[發明專利]太陽能集熱器及利用其將太陽能轉化為中溫熱能的裝置

在審

• 申請號: 201711187925.1
• 申請日: 2017-11-24
• 公開（公告）號: CN107726645A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 江紅陽
• 申請（專利權）人: 山東華春新能源有限公司
• 主分類號: F24S20/40
• 分類號: F24S20/40;F24S10/70;F24S10/40;F24S30/425;F24S50/20;F24S50/00;H02S40/44
• 代理公司: 濟寧匯景知識產權代理事務所(普通合伙)37254
• 代理人: 趙建新

技術領域

本發明涉及太陽能集熱器以及利用其轉化太陽能的裝置，特別涉及太陽能集熱器及利用其將太陽能轉化為中溫熱能的裝置，屬于太陽能供熱裝置技術領域。

背景技術

中溫太陽能熱利用技術是未來太陽能熱利用技術的主要發展趨勢。其主要工作主要在 100℃～300℃之間。可廣泛應用于食品、化工、干燥、發電、服裝、印染等諸多行業，具有 廣泛的市場前景。目前太陽能熱利用技術主要集中在低溫熱利用(80℃以下)和高溫發電 應用(400℃以上)。低溫太陽能熱利用技術，因其工作溫度在80℃以下，當工作溫度在 100℃以上時效率很低，性價比差而無法實現中溫集熱應用。高溫太陽能熱利用技術。其工作溫度主要集中400℃以上，成本高昂，系統復雜龐大，而無法在工業領域推廣。因此，需要開發一種適合工作溫度在100℃～300℃，能夠滿足工業廠區安裝要求的中溫太陽能集熱器。如專利號為CN104567026A提出的一種太陽能集熱器及利用其將太陽能轉化為中溫熱能的方法，其通過大聚焦比聚光，使太陽能集熱器穩定工作在100～300℃之間，提供穩定的中溫熱源，但是，由于太陽光在不同季節，不同時刻和不同時間的光線強度不同，其僅根據大聚焦比聚光無法實現在太陽光線強度較暗時提供穩定的中溫熱能。

發明內容

本發明提出了太陽能集熱器及利用其將太陽能轉化為中溫熱能的裝置，解決了現有技術中太陽能集熱器無法在在太陽光線強度較暗時提供穩定的中溫熱能的問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明太陽能集熱器及利用其將太陽能轉化為中溫熱能的裝置，包括平板型太陽能集熱器、支撐桿、轉動軸和底座，所述平板型太陽能集熱器通過其底端中心位置處安裝的支撐桿焊接在轉動軸上，所述轉動軸通過軸承安裝在底座上焊接的轉動座上，所述轉動軸的一端通過聯軸器聯接在底座上安裝的正負旋轉電機的輸出端上，用于通過所述正負旋轉電機提供動力，使所述轉動軸帶動支撐桿上的平板型太陽能集熱器進行來回旋轉。

作為本發明的優選技術方案，所述平板型太陽能集熱器包括鋁制外殼、高密保溫層、加熱腔、紫銅管、超級藍膜和壓板，所述鋁制外殼內部底端設置高密保溫層，所述高密保溫層和超級藍膜之間設置加熱腔，所述加熱腔內呈蛇形排列的紫銅管緊貼在高密保溫層上，且所述紫銅管排列間隙之間設置若干個輔助加熱板，所述超級藍膜通過其頂端的壓板固定在鋁制外殼中，所述壓板的外表面布滿蜂窩狀的弧形凹槽，其具有凹透鏡的聚焦功能，聚焦太陽能，使其光線集中照射在平板型太陽能集熱器上。

作為本發明的優選技術方案，所述平板型太陽能集熱器的兩側分別連通進水管和出水管，以便于導入冷水，流出熱水，所述紫銅管的導熱介質導入端和導熱介質導出端均連通在平板型太陽能集熱器的外側，以便于將導熱介質導入或導出所述紫銅管，所述壓板為透明的鋼化玻璃制成，透光性好，強度大，避免損壞。

作為本發明的優選技術方案，所述底座上還通過螺栓固定有PLC控制器，根據預設編程，使所述PLC控制器通過其上的光電開關感應平板型太陽能集熱器的初始位置，同時通過其上外部傳感器發送GPS信號，進而將其位置的經緯度確定，所述PLC控制器根據這些接收信息，使其控制單元發出相應的轉動角度信號給所述正負旋轉電機，使其帶動平板型太陽能集熱器轉動相應的角度，從而使太陽光直射在平板型太陽能集熱器上，使其接收更多的太陽光，加熱其內的水。

作為本發明的優選技術方案，所述平板型太陽能集熱器的兩端均焊接有太陽能組件，所述太陽能組件通過導線連接位于底座上的蓄電池，所述蓄電池通過導線連接正負旋轉電機，給其供電，若干個所述輔助加熱板通過導線并聯在蓄電池上，且所述輔助加熱板和蓄電池之間串聯一個電控開關，所述平板型太陽能集熱器一側中心位置處安裝的光線傳感器通過導線連接PLC控制器，其感應光線強度，并將光線強度信號傳送給所述PLC控制器，使其根據光線的強弱控制電控開關的通斷來控制輔助加熱板和蓄電池之間并聯電路的通斷，進而控制輔助加熱板的工作，使其在光線較弱時，啟動輔助加熱所述平板型太陽能集熱器內的水，提供一個穩定的中溫熱能。

作為本發明的優選技術方案，所述PLC控制器和光線傳感器均自帶有供電電源，以便于給自身供電，所述PLC控制器控制正負旋轉電機的正負旋轉角度均為30-150度，避免旋轉角度太大而導致所述平板型太陽能集熱器兩端的太陽能組件被擠壓在地面上，從而損壞的情況出現；所述太陽能組件包括焊接在平板型太陽能集熱器上的固定板以及固定板內鑲嵌的太陽能電池板，以便于將太陽能轉化為電能，儲存在所述蓄電池中。