CN201909459U - 一种多平面反射式大型太阳能集热装置 - Google Patents
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Abstract
一种多平面反射式大型太阳能集热装置，涉及到太阳能集热的技术领域，具体涉及到太阳光线聚集后对加热管中的水进行加热方面。解决现有太阳能集热装置利用率低，太阳能吸收装置成本高，以及现有集热加热装置安装稳固性差的问题，包括：加热管和反射单元，其特征是：所述的一条加热管配有两个以上的反射单元，各反射单元设于加热管的下方的同一水平高度，各反射单元的太阳光反射方向均同时射于加热管的外壁。提升了加热管的光线强度，提升了利用率，节省加热管的成本。因各反射单元比较分散，面积小，且主要是安装高度低，可紧靠地面安装，安装稳定可靠，受风面各小，被大风破坏性小，安全可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及到太阳能集热的技术领域，具体涉及到太阳光线聚集后对加热管中的水进行加热方面。
背景技术
太阳能是清洁无污染的能源，目前，太阳能的利用主要是太阳能热水器，而现有的太阳能热水器基本上都是靠真空管吸收太阳直射的光线进行加热，为了提升吸热量，一般是采用增加昂贵的真空数量，扩大受热面积的方式来实现，太阳能利用率低，能量较小，成本高。在太阳光线强度不够或用水需求量大时，仅依靠直射到加热管上的太阳能加热不能满足需求。虽然在此之前有提出过采用一个大型反光罩或反光抛物面将太阳能聚集到加热管上，但由于该装置为了避免光线受到阻挡，一般是将其固定是屋顶，在刮大风时，大型反光罩或反光抛物面受风面积大，安装不稳固的话，很容易出现脱落，发生安全事故。另外，由于太阳直射的入射角一年四季交替变化，大型反光罩或反光抛物面体积大，重量也大，不易调节。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有太阳能集热装置利用率低，太阳能吸收装置成本高，以及现有集热加热装置安装稳固性差的问题，而提出一种多平面反射式大型太阳能集热装置。
本实用新型的技术方案为：一种多平面反射式大型太阳能集热装置，包括：加热管和反射单元，其特征是：所述的一条加热管配有两个以上的反射单元，各反射单元设于加热管的下方的同一水平高度，各反射单元的太阳光反射方向均同时射于加热管的外壁。
作为对本实用新型进一步改进的技术方案为：
反射单元为长度小于加热管的加热区长度的长条形状。
所有各反射单元的前、后两端均通过轴安装一组平行支架上，在轴的端部上还设有一个传动轮，各反射单元的传动轮间还设有传动部件。
所述的传动部件为带齿的传动皮带；所述的传动轮上设有与传动皮带的齿部配合的齿槽。
所述的传动部件为蜗杆；所述的传动轮上设有与蜗杆配合旋转的轮齿。
所述的加热管的由表面设有吸热片的无缝钢管和设于该无缝钢管外部的一条设有真空夹层的玻璃管组成。
所述的无缝钢管与玻璃管间为非密封状态。
所述的反射单元为反光平面镜。
所述的反射单元为抛物反光面。
所述的反射单元为由多条反光平面镜排列组成的反光抛物折面。
所述的反射单元为由多条反光平面镜排列组成的反光抛物折面。
本实用新型的有益效果为：本实用新型在安装时加热管东西方向安装，本实用新型在不随早晚时刻太阳角度变化而调整的前题下，使所有反射单元在一天中的早中晚时刻的反射光线均射于加热管表面，提升了加热管的光线强度，提升了利用率，节省加热管的成本。因各反射单元比较分散，面积小，且主要是安装高度低，可紧靠地面安装，安装稳定可靠，受风面各小，被大风破坏性小，安全可靠。
本实用新型除了可直接为工业或生活提供热水外，还可将管内的水加热产生的蒸汽用于与蒸汽发电机连接发电。本实用新型还可以建设在缺少淡水海岛，对加热管内的海水进行加热，利用蒸汽发电完成后，将蒸汽冷却，实现海水淡化的目的，将海水蒸发一定时间后，水中含有的盐量达到饱和度后，将加热管中的海水排出晒干，达到制盐的目的。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为图1中A部分放大结构示意图；
图3为图2的分解结构示意图；
图4为本实用新型的加热管的横截面结构示意图；
图5为本实用新型的反射单元采用抛物反光面时的实施例的结构示意图；
图6为本实用新型的反射单元采用由多条反光平面镜排列组成的反光抛物折面时的实施例的结构示意图；
图7为本实用新型的原理图一；
图8为本实用新型的原理图二；
图9为本实用新型的原理图三。
具体实施方式
以下结合附图和优选的具体实施例，对本实用新型的结构作进一步地说明：
参照图1和图7中所示，本实用新型主要由加热管1和反射单元2组成。
参照图1和图4中所示，加热管1是由表面设有吸热片的无缝钢管11和设于该无缝钢管11外部的一条设有真空夹层121的玻璃管12组成。无缝钢管11上的吸热片除了增强吸热面效果后，还可减少接收的光线被反射。太阳光线穿透玻璃管12照射在加热管1的外壁，加热管1吸引太能阳，转化为热量为加热管1内部的水进行加热，由于加热管1设有真空夹层121，避免加热管1的热量散发到周围环境的空气中。为了避免加热管1温度过高，造成无缝钢管11与玻璃管12内层间空气膨胀，出现玻璃管12爆裂现象，玻璃管12的两端与无缝钢管11间为非完全密封状态。本实用新型在具体的安装实施过程中，加热管1的以东西的地理方位水平放置，两端通过安装支架13支起安装在屋顶或是太阳光线不受阻挡的台面上。加热管1的进水端和出水端连接保温水箱，与保温水箱循环加热，或是进水端连接入水管，出水端直接供水管。在实现实施过程中，也可以将多组本实用新型的加热管1连接在同一根主干管上组成一个超大型的太阳能集热装置，通过主干管进行供水或循环加热。使用过程中为了保证加热管1中的水被加热后产生的蒸汽能迅速排出加热管1，提升加热效率，加热管1内的水不超过加热管1容量的三分之二，最好是为加热管1容量的一半，蒸汽可以从加热管1的上半部中快速排出。
