[發明專利]一種太陽能集熱器

有效

• 申請號: 201410204974.1
• 申請日: 2014-05-15
• 公開（公告）號: CN103954049A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 吳礪;吳天健;吳坤;吳雷
• 申請（專利權）人: 吳礪
• 主分類號: F24J2/08
• 分類號: F24J2/08;F24J2/12;F24J2/46
• 代理公司: 福建煉海律師事務所 35215
• 代理人: 許育輝;葉俏燕

技術領域

本發明涉及太陽能技術領域，尤其涉及一種太陽能集熱器。

背景技術

目前的太陽能灶、太陽能熱水器等的設計總是將灶臺或熱水箱放在室外，不僅結構粗笨、不方便使用，大多在農村使用，在城市樓房里更不適用。而且室外灶臺除燒燒開水，很難形成真正可在人們日常廚房使用的太陽灶。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種太陽能集熱器，將太陽能熱量引入室內，實現室內太陽能灶、暖氣、熱水箱等，使得太陽能真正為人們日常使用。

為達到上述目的，本發明提出的技術方案為：一種太陽能集熱器，包括主支架、集熱機構、散熱臺和太陽追蹤系統，所述主支架、集熱機構和太陽追蹤系統設于室外；所述集熱機構包括拋物柱面反射鏡和集熱管，所述拋物柱面反射鏡設于一反射鏡支架上，反射鏡支架兩端設有支架軸，通過支架軸可轉動地安裝于主支架上；所述集熱管安裝于支架軸上，其中心軸位于拋物柱面反射鏡的焦線上；所述散熱臺設于室內，所述集熱管一端穿過墻體延伸至室內的散熱臺內；集熱管位于室外的部分置于保溫玻璃管內；所述太陽追蹤系統包括太陽光探測單元和驅動單元，所述驅動單元帶動反射鏡支架及其上的拋物柱面反射鏡隨太陽光照角度而轉動。

進一步的，所述太陽光探測單元設于反射鏡支架的支架軸上，包括柱面透鏡、PD和控制器，所述柱面透鏡通過一鏡筒固定于支架軸上，所述PD設于鏡筒內柱面透鏡的焦線上；所述柱面透鏡的中心軸線、PD的中心軸線、集熱管的中心軸線和拋物柱面反射鏡的中心軸線在同一平面內；控制器控制驅動單元帶動支架軸轉動，使PD上探測到的太陽光始終為極大值。

進一步的，所述驅動單元包括步進電機、兩個傳動齒輪和傳動帶；所述兩個傳動齒輪分別與步進電機軸和反射鏡支架的支架軸連接，通過傳動帶將步進電機軸的轉動傳遞到支架軸上，帶動支架軸轉動。

進一步的，所述反射鏡支架還包括兩平衡臂，分別設于其兩端的支架軸上方。

進一步的，所述保溫玻璃管內設有兩段波紋管膨脹節，分別位于保溫玻璃管兩端，使其內的集熱管與周圍空氣隔離。

進一步的，所述集熱管為高溫200-400℃的集熱管。

進一步的，所述拋物柱面反射鏡和集熱管與水平面傾斜設置。

進一步的，所述設于室內的散熱臺上放置鍋具或取暖用的散熱片。

進一步的，所述設于室內的散熱臺上放置一熱水系統。

進一步的，所述熱水系統包括過渡加熱盒、保溫水箱和連通加熱盒與保溫水箱的導水管；所述過渡加熱盒和保溫水箱內分別設有溫度探測計，所述導水管上設有電磁閥，所述電磁閥根據溫度探測計測出的過渡加熱盒和保溫水箱內的水溫決定開啟或關閉。

本發明的有益效果為：本發明采用大尺寸拋物柱面反射鏡和高溫集熱管將太陽能直接引入室內，改進傳統太陽灶只能室外使用的缺陷，同時實現屋內廚房用熱、房間取暖和熱水器等多重功能；另一方面采用平衡臂設計使轉動拋物柱面反射鏡所需的驅動力降到最低，結合簡易太陽追蹤系統，使該集熱器最大可能地收集太陽能；而且結構簡單，成本低廉，容易普及。

附圖說明

圖1為本發明太陽能集熱器實施例結構示意圖；

圖2為本發明集熱機構垂直方向俯視圖；

圖3為本發明集熱機構橫向剖視圖；

圖4為本發明太陽光探測單元結構示意圖；

圖5為本發明驅動單元的傳動結構示意圖；

圖6為本發明太陽能集熱器應用實施例一；

圖7為本發明太陽能集熱器應用實施例二；

圖8為本發明太陽能集熱器應用實施例三。

附圖標示：10、主支架；20、集熱機構；21、集熱管；22、保溫玻璃管；23、波紋管膨脹節；24、拋物柱面反射鏡；25、反射鏡支架；251、支架軸；252、轉動軸承；26、平衡臂；30、散熱臺；40、太陽追蹤系統；41、太陽光探測單元；411、柱面透鏡；412、PD；413、鏡筒；42、驅動單元；421、步進電機；422、傳動齒輪；423、傳動帶；50、墻體；60、鍋具；70、散熱片；80、熱水系統；81、保溫水箱；82、過渡加熱盒；83、導水管；84、電磁閥；85、溫度探測計。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本發明做進一步說明。