CN206399006U - 固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置 - Google Patents

固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置，包括真空管、反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ、支架、可调角度支架和调角手柄，真空管东西向水平放置,真空管下方、后方分别设置反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ，反光镜Ⅰ和反光镜Ⅱ呈直角相向固定在一起，反光镜Ⅰ底面设置调角手柄，真空管固定在支架顶端，可调角度支架顶部套挂在真空管上，可调角度支架底部与反光镜Ⅰ顶面固定连接，反光镜Ⅰ底面与调角手柄弧两端固定连接。本实用新型的反光镜Ⅰ水平角度可随太阳高度角变化而调整，确保一年四季真空管均能接受四个方向的光线照射，真空管受到相当于其本身受光面积四倍的阳光照射，提高了真空管集热效率，反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ易于加工和安装。

Description

固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能聚热装置,具体地说就是固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置。
背景技术
利用太阳能来供热，为人们的日常生活提供方便，然而现有的一般真空管、平板太阳能热水器仅能为人们提供一般的生活用热水，不能用于做饭、炒菜，跟踪式太阳能集热装置，虽然能够收集和储存较高温的能量，但是造价高，安装使用维护不方便，易出故障，严重影响了使用推广价值。公开号ＣＮ２３７５９２９公开了真空管式太阳能集热器用反射镜，该反射镜可增大其受热面积，提高热效率，但该反射镜是由多个复合抛物线形的镜面拼装而成，镜面不易加工，拼装手续繁琐，而且其未提供镜面适应太阳高度变化而变化的调节装置。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的不足，目的是提供一种易于加工、反光镜可随太阳高度变化而变化的可调式集光太阳能高温聚热装置。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：
固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置，其特征在于：包括真空管、反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ、支架、可调角度支架和调角手柄，真空管东西向水平放置, 真空管下方设置反光镜Ⅰ，真空管后方设置反光镜Ⅱ，反光镜Ⅰ和反光镜Ⅱ呈直角相向放置并固定在一起，反光镜Ⅰ和反光镜Ⅱ均平行于真空管且镜面均朝向真空管，反光镜Ⅰ底面设置调角手柄，调角手柄位于支架一侧，真空管固定在支架顶端，可调角度支架为呈八字形的两根铁条，两根铁条顶部均套挂在真空管上，两根铁条底部与反光镜Ⅰ顶面固定连接，反光镜Ⅰ底面与调角手柄弧两端固定连接。
上述的真空管半径记为r, 真空管轴心与反光镜Ⅰ的距离记为L1，真空管轴心与反光镜Ⅱ的距离记为L2，反光镜Ⅰ的宽度记为W1，反光镜Ⅱ的高度记为W2，太阳光在反光镜Ⅰ的入射角记为θ，经计算得出，反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ、真空管需满足以下关系，W1=6.816r，W2=6.554r，L1=0.5W2，即，L1=3.227r，L2= r/sinθ。
上述的调角手柄呈圆弧形，调角手柄上标有刻度。
上述的反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ的长度均与真空管长度相同。
本实用新型具有的有益效果为：
与现有技术相比，本实用新型设置有调角手柄，反光镜Ⅰ的水平角度α可随太阳高度角变化而调整，确保一年四季真空管均能随时接受四个方向的光线照射，本实用新型的参数可确保如下效果：反光镜Ⅰ直接反射到真空管上的光一份，反光镜Ⅰ反射到反光镜Ⅱ上再反射到真空管上的光一份，反光镜Ⅱ直接反射到真空管上的光一份，真空管直接接受太阳照射的光一份，也就是说真空管实际上受到了相当于其本身受光面积四倍的阳光能量照射，收集的能量同样也增加到原来的四倍，这就极大地提高了真空管的集热效率，按照太阳光照的功率换算，能够把真空管内的受热介质加热到250℃以上，用这种方式多根真空管串、并联使用就能聚集大量的高温热量，这就增加了太阳能的利用范围，既能烧水、做饭，又能用于洗浴、取暖等生活用途，大规模使用还能用于太阳能发电，很好地满足人们的生产、生活，本实用新型安装使用方便、操作简便、造价低、维护方便，具有极大的推广使用价值，反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ易于加工和安装，提高了工作效率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本实用新型作示意性的说明和解释，并不限于本实用新型的范围。其中，
