CN203533912U - 追踪反射式太阳能热水装置 - Google Patents

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贾瑞昌
梁常清
林泽平
钟炬华
李荣福
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    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Abstract

本实用新型公开一种追踪反射式太阳能热水装置，包括太阳能热水器、支架、平面镜和平面镜转动机构，太阳能热水器固定于支架上，太阳能热水器的集热面板两侧分别设置平面镜，各平面镜与集热面板铰接，各平面镜背面设置平面镜转动机构。本追踪反射式太阳能热水装置通过在太阳能热水器的集热面板上设置相对的两组平面镜及平面镜转动机构，可根据太阳光的照射角度，实时调节平面镜相对于集热面板的倾斜角度，使平面镜对太阳光的折射处于集热面板的有效集热范围内，从而有效提高太阳能热水器的集热量；两组平面镜同时进行反射，可更好地提高其集热量。

Description

追踪反射式太阳能热水装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能热水器技术领域，特别涉及一种追踪反射式太阳能热水装置。
背景技术
在全球能源形势日益紧张、气候变暖日益严重威胁经济发展、世界能源日益紧缺、油价不断攀升和居民生活水平日益提高的今天，世界各国都在积极寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展和在日后的发展中获取优势地位。太阳能以其清洁、源源不断、安全等显著优势，成为关注的重点。然而，太阳能是一种低密度、间歇性、空间分布不断变化的清洁能源，所以，传统太阳能热水器在需要热水量较大的情况下（比如冬天的学生宿舍区等），经常会出现热水供应不足的情况。
为了改善该现象，目前也有通过反射太阳光来提高太阳能热水器的吸热量的，但该技术尚未成熟，在集热管下设置抛物面的反射镜，必须采用较多的金属材料制作，其成本高，整体结构较为复杂，也不利于推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种追踪反射式太阳能热水装置，该装置结构简单且可有效提高太阳能热水器的吸热量。
本实用新型的技术方案为：一种追踪反射式太阳能热水装置，包括太阳能热水器、支架、平面镜和平面镜转动机构，太阳能热水器固定于支架上，太阳能热水器的集热面板两侧分别设置平面镜，各平面镜与集热面板铰接，各平面镜背面设置平面镜转动机构。
所述平面镜分别设于太阳能热水器集热面板的东西两侧，两个平面镜的镜面相对设置，各平面镜对应设有一个平面镜转动机构。
作为一种优选方案，所述平面镜的镜面与太阳能热水器集热面板的表面之间形成的角度为0～120°，平面镜的镜面在该角度范围内转动，对应太阳光照射时间范围为早上6点到下午6点。
所述平面镜倾斜设于太阳能热水器的集热面板上，平面镜的底侧通过合页与集热面板连接，平面镜的顶侧设有固定块。
所述平面镜转动机构包括电机、齿轮、齿条和卡片槽，电机固定于支架上，电机的输出端设置齿轮，齿轮与齿条啮合连接，齿轮与齿条的相接处设置卡片槽，齿条置于卡片槽内；齿条通过转轴与固定块连接。其中，卡片槽的作用是对齿条起定位作用，使齿条与齿轮始终保持啮合的有效工作状态。
所述平面镜上设有角度传感器，角度传感器和电机分别外接太阳能热水器的控制器。用户可以预先在太阳能热水器的控制器上设置电机旋转的转数及工作时间，通过角度传感器检测当前角度后，可以对应调节平面镜相对于集热面板的旋转角度。
本追踪反射式太阳能热水装置使用时，其原理是：太阳能热水器的控制器根据用户预设的数据，通过角度传感器检测当前角度后，控制平面镜转动机构中的电机转动，电机带动齿轮转动，齿轮的转动带动齿条运动，从而调节平面镜的倾斜度，使平面镜对太阳光的折射处于集热面板的有效集热范围内，从而提高太阳能热水器的集热量。
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
本追踪反射式太阳能热水装置通过在太阳能热水器的集热面板上设置相对的两组平面镜及平面镜转动机构，可根据太阳光的照射角度，实时调节平面镜相对于集热面板的倾斜角度，使平面镜对太阳光的折射处于集热面板的有效集热范围内，从而有效提高太阳能热水器的集热量；两组平面镜同时进行反射，可更好地提高其集热量。
本追踪反射式太阳能热水装置使用时，用户可按照地理纬度算出安装倾角，固定太阳能热水器，根据太阳运动规律分析光线照射角度，可算出某一时间阳光的反射角度，并根据这些数据预先设定平面镜转动机构中电机的工作时间及转数，从而实现精确调整平面镜的倾斜角度，保证太阳光尽量多的反射到集热面板上，提高单位面积太阳热水器的吸热量。利用镜面反射增强对太阳能的收集和利用，可以提供更多的热量，从而有效地解决热水不足的难题。
附图说明
图1为本追踪反射式太阳能热水装置的结构示意图。
图2为本追踪反射式太阳能热水装置中平面镜转动机构的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例
本实施例一种追踪反射式太阳能热水装置，如图1所示，包括太阳能热水器、支架5、平面镜1和平面镜转动机构，太阳能热水器固定于支架上，太阳能热水器的集热面板2两侧分别设置平面镜，各平面镜与集热面板铰接，各平面镜背面设置平面镜转动机构。
平面镜分别设于太阳能热水器集热面板的东西两侧，两个平面镜的镜面相对设置，各平面镜对应设有一个平面镜转动机构。
作为一种优选方案，平面镜的镜面与太阳能热水器集热面板的表面之间形成的角度为0～120°，平面镜的镜面在该角度范围内转动，对应太阳光照射时间范围为早上6点到下午6点。
平面镜倾斜设于太阳能热水器的集热面板上，平面镜的底侧通过合页与集热面板连接，平面镜的顶侧设有固定块8。
如图1或图2所示，平面镜转动机构包括电机4、齿轮6、齿条3和卡片槽7，电机固定于支架上，电机的输出端设置齿轮，齿轮与齿条啮合连接，齿轮与齿条的相接处设置卡片槽，齿条置于卡片槽内；齿条通过转轴与固定块8连接。其中，卡片槽的作用是对齿条起定位作用，使齿条与齿轮始终保持啮合的有效工作状态。
平面镜上设有角度传感器，角度传感器和电机分别外接太阳能热水器的控制器。用户可以预先在太阳能热水器的控制器上设置电机旋转的转数及工作时间，通过角度传感器检测当前角度后，可以对应调节平面镜相对于集热面板的旋转角度。
本追踪反射式太阳能热水装置使用时，其原理是：太阳能热水器的控制器根据用户预设的数据，通过角度传感器检测当前角度后，控制平面镜转动机构中的电机转动，电机带动齿轮转动，齿轮的转动带动齿条运动，从而调节平面镜的倾斜度，使平面镜对太阳光的折射处于集热面板的有效集热范围内，从而提高太阳能热水器的集热量。
如上所述，便可较好地实现本实用新型，上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型内容所作的均等变化与修饰，都为本实用新型权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (6)

