本發(fā)明屬于太陽能技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種高效太陽能集熱器。

背景技術(shù)：

太陽能集熱器，是指吸收太陽輻射并將產(chǎn)生的熱能傳遞到傳熱介質(zhì)的裝置。在太陽能的熱利用中，關(guān)鍵是將太陽的輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，由于太陽能比較分散，必須設(shè)法把它集中起來，所以，集熱器是各種利用太陽能裝置的關(guān)鍵部分。

如中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)：(申請(qǐng)?zhí)枺?01110361165.8)公開了一種平板太陽能集熱器，包括：一長(zhǎng)方形底框、固定連接在底框兩端的一組集熱器邊框、底保溫層、側(cè)保溫層、蛇形管板芯固定裝置、吸熱涂層板和玻璃蓋板，所述蛇形管板芯固定裝置包括一板芯固定裝置，所述板芯固定裝置由一對(duì)l型板芯卡扣、四個(gè)凹形板芯卡口和一長(zhǎng)方形玻璃鋼條構(gòu)成，所述l型板芯卡扣設(shè)置在側(cè)保溫層的內(nèi)側(cè)，所述長(zhǎng)方形玻璃鋼條兩端卡在所述l型板芯卡扣的凹槽中，所述四個(gè)凹形板芯卡口由兩端間隔設(shè)置在蛇形管管體下方。該發(fā)明避免運(yùn)輸或搬運(yùn)過程中吸熱板刮花玻璃，保障了產(chǎn)品美觀及玻璃的透光性。這類發(fā)明在放置方位時(shí)，一般還是依照常規(guī)的方式，直接將集熱器面向南方固定設(shè)置。但是該方式，集熱效果相對(duì)較弱，而且太陽光線有效投射低，會(huì)造成一定的丟失，該問題亟需都到一種解決的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種高效太陽能集熱器。

本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種高效太陽能集熱器，包括機(jī)座和集熱殼體，其特征在于，所述集熱殼體內(nèi)開口向上設(shè)置，集熱殼體內(nèi)壁上設(shè)有隔熱層，所述隔熱層上設(shè)有集熱板芯，集熱板芯上緊密連接有若干等距平行設(shè)置的排管，所述排管的上端和下端分別貫通連接有上集管和下集管，所述上集熱和下集管的一端均為密封結(jié)構(gòu)，另外一端均伸出集熱殼體，上集熱管伸出集熱殼體的一端連接有出熱水管，下集熱管伸出集熱殼體的一端連接有進(jìn)冷水管，所述集熱殼體的開口上還設(shè)有透明蓋板，所述集熱殼體下端設(shè)有支撐架，支撐架下端連接有轉(zhuǎn)動(dòng)盤，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接于機(jī)座上，所述機(jī)座上設(shè)有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述機(jī)座上還設(shè)有連接桿，連接桿的端部設(shè)有光源傳感器，所述集熱殼體外側(cè)還設(shè)有可調(diào)節(jié)的聚光裝置。

冷水從進(jìn)冷水管進(jìn)入至下集熱管，然后依次通過排管、上集管，最后從出熱水管輸出，其中太陽光透過透明蓋板投射至排管和集熱板芯上，使得經(jīng)過排管水得到熱傳遞，對(duì)水進(jìn)行加溫，最后輸出的水為熱水。集熱器還連接有控制系統(tǒng)，光源傳感器用于感應(yīng)光的投射角度和強(qiáng)度，光源傳感器將信息傳遞至控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)到，且控制其轉(zhuǎn)到的角度，驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)到帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)盤再通過支撐架帶動(dòng)集熱殼體面向光線投射最強(qiáng)的方位，提高集熱效果。另外通過可調(diào)節(jié)的聚光裝置，再人為將更多的光折射至集熱殼體內(nèi)，進(jìn)一步提高了集熱，加快了水的快速升溫。

在上述的高效太陽能集熱器中，所述聚光裝置包括位于熱殼體兩側(cè)的聚光鏡和推動(dòng)氣缸，熱殼體兩側(cè)具有連接塊，所述推動(dòng)氣缸固定于連接塊上，聚光鏡轉(zhuǎn)動(dòng)連接于連接塊上，推動(dòng)氣缸的活塞桿端部固定于聚光鏡背面。