图1是本实用新型使用时的结构原理示意图。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的、效果以及实施例有更加清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
如图１所示，该太阳能高温聚热装置，包括真空管1、反光镜Ⅰ2、反光镜Ⅱ3、支架4、可调角度支架5和调角手柄6，真空管1东西向水平放置, 真空管1下方设置反光镜Ⅰ2，真空管1后方设置反光镜Ⅱ3，反光镜Ⅰ2和反光镜Ⅱ3呈直角相向放置并固定在一起，反光镜Ⅰ2和反光镜Ⅱ3均平行于真空管1且镜面均朝向真空管1，反光镜Ⅰ2底面设置调角手柄6，调角手柄6呈圆弧形，调角手柄6上标有刻度，调角手柄6位于支架4一侧，真空管1固定在支架4顶端，可调角度支架5为呈八字形的两根铁条，两根铁条顶部均套挂在真空管1上，两根铁条底部与反光镜Ⅰ2顶面固定连接，反光镜Ⅰ2底面与调角手柄6弧两端固定连接，反光镜Ⅰ2、反光镜Ⅱ3的长度均与真空管1长度相同，真空管1半径记为r, 真空管1轴心与反光镜Ⅰ2的距离记为L1,真空管1轴心与反光镜Ⅱ3的距离记为L2，反光镜Ⅰ2的宽度记为W1，反光镜Ⅱ3的高度记为W2，太阳光在反光镜Ⅰ2的入射角记为θ，经计算得出，反光镜Ⅰ2、反光镜Ⅱ3、真空管1需满足以下关系，W1=6.816r，W2=6.554r，L1=0.5W2，即，L1=3.227r，L2= r/sinθ。
本实用新型具体按照如下进行操作，
本实用新型工作时，
太阳光Ⅰ11、太阳光Ⅵ12分别经反光镜Ⅰ2、反光镜Ⅱ3反射，反射后的光线均照射切过真空管1表面；
太阳光Ⅱ7经反光镜Ⅰ2反射后的光线又照射到真空管1上；
太阳光Ⅲ8经反光镜Ⅰ2反射到反光镜Ⅱ3上后又经反光镜Ⅱ3反射后的光线又照射到真空管1上；
太阳光Ⅴ9经反光镜Ⅱ3反射后的光线又照射到真空管1上；
太阳光Ⅳ10直射到真空管1上；
太阳光Ⅱ7、太阳光Ⅲ8、太阳光Ⅴ9经过反射都能照射到真空管1上，加上直射的太阳光Ⅳ10，这样，反光镜Ⅰ2直接反射到真空管1上的光一份，反光镜Ⅰ2反射到反光镜Ⅱ3上再反射到真空管1上的光一份，反光镜Ⅱ3直接反射到真空管1上的光一份，真空管1直接接受太阳照射的光一份，也就是说真空管1实际上受到了相当于本身受光面积四倍的阳光能量照射，收集的能量同样也增加到原来的四倍，这就极大地提高了真空管1的集热效率，按照太阳光照的功率换算，能够把真空管1内的受热介质（高温油、熔盐或水）加热到250℃以上，用这种方式多根真空管1串、并联使用就能聚集大量的高温热量，这就增加了太阳能的利用范围，既能烧水、做饭，又能用于洗浴、取暖等生活用途，大规模使用还能用于太阳能发电，很好地满足人们的生产、生活，本实用新型安装使用方便、操作简便、造价低、维护方便，具有极大的推广使用价值。
考虑到太阳高度角的变化，当地纬度记为β，冬至时反光镜Ⅰ2的水平角度记为α,反光镜Ⅰ2的水平角度α根据当地纬度β设置，α=900-23.50-β-θ,本实用新型设计以冬至那天太阳光照射到反光镜Ⅰ2的光线入、反射角410为准，大寒那天反光镜Ⅱ的入、反射角也为410，即θ=410，自冬至到大寒一个月的时间内可以让真空管1接受四个方向的光线照射，反光镜Ⅰ2的水平角度α根据当地纬度β设置，α=900-23.50-β-410。随着季节变化，太阳高度角也变化，本实用新型设计为太阳高度变化80内均有四个方向的光线入射到真空管1，北半球太阳高度角上半年上升470，每个月上升7.8330，下半年下降470，每个月下降7.8330，因此，为确保把太阳光与反光镜Ⅰ2的入、反射角控制在410—490之间，确保一年四季真空管1均能随时接受四个方向的光线照射，自冬至后到夏至前每过一个月上调调角手柄6一次，每次上调角度为7.8330，反光镜Ⅰ2的水平角度α就得以每次上调7.8330，到夏至前一个月停止上调，夏至后到冬至每过一个月下调调角手柄6一次，每次下调角度为7.8330，反光镜Ⅰ2的水平角度α就得以每次下调7.8330，到冬至前一个月停止下调。本实用新型反光镜Ⅰ2的水平角度α可随太阳高度角变化而调整，确保一年四季真空管1均能随时接受四个方向的光线照射。
调整调角手柄6时，由于真空管1是固定设置在支架4顶端的，真空管1与支架4均固定不动，依照调角手柄6上标有的刻度进行调角，使得每次调的角度为7.8330，操纵调角手柄6时，调角手柄6带动反光镜Ⅰ2、反光镜Ⅱ3、可调角度支架5绕真空管1的轴心进行旋转，调角手柄6每次调整角度后通过绳系在支架4上固定牢固。
上述方案中，各参数均为北半球上考虑到太阳高度角的变化而计算得出的，本实用新型的上述参数适用于北半球。
上述方案中，反光镜Ⅰ2、反光镜Ⅱ3易于加工和安装，提高了工作效率。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，并不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (4)

