(10)授权公告号
(45)授权公告日 (21)申请号 201620104455.2
(22)申请日 2016.02.02
F24J 2/06(2006.01)
F24J 2/24(2006.01)
(73)专利权人杭州工电能源科技有限公司
地址311100 浙江省杭州市余杭经济开发区
昌达路121号
(72)发明人顾向明 廖朗生 邓晗 苏立情
(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公
司 33109
代理人
尉伟敏 张华
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型涉及一种轻型槽式集热器，解决
现有的太阳能热水器采用平铺排列真空管结构，
单位面积光能利用率低，耗材大，成本高的问题。
本装置包括支架，支架上至少设有一个集热槽，集
的聚焦线上设有中空的集热管，集热槽两端设有
端板，集热槽通过两端板安装于支架上，集热管两
端穿透两端板与外部管道连接，所述集热槽的顶
部扣设有玻璃盖板，玻璃盖板、槽式聚光板、端板
构成将集热管容置在内的封闭腔体。本实用新型
采用聚光结构提高了集热管处光照能量密度，提
高了单位面积光能利用率，减少了真空管的使用，
节约了热水器耗材，使设备轻型化。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图5页CN 205448362 U 2016.08.10
C N 205448362
U
1.一种轻型槽式集热器，其特征在于，包括支架，支架上至少设有一个集热槽，集热槽底部为聚焦成线的槽式聚光板，槽式聚光板的聚焦线上设有中空的集热管，集热槽两端设有端板，集热槽通过两端板安装于支架上，集热管两端穿透两端板与外部管道连接，所述集热槽的顶部扣设有玻璃盖板，玻璃盖板、槽式聚光板、端板构成将集热管容置在内的封闭腔体。
2.根据权利要求1所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述端板通过旋转轴承可转动安装在支架上，集热管端部通过轴套安装在旋转轴承的内圈、轴套与支架固定支撑，其中一个端板作为齿板向下延伸并在下侧弧边上开齿，齿板分度圆以旋转轴承为轴心，支架上设有与齿板啮合的齿轮，齿轮采用电机驱动。
3.根据权利要求2所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述电机连接有传动轴，传动轴设置在集热槽下方并与集热槽转动轴线平行，所述齿轮设置在传动轴上。 4.根据权利要求3所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述集热槽设置有多个，各集热槽转动轴线重合、集热管依次串联，所述传动轴上与每个集热槽的齿板对应啮合设置有齿轮。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述端板为用于支撑槽式聚光板端部的框架结构，端板框架镂空、镂空处嵌设透光板或朝集热槽内侧反光的反光板。
6.根据权利要求2或3或4所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述齿板与集热槽端面相对齐的部分采用镂空框架结构、镂空处嵌设透光板或朝集热槽内侧反光的反光板。
7.根据权利要求2或3或4所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：还包括追踪太阳光照方向的光感模块，当集热槽单个设置，所述光感模块设置在所述集热槽的其中一个端板上侧边的中部；当集热槽设置多个，所述光感模块设置在其中一个集热槽的其中一个端板上侧边的中部。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述集热管为金属材质管，所述集热管外壁涂设有吸热涂层。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述槽式聚光板采用聚氨酯泡沫轻型材质，槽式聚光板内侧面设有镀银的PS材质反光板，槽式聚光板外侧面覆盖有PP材质的背板。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种轻型槽式集热器，其特征在于：所述槽式聚光板反光面的截面曲线为平行光聚焦的抛物线。