采用以上結(jié)構(gòu)，利用兩氣缸的伸縮控制兩聚光鏡所形成的夾角，提高其聚光效果。

在上述的高效太陽能集熱器中，所述聚光鏡表面具有凹凸?fàn)睢?/p>

采用以上結(jié)構(gòu)，利用凹凸結(jié)構(gòu)可將投射在聚光鏡上的光線，更好的折射至集熱殼體內(nèi)的集熱板芯。

在上述的高效太陽能集熱器中，所述集熱板芯為翼管式吸熱板。

翼管式吸熱板熱效率高，排管與吸熱板為一體，無結(jié)合熱阻，耐壓能力強(qiáng)，可承受較高的壓力。

在上述的高效太陽能集熱器中，所述集熱板芯、排管、上集管和下集管上均覆蓋有用于吸收太陽能的涂層。

涂層采用黑色涂料，具有較高的吸熱率和較低的反射率，避免太陽熱能的擴(kuò)散，提高集熱效果。

在上述的高效太陽能集熱器中，所述透明蓋板上端為平面結(jié)構(gòu)，透明蓋板下端為波浪結(jié)構(gòu)。

采用以上結(jié)構(gòu)，在不減少對(duì)太陽能光線吸收的情況下，將太陽能光線以陣列聚焦的方式更多的投射在排管上，加速了排管的集熱效果。

在上述的高效太陽能集熱器中，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)為私服電機(jī)。

私服電機(jī)可控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象，非常適用轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過提高轉(zhuǎn)動(dòng)的精確性，來提高太陽光線的投射。

在上述的高效太陽能集熱器中，所述轉(zhuǎn)動(dòng)盤底部具有齒圈，上述驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸向上設(shè)置，輸出軸固定有與齒圈相互嚙合的齒輪。

其中齒圈的徑長(zhǎng)大于齒輪的徑長(zhǎng)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)到，最后再利用齒輪帶動(dòng)齒圈轉(zhuǎn)到，因齒圈的徑長(zhǎng)大于齒輪的徑長(zhǎng)可降低齒圈的轉(zhuǎn)速，間接放慢轉(zhuǎn)動(dòng)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，有利于延遲零部件的使用壽命。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本高效太陽能集熱器的優(yōu)點(diǎn)具有以下幾點(diǎn)：

1、本高效太陽能集熱器可根據(jù)光線的強(qiáng)弱，調(diào)節(jié)集熱器的朝向，使其受到的自然太陽光的投射最強(qiáng)，另外再利用可調(diào)節(jié)的聚光裝置人為的將其他太陽光線折射至集熱器上，有效的提高集熱效果。

2、本高效太陽能集熱器聚光鏡表面為凹凸?fàn)詈屯该魃w板下端為波浪結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高了光線的有效折射，減少光線的丟失，進(jìn)一步提高集熱效果。

附圖說明

圖1是本高效太陽能集熱器的主視圖。

圖2是本高效太陽能集熱器的側(cè)視圖。

圖3是本高效太陽能集熱器中集熱殼體的俯視圖。

圖4是本高效太陽能集熱器中集熱殼體的剖視圖。

圖中，1、機(jī)座；2、集熱殼體；3、隔熱層；4、集熱板芯；5、排管；6、上集管；7、下集管；8、出熱水管；9、進(jìn)冷水管；10、透明蓋板；11、支撐架；12、轉(zhuǎn)動(dòng)盤；13、轉(zhuǎn)軸；14、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；15、連接桿；16、光源傳感器；17、聚光鏡；18、推動(dòng)氣缸；19、連接塊；20、涂層；21、齒圈；22、齒輪。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

如圖1、圖2、圖3、圖4，本高效太陽能集熱器，包括機(jī)座1和集熱殼體2，集熱殼體2內(nèi)開口向上設(shè)置，集熱殼體2內(nèi)壁上設(shè)有隔熱層3，隔熱層3上設(shè)有集熱板芯4，集熱板芯4為翼管式吸熱板，翼管式吸熱板熱效率高，排管5與吸熱板為一體，無結(jié)合熱阻，耐壓能力強(qiáng)，可承受較高的壓力。

集熱板芯4上緊密連接有若干等距平行設(shè)置的排管5，排管5的上端和下端分別貫通連接有上集管6和下集管7，上集熱和下集管7的一端均為密封結(jié)構(gòu)，另外一端均伸出集熱殼體2，上集熱管伸出集熱殼體2的一端連接有出熱水管8，下集熱管伸出集熱殼體2的一端連接有進(jìn)冷水管9，集熱板芯4、排管5、上集管6和下集管7上均覆蓋有用于吸收太陽能的涂層20。涂層20采用黑色涂料，具有較高的吸熱率和較低的反射率，避免太陽熱能的擴(kuò)散，提高集熱效果。