1.固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置，其特征在于：包括真空管、反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ、支架、可调角度支架和调角手柄，真空管东西向水平放置, 真空管下方设置反光镜Ⅰ，真空管后方设置反光镜Ⅱ，反光镜Ⅰ和反光镜Ⅱ呈直角相向放置并固定在一起，反光镜Ⅰ和反光镜Ⅱ均平行于真空管且镜面均朝向真空管，反光镜Ⅰ底面设置调角手柄，调角手柄位于支架一侧，真空管固定在支架顶端，可调角度支架顶部套挂在真空管上，可调角度支架底部与反光镜Ⅰ顶面固定连接，反光镜Ⅰ底面与调角手柄弧两端固定连接。
2.根据权利要求1所述的固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置，其特征在于：所述的真空管半径记为r, 真空管轴心与反光镜Ⅰ的距离记为L1, 真空管轴心与反光镜Ⅱ的距离记为L2，反光镜Ⅰ的宽度记为W1，反光镜Ⅱ的高度记为W2，太阳光在反光镜Ⅰ的入射角记为θ，经计算得出，反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ、真空管需满足以下关系，W1=6.816r，W2=6.554r，L1=0.5W2，即，L1=3.227r，L2= r/sinθ。
3.根据权利要求1所述的固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置，其特征在于：所述的调角手柄呈圆弧形，调角手柄上标有刻度。
4.根据权利要求1所述的固定支架可调式集光太阳能高温聚热装置，其特征在于：所述的反光镜Ⅰ、反光镜Ⅱ的长度均与真空管长度相同。
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CN109973963A (zh) * 2017-12-27 2019-07-05 云南师范大学 一种基于平面镜反射增强聚热式太阳能蒸汽发生系统

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