权 利 要 求 书1/1页CN 205448362 U
一种轻型槽式集热器
技术领域
[0001]本实用新型属于利用太阳能的热利用解决方案，涉及一种太阳能集热器，特别涉及一种利用阳光聚能加热介质的轻型槽式集热器。
背景技术
[0002]随着节能环保理念的深入人心，太阳能热水器得到越来越广泛的应用。传统的太阳能热水器不论其结构的细微变化，基本原理都采用了真空管加热的方式，这种方式散热小、热效率较高、不需要复杂的运行控制，受到广大人民众的喜爱。
[0003]真空管太阳能热水器的真空管直接作为热水容器，因此热水器容量和真空管容积直接相关，因此通常采用并排设置多根真空管的阵列结构。传统的太阳能热水器阵列排布的结构无法随太阳移动改变角度达到光能利用最大化。而且上述的太阳能热水器结构，由于太阳能单位面积上能量密度低，需要设置成排的真空管来利用太阳能热量，导致真空管材料耗量都很大，导致太阳能热水器成本过高，体积庞大，运输安装难度大。
发明内容
[0004]本实用新型的目的在于解决现有的太阳能热水器采用平铺排列真空管结构，单位面积光能利用率低，耗材大，成本高的问题，提供一种轻型槽式集热器，能对太阳能进行聚光利用，提高光能利用率，并实现轻型化。
[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种轻型槽式集热器，包括支架，支架上至少设有一个集热槽，集热槽底部为聚焦成线的槽式聚光板，槽式聚光板的聚焦线上设有中空的集热管，集热槽两端设有端板，集热槽通过两端板安装于支架上，集热管两端穿透两端板与外部管道连接，所述集热槽的顶部扣设有玻璃盖板，玻璃盖板、槽式聚光板、端板构成将集热管容置在内的封闭腔体。本方案利用槽式聚光板对太阳光进行聚焦集中利用，将单位能量密度较低的太阳光聚焦利用，减少了集热管耗材的使用，单位面积集热管的能量利用效率提高，且使太阳能热利用设备轻型化，便于运输和安装。集热槽相对封闭的内部形成温室，减缓了热量流失。
[0006]作为优选，所述端板通过旋转轴承可转动安装在支架上，集热管端部通过轴套安装在旋转轴承的内圈、轴套与支架固定支撑，其中一个端板作为齿板向下延伸并在下侧弧边上开齿，齿板分度圆以旋转轴承为轴心，支架上设有与齿板啮合的齿轮，齿轮采用电机驱动。电机带动齿轮转动，齿轮驱动齿板转动从而调节集热槽转动，使集热槽朝向太阳。[0007]作为优选，所述电机连接有传动轴，传动轴设置在集热槽下方并与集热槽转动轴线平行，所述齿轮设置在传动轴上。
[0008]作为优选，所述集热槽设置有多个，各集热槽转动轴线重合、集热管依次串联，所述传动轴上与每个集热槽的齿板对应啮合设置有齿轮。本装置的集热槽模块化，可以根据实际场地面积将多个集热槽模块依次串联，形成阵列结构，充分利用光照能量。本装置可以设置在屋顶平面或者坡面上，也可以设置在竖直墙面上。
[0009]作为优选，所述端板为用于支撑槽式聚光板端部的框架结构，端板框架镂空、镂空处嵌设透光板或朝集热槽内侧反光的反光板。
[0010]作为优选，所述齿板与集热槽端面相对齐的部分采用镂空框架结构、镂空处嵌设透光板或朝集热槽内侧反光的反光板。集热槽的端面采用透光板嵌设，使阳光从端板和齿板的透光板照入集热槽内，也可嵌设反光板，反光板朝封闭腔体内侧反光。
[0011]作为优选，还包括追踪太阳光照方向的光感模块，当集热槽单个设置，所述光感模块设置在所述集热槽的其中一个端板上侧边的中部；当集热槽设置多个，所述光感模块设置在其中一个集热槽的其中一个端板上侧边的中部。光感模块可以跟踪太阳光照方向，并以此为依据作为集热槽角度调节的依据，使集热槽朝向太阳方向，光感模块饰板设置在最靠近电机的端板上，减少信号传输距离，便于安装设置。
[0012]作为优选，所述集热管为金属材质管，所述集热管外壁涂设有吸热涂层。[0013]作为优选，所述槽式聚光板采用聚氨酯泡沫轻型材质，槽式聚光板内侧面设有镀银的PS材质反光板，槽式聚光板外侧面覆盖有PP材质的背板。采用轻质化材料，使设备整体重量降低。
[0014]作为优选，所述槽式聚光板反光面的截面曲线为平行光聚焦的抛物线。