集熱殼體2的開口上還設(shè)有透明蓋板10，透明蓋板10上端為平面結(jié)構(gòu)，透明蓋板10下端為波浪結(jié)構(gòu)，在不減少對(duì)太陽能光線吸收的情況下，將太陽能光線以陣列聚焦的方式更多的投射在排管5上，加速了排管5的集熱效果。

集熱殼體2下端設(shè)有支撐架11，支撐架11下端連接有轉(zhuǎn)動(dòng)盤12，轉(zhuǎn)動(dòng)盤12轉(zhuǎn)動(dòng)通過轉(zhuǎn)軸13轉(zhuǎn)動(dòng)連接于機(jī)座1上，機(jī)座1上設(shè)有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤12轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)14，機(jī)座1上還設(shè)有連接桿15，連接桿15的端部設(shè)有光源傳感器16，驅(qū)動(dòng)電機(jī)14為私服電機(jī)，私服電機(jī)可控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象，非常適用轉(zhuǎn)動(dòng)盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過提高轉(zhuǎn)動(dòng)的精確性，來提高太陽光線的投射。轉(zhuǎn)動(dòng)盤12底部具有齒圈21，上述驅(qū)動(dòng)電機(jī)14輸出軸向上設(shè)置，輸出軸固定有與齒圈21相互嚙合的齒輪22。其中齒圈21的徑長(zhǎng)大于齒輪22的徑長(zhǎng)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)14帶動(dòng)齒輪22轉(zhuǎn)到，最后再利用齒輪22帶動(dòng)齒圈21轉(zhuǎn)到，因齒圈21的徑長(zhǎng)大于齒輪22的徑長(zhǎng)可降低齒圈21的轉(zhuǎn)速，間接放慢轉(zhuǎn)動(dòng)盤12的轉(zhuǎn)動(dòng)，有利于延遲零部件的使用壽命。

集熱殼體2外側(cè)還設(shè)有可調(diào)節(jié)的聚光裝置，聚光裝置包括位于熱殼體兩側(cè)的聚光鏡17和推動(dòng)氣缸18，熱殼體兩側(cè)具有連接塊19，推動(dòng)氣缸18固定于連接塊19上，聚光鏡17轉(zhuǎn)動(dòng)連接于連接塊19上，推動(dòng)氣缸18的活塞桿端部固定于聚光鏡17背面。利用兩氣缸的伸縮控制兩聚光鏡17所形成的夾角，提高其聚光效果。聚光鏡17表面具有凹凸?fàn)?，利用凹凸結(jié)構(gòu)可將投射在聚光鏡17上的光線，更好的折射至集熱殼體2內(nèi)的集熱板芯4。

具體工作原理：首先冷水從進(jìn)冷水管9進(jìn)入至下集熱管，然后依次通過排管5、上集管6，最后從出熱水管8輸出。其中當(dāng)出現(xiàn)陽光時(shí)，光源傳感器16會(huì)感應(yīng)哪個(gè)方位光線較強(qiáng)，然后通過控制系統(tǒng)使得驅(qū)動(dòng)電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)14轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)帶動(dòng)其輸出軸上的齒輪22，與齒輪22相互嚙合的齒圈21也被帶動(dòng)，隨后通過推動(dòng)氣缸18控制聚光鏡17擺動(dòng)。太陽光透過透明蓋板10，由其底部波浪結(jié)構(gòu)將太陽能光線以陣列聚焦的方式更多的投射在排管5上，太陽光投射于聚光鏡17上時(shí)，聚光鏡17上的凹凸結(jié)構(gòu)可將更多的光折射至集熱殼體2內(nèi)，最后再透過透明蓋板10投射至排管5和集熱板芯4上，使得經(jīng)過排管5水得到熱傳遞，對(duì)水進(jìn)行加溫，最后輸出的水為熱水。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管本文較多地使用了機(jī)座1、集熱殼體2、隔熱層3、集熱板芯4、排管5、上集管6、下集管7、出熱水管8、進(jìn)冷水管9、透明蓋板10、支撐架11、轉(zhuǎn)動(dòng)盤12、轉(zhuǎn)軸13、驅(qū)動(dòng)電機(jī)14、連接桿15、光源傳感器16、聚光鏡17、推動(dòng)氣缸18、連接塊19、涂層20、齒圈21、齒輪22等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。