参照图1、图2、图3及图7中所示，反射单元2为长度小于加热管1的加热区长度的长条形状，平行地设于加热管1的下方，一条加热管1配合多个反射单元2使用，各反射单元2的太阳光反射方向均同时射于加热管1的外壁。实现的方式是根据加热管1下方的反射单元2的不同位置，设置不同的角度来接收太阳光的方式来实现的，而反射单元2为可以采用反光平面镜，采用反光平面镜时，镜面宽度小于加热管直径，目的是避免反射单元2调整时存在误差，使其反射的光线脱离加热管1的表面。反射单元2也可以采用，图5中所示的抛物反光面2’或图6中所示的由多条反光平面镜排列组成的反光抛物折面2”代替，抛物反光面2’或反光抛物折面2”的反光焦点置于加热管1的管中心线上，从而扩大能允许的误差范围。由于反射单元2与加热管1是平行的，也即是东西方向设置的，同时，加热管1的长短是大于反射单元2的，参照图8和图9中所示，虽然每天早晚的太阳照射到反射单元2上的角度相反，但反射单元2的反射仍能反射于加热管1表面，无需对反射单元2进行日调整。由于一年中太阳直射角度是发生周期性变化，因而需对反射单元2每隔几日进行一次南北方向调整，实现调整的结构结合图2和图3中所示，在各反射单元的前、后两端，也即是图1中左上角的一端和右下角的一端，均通过轴21安装一组平行支架3上，在轴21的端部上还设有一个传动轮22，相邻的两个传动轮22间套接有传动皮带23，为了使调整时更加精确，传动皮带23最好是采用用齿的传动皮带，传动轮22上设有有传动皮带齿部配合的齿槽221，使各种反射单元2实现联动调整。在具体实施过程中，也可以采用蜗杆作为联动调整的传动部件，在传动轮22上设有与蜗杆配合实现旋转的轮齿，一根蜗杆与各传动轮22配合连接，蜗杆旋转时，所有传动轮22同步旋转；为了节省成本，还可以采用钢丝绳作为传动部件，用两条钢丝分别以相反的缠绕方向依次将各传动轮22缠绕绷紧，实现联动调整。而调整的动力来源可以是直接手动拨动其中任一反射单元，而可以是通过带有变速齿轮组的电机4驱动其中一个传动轮22实现联动调节，电机4的控制可以是单片机根据日期进行设定控制。反射单元2前、后两端可设结构对称的两组传动部件，为了节省材料，也可以其中一端设传动部件。各反射单元2均设于平行支架3上的，各反射单元2也就是设于加热管1的下方的同一水平高度，为了保证在每年的冬至日和夏至日时，各反射单元2的反射光线不被其相邻的反射单元阻挡，彼此间在平行支架3上保留一定间隙。为了提升本实用新型的安全性，将尽量降低平行支架3的高度，在不影响反射单元2调整旋转的情况下，尽量贴近地面，提高稳定性，降低大风对其的破坏力度。
Claims (10)
1.一种多平面反射式大型太阳能集热装置，包括：加热管和反射单元，其特征是：所述的一条加热管配有两个以上的反射单元，各反射单元设于加热管的下方的同一水平高度，各反射单元的太阳光反射方向均同时射于加热管的外壁。
2.根据权利要求1所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：反射单元为长度小于加热管的加热区长度的长条形状。
3.根据权利要求1所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所有各反射单元的前、后两端均通过轴安装一组平行支架上，在轴的端部上还设有一个传动轮，各反射单元的传动轮间还设有传动部件。
4.根据权利要求3所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所述的传动部件为带齿的传动皮带；所述的传动轮上设有与传动皮带的齿部配合的齿槽。
5.根据权利要求3所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所述的传动部件为蜗杆；所述的传动轮上设有与蜗杆配合旋转的轮齿。
6.根据权利要求1所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所述的加热管的由表面设有吸热片的无缝钢管和设于该无缝钢管外部的一条设有真空夹层的玻璃管组成。
7.根据权利要求1所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所述的无缝钢管与玻璃管间为非密封状态。
8.根据权利要求1所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所述的反射单元为反光平面镜。
9.根据权利要求1所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所述的反射单元为抛物反光面。
10.根据权利要求1所述的一种多平面反射式大型太阳能集热装置，其特征是：所述的反射单元为由多条反光平面镜排列组成的反光抛物折面。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103398477A (zh) * | 2013-08-02 | 2013-11-20 | 中国科学院上海高等研究院 | 太阳能热利用系统 |
| CN110424895A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-11-08 | 中国地质大学（武汉） | 一种岩体打桩作业的碎石方法和装置 |
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2010
- 2010-11-27 CN CN2010206280592U patent/CN201909459U/zh not_active Expired - Fee Related
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