1.追踪反射式太阳能热水装置，其特征在于，包括太阳能热水器、支架、平面镜和平面镜转动机构，太阳能热水器固定于支架上，太阳能热水器的集热面板两侧分别设置平面镜，各平面镜与集热面板铰接，各平面镜背面设置平面镜转动机构。
2.根据权利要求1所述的追踪反射式太阳能热水装置，其特征在于，所述平面镜分别设于太阳能热水器集热面板的东西两侧，两个平面镜的镜面相对设置，各平面镜对应设有一个平面镜转动机构。
3.根据权利要求2所述的追踪反射式太阳能热水装置，其特征在于，所述平面镜的镜面与太阳能热水器集热面板的表面之间形成的角度为0～120°。
4.根据权利要求1所述的追踪反射式太阳能热水装置，其特征在于，所述平面镜倾斜设于太阳能热水器的集热面板上，平面镜的底侧通过合页与集热面板连接，平面镜的顶侧设有固定块。
5.根据权利要求4所述的追踪反射式太阳能热水装置，其特征在于，所述平面镜转动机构包括电机、齿轮、齿条和卡片槽，电机固定于支架上，电机的输出端设置齿轮，齿轮与齿条啮合连接，齿轮与齿条的相接处设置卡片槽，齿条置于卡片槽内；齿条通过转轴与固定块连接。
6.根据权利要求5所述的追踪反射式太阳能热水装置，其特征在于，所述平面镜上设有角度传感器，角度传感器和电机分别外接太阳能热水器的控制器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104913943A (zh) * 2015-05-29 2015-09-16 中国科学技术大学 聚光法太阳能热水系统热性能检测平台
CN112013553A (zh) * 2020-09-10 2020-12-01 吉林大学 一种用于平板热管太阳能集热器的可调节聚光器及其供热控制方法

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