动跟踪聚焦装置(1)、太阳能加热器(2)和蓄能装置(3)组成；所述的全自动跟踪聚焦装置(1)的聚焦光斑反射至太阳能加热器(2)的吸热球面上；经太阳能加热器(2)加热后的高温导热介质通过管路输入蓄能装置(3)，蓄能装置(3)通过管路输出导热介质至高温吸附式空调装置(4)或家用装置(5，6)，使用后的导热介质通过管路循环至太阳能加热器(2)；所述全自动跟踪聚焦装置(1)上部为一带反光镜面的旋转抛物面聚光镜(14)，聚光镜(14)的下部为一个刚性钢架(16)；钢架(16)下部按一定角度配有日滑轮组(8)和年滑轮组(9)；日滑轮组(8)和年滑轮组(9)分别在固定在球面底座(18)上的日导轨(17)、年导轨(19)中滑动；由安装在钢架(16)两边的日导轨电磁机械手(15)控制日滑轮组(8)的移动距离以控制聚光镜(14)的日转动；由安装在球面底座(18)上的年导轨电磁机械手(10)控制年滑轮组(9)的移动距离以控制聚光镜(14)的年转动；在聚光镜(14)园周方向对应装有球形万向节(13)，球形万向节(13)在安装在球面底座(18)上的球形万向节导轨(11)中滑动；日滑轮组(8)、年滑轮组(9)和球形万向节(13)的滑动轨迹均在球面底座(18)轨道上，轨道的圆心和半径相同；球面底座(18)安装在支座(20)上；所述的家用装置(5，6)为热水器(5)和炊具(6)。
2.根据权利要求1所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的日滑轮组(8)分别由左右两只双列向心球轴承(82)和一根滑动轴(85)组成，在双列向心球轴承(82)的外侧各装有一只推力球轴承(83)再外侧各装滑轮(88)一只；所述的年滑轮组(9)分别由左右两只双列向心球轴承(78)和一根滑动轴(73)组成，在双列向心球轴承(78)的外侧各装有一只推力球轴承(74)再外侧各装滑轮(79)一只，轴承固定座(77)上带有固定槽钢(70)，固定槽钢(70)上设有梯形筋(72)。
3.根据权利要求1所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的日导轨(17)由固定板(81)、侧板(84)和固定在球面底座(18)上的工字钢滑槽(86)组成一空腔导轨，工字钢滑槽(86)内带有梯形筋(87)；年导轨(19)由固定板(71)、侧板(75)、固定在球面底座(18)上的工字钢滑槽(76)组成一空腔导轨；日导轨(17)在年导轨(19)上面，互为垂直交叉固定。
4.根据权利要求1所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的年导轨电磁机械手(10)或日导轨电磁机械手(15)为一中空壳体(93)，壳体(93)上部安装一对手抓(90)，手抓(90)的控制臂(91)下端设有电磁铁芯(94)和线圈(95)；控制臂(91)在壳体(93)中空处设有弹簧(92)，壳体(93)下部带有固定装置(96)。
5.根据权利要求1所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的球面底座(18)的两端端口设有防滑阻尼锁定装置(21)，所述的防滑阻尼锁定装置(21)由固定架(22)、电磁插销(23)和阻尼支架(26)组成，阻尼支架(26)中间与固定架(22)固定，固定处带有扭簧(24)，阻尼支架(26)一端安装电磁插销(23)，另一端带有阻尼片(25)。
6.根据权利要求1所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的太阳能加热器(2)由内层钢罐(32)、外层夹套(31)及保温层(30)组成，外层夹套(31)上设有真空阀门(33)，内层钢罐(32)上设有加料口(34)、出液口(35)和回流口(36)；内外层间的空间为真空层；内层钢罐(32)下部为一向内凹的吸热球面；吸热球面的外面是封闭的玻璃窗(27)；吸热球面和玻璃窗之间为真空；所述的吸热球面开放部份装有分成两半的球形锅盖(28)，球形锅盖(28)的开关由电机(29)控制。
7.根据权利要求1所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的蓄能装置(3)由内层钢罐(39)、外层夹套(38)和保温层(37)组成，内外层的空间为真空层；内层上部分设若干个电加热套管插口(42)，若干个供热管的插口(41)和若干个进、出液口接头(43)；外层夹套(38)设抽真空阀门(40)。
8.根据权利要求1所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的高温吸附式空调装置(4)由冷凝器(45)、吸附床(47)、空调加热器(50)和蒸发器(52)组成；导热介质管路(56)与空调加热器(50)连接，空调加热器(50)的过热蒸气加热管路(58)一端与并联组合的二组吸附床(47)连通，另一端通过循环风机(57)与冷凝器(45)连通；吸附床(47)内冷却管路(48)与循环水管路(46)连通；冷凝器(45)的冷凝水管路(53)通过毛细管节流阀(54)与蒸发器(52)连通，蒸发器(52)的冷凝水蒸气管路(51)与吸附床(47)连通，管道的控制通过电磁阀控制。
9.根据权利要求8所述的家用太阳能智能人工环境系统，其特征在于：所述的吸附床(47)内装一刚性吊篮(62)，吸附剂成型板(64)和冷却盘管(63)分别固定在吊篮内，整个吸附床内每层吸附剂成型板(64)和冷却盘管(63)之间分别设有传热传质通道(65)；所述的吸附床(47)采用分子筛和水作为工质对。
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