[0015]本实用新型采用聚光结构提高了集热管处光照能量密度，提高了单位面积光能利用率，减少了真空管的使用，节约了热水器耗材，使设备轻型化。
附图说明
[0016]图1是本实用新型一种结构示意图。
[0017]图2是本实用新型图1的A处结构示意图。
[0018]图3是本实用新型端面方向示意图。
[0019]图4是本实用新型集热槽的玻璃盖板和透光板位置示意图。
[0020]图5是本实用新型两个集热槽的双联结构示意图。
[0021]图6是本实用新型六个集热槽的多联结构示意图。
[0022]图中：1、A型支架，2、底架，3、集热槽，4、槽式聚光板，5、集热管，6、端板，7、齿板，8、齿轮，9、传动轴，10、电机，11、透光板，12、玻璃盖板，13、旋转轴承，14、轴套，15、光感模块。
具体实施方式
[0023]下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进一步说明。
[0024]实施例1：一种轻型槽式集热器，如图1-4所示。本装置包括支架，支架上设置集热槽3。支架包括用于与地面、墙面、楼板固定的底架2，底架上在集热槽3两端位置对应设置A 型支架1。底架采用角钢搭建形成。
[0025]如图1、3所示，集热槽3的底部为槽式聚光板4，槽式聚光板的反光面聚焦成线。槽式聚光板4本体采用聚氨酯泡沫轻型材质，槽式聚光板内侧面设有镀银的PS材质反光板，槽式聚光板外侧面覆盖有PP材料的背板，在槽式聚光板的顶部两边覆盖收边条。集热槽的两端分别设有端板6，其中一个端板同时作为齿板7，齿板底边向下延伸并在下侧弧边上开齿，端板和齿板均为框架形镂空支撑结构，镂空位置与集热槽端面对齐，镂空位置嵌设有透光板11，在支撑槽式聚光板端部的同时提高透光面积。集热槽的顶部扣设有透明的玻璃盖板
12，玻璃盖板12、端板6、齿板7、槽式聚光板4构成封闭腔体，并在连接处粘合固定密封，如图4所示，图4为隐藏透光板和玻璃盖板后侧结构的封闭腔体外部形状示意图。在槽式聚光板4的聚焦线上设有集热管5，集热管位于集热槽封闭腔体的内部。
[0026]如图2所示，集热管5为金属管材，集热管管壁上涂设有吸热涂层，集热管的两端分别穿透端板6和齿板7连接外部管道。端板6、齿板7分别通过旋转轴承13可转动安装在A型支架1顶部，集热管5端部通过轴套14安装在旋转轴承13的内圈、轴套14与A型支架1固定支撑，端板6、齿板7与旋转轴承13的外圈固定。齿板7的分度圆以旋转轴承13为轴心。
[0027]如图1、3、4所示，集热槽聚焦成线，集热槽反光面线性为聚焦的抛物线极点附近曲线，因此如图3所示，根据集热槽最大转动角度的需求设置齿数，齿板的齿位于集热槽的轮廓线之外。在远离齿板一端的集热槽端板下方的A型支架1的底部设置电机10，电机10通过变速器连接传动轴9，传动轴与集热槽的转动轴线平行设置，传动轴上设有与齿板7啮合的齿轮8。如图1、2所示，在电机上方的集热槽端板6上侧边中部设有追踪太阳光照方向的光感模块15。光感模块信号连接处理器，处理器根据光感模块获取的太阳光照角度信号驱动电机动作，调节集热槽偏转角度。
[0028]图5为双联式集热槽结构，底架2上设置3个A型支架1、共同支撑两个集热槽3，两个集热槽相邻端共用一个A型支架支撑。两个集热槽的转动轴线重合，相邻的集热管在相邻的端部通过转接头串联。电机10通过变速器变速后连接传动轴9，传动轴上与每个集热槽的齿板7对应处设置与齿板啮合的齿轮8。图5中，两集热槽的齿板设置在两远端，电机10设置在两集热槽相邻处的A型支架上，变速器两端分别设置传动轴9同步输出动力。在最靠近电机的集热槽端板6上侧边中部设置的光感模块15。也可以根据实际需要，调整齿板朝向和电机的位置。
[0029]图6为多联式集热槽结构。底架2上设置7个A型支架1、共同支撑6个集热槽3，相邻集热槽的相邻端共用一个A型支架支撑。所有集热槽的转动轴线重合，相邻的集热管在相邻的端部通过转接头串联。电机10设置在最端部的A型支架下方，通过变速器变速后连接传动轴9，传动轴上与每个集热槽的齿板7对应处设置与齿板啮合的齿轮8，当传动轴需要多根串联延长时候，通过联轴器进行串联。在最靠近电机的集热槽端板6上侧边中部设置的光感模块15。
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