CN2331916Y - 二次聚焦高效太阳能热水器 - Google Patents

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Abstract

一种二次聚焦高效太阳能热水器,通过双凸透镜组聚焦和柱状抛物面或旋转抛物面聚焦,二次聚焦太阳光,使之成为一高温光线或光点,加热位于该抛物面的焦线或焦点处的加热管,具有效率高、升温快、出水温度高的优点。

Description

二次聚焦高效太阳能热水器
本实用新型涉及一种二次聚焦高效太阳能水器，属太阳能应用领域。
目前，太阳能应用领域中，热水器较为常见，但这些热水器大多效率低，尤其是在冬季或日照状况不良时，出水温度低，不能满足生活需求。
本实用新型旨在提供一种热效率高，且出水温度高的太阳能热水器。
本实用新型总的发明构想是：通过双凸透镜聚焦及抛物面反射聚焦，二次聚焦太阳光，以产生能量密度较高的加热(线)点给质量较小的工作介质加热。
具体地说，本实用新型由以下结构实现发明构想：本实用新型包括支架、安置在支架上的密闭壳体、安装在壳体外表面的柱状双凸透镜组、铺设于密闭壳体内的由热传导性能较好的材质制成的加热管、与加热管相通连的进水管及出水管、铺设于密闭壳体内的保温材料，此外，本实用新型还包括安装于凸透镜后的槽形抛物柱面，该抛物柱面为镜面，加热管则装于该抛物面所形成的焦线上。
当然，在本实用新型的总的发明构想下，本实用新型也可以由以下的结构实现：即将上段结构中的柱状凸透镜组更换为分布于一同心圆上的多个环状双凸镜所组成的环状双凸透镜组，同时将槽形抛物柱面更换为旋转抛物面，该抛物面为镜面，由抛物线绕其轴线旋转而成，加热管为圆盘状，装于该抛物面形成的焦点处。其余构件及结构均保持不变。
以上两种结构的热水器，当其凸透镜接受到太阳光时，首先分别将太阳光聚焦为一组平行线或一组同心圆，再经过抛物镜面的反射聚焦将形成一高温直线或一高温光点，加热位于该线(点)处的加热管，使其中的水很快升温。
本实用新型的目的还可通过以下措施来进一步达到：将密闭壳体内抽真空密封，以减少热传导的损失，在加热管上缠有由传导性能较好的材料制成的翅片，以接受漫反射光。
本实用新型由于采用了上述种种措施，使得太阳光经聚焦后能量密度高，加热效率高，因此水温升高时间短、速度快，同时本实用新型由于热传导损失小，整体热效率高。
以下将结合附图和实施例作进一步说明：
图1为本实用新型第一个实施例的结构示意图
图2为本实用新型另一个实施例的剖面图
图3为第一个实施例中所用柱状凸透镜组的示意图
图4为第二个实施例中所用环状凸透镜组的示意图
图中各序号分别为：1、壳体，2、进水管，3、出水管，4、支架，5、凸透镜，6、保温材料，7、加热管，8、翅片，9、抛物面。
图1所示的实施例中，密闭壳体(1)由镀锌板制成，它安置在支架(4)上，其上朝阳的一面安装有一组平行的由透明有机玻璃制成的柱状双凸透镜组(5)，安装于该凸透镜组后的槽状抛物柱面(9)为金属镜面板制成，其开口向着凸透镜组，加热管(7)为外径19mm，壁厚1mm的紫铜管，安装于抛物柱面的焦线上，其上缠有9mm宽的紫铜带制成的翅片(8)，水由进水管(2)送入热水器，通过加热管由出水管(3)送出，壳体内抽真空，其内壁辅有硅橡胶，以减少热量损失。
与图1所示实施例不同的是，图2所示实施例中，柱状双凸透镜组为环状双凸镜组所替代，图4该环状双凸镜的示意图，槽状抛物镜面被旋转抛物镜面所替代，加热管为圆盘状被安装于旋转抛物镜面的焦点上。其余均保持不变。

Claims (5)

1．一种二次聚焦高效太阳能热水器，包括支架(4)、安置于支架(4)上的密闭壳体(1)、装在壳体外表面的凸透镜(5)、设于密闭壳体内的由热传导性能较好材质制成的加热管(7)、与加热管相通连的进水管(2)出水管(3)、铺设于密闭壳体内的保温材料(6)，其特征在于：所述凸透镜(5)为柱状双凸透镜组，在壳体(1)内还安装于凸透镜后的槽形抛物柱面(9)，该抛物柱面为镜面，加热管(7)装于该抛物面所形成的焦线上。
2．一种二次聚焦高效太阳能热水器，包括支架(4)、安置于支架(4)上的密闭壳体(1)、装在壳体外表面的凸透镜(5)、设于密闭壳体内的由热传导性能较好材质制成的加热管(7)、与加热管相通连的进水管(2)出水管(3)、铺设于密闭壳体内的保温材料(6)，其特征在于：所述凸透镜为分布于一同心圆上的多个环状双凸透镜所组成的环状双凸透镜组，在壳体(1)内凸透镜后装有旋转抛物面(9)，该抛物面为镜面，由抛物线绕其轴线旋转而成，加热管(7)为圆盘状，装于该抛物面所形成的焦点处。
3．根据权利要求1所述的二次聚焦高效太阳能热水器，其特征在于：所述壳体(1)被抽真空密封。
4．根据权利要求2所述的二次聚焦高效太阳能热水器，其特征在于：所述壳体(1)被抽真空密封。
5．根据权利要求3或权利要求4任一所述的二次聚焦高效太阳能热水器，其特征在于：所述加热管(7)上缠有用热传导性能较好的材料制成的翅片(8)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100360872C (zh) * 2004-11-23 2008-01-09 张耀明 太阳能高温真空吸热蓄热装置
CN101929740A (zh) * 2010-09-19 2010-12-29 刘至国 一种太阳能平板集热器
CN102388276A (zh) * 2008-12-24 2012-03-21 布莱恩·霍华德 太阳能炉

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