專利名稱:太陽能集熱裝置的制作方法
本實用新型涉及一種太陽能集熱裝置，屬于利用太陽熱的爐或灶領域。
在中國實用新型專利申請?zhí)枮?6209712的專利申請中，公開了太陽能轉換熱能的高效集熱裝置。該裝置是由改進的太陽能集熱器和聚光灶組成。雖然此集熱裝置可以提高其熱效率。利用太陽能加熱得到蒸氣等膨脹氣體，增加氣量和達到一定壓力，為進一步方便家用和供生產(chǎn)上啟動低壓高效動力機等奠定基礎。但是，由于該裝置對太陽能的利用率仍不太高，而且采光時受太陽光線與該裝置的入射角度影響很大，太陽稍偏離該聚光灶，陽光就不能折射到集熱器上，因而熱效率就低，要想使焦團有效地聚集在集熱器上，就要隨時跟蹤太陽或人為地調(diào)整聚光灶與太陽之間的角度。這樣，既增加了該裝置的復雜性，又給使用者帶來不便。
總之，現(xiàn)有技術中眾多的太陽能集熱系統(tǒng)，都沒有很好地解決上述不足，因而，未能得到很好地使用和推廣。
本實用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術中的上述幾點不足之處，而提出一種太陽能集熱裝置。這種裝置由于采用了雙漸開線形狀的曲面為太陽能集熱裝置的聚光灶的反光面。因此，在使用時，由于漸開線的特殊性質(zhì)，即不受陽光的入射角的限制。不論太陽從哪個角度照射到聚光灶的反光面上，聚光灶的反光面都可以有效地通過折射將陽光折射后得到的焦團很好地聚集在集熱器上，而使該聚光灶采光時間增長，太陽能的利用率大大提高；此外，在該裝置的采光面上裝有一組凸透鏡，這樣，各個凸透鏡將太陽能聚成的各個焦點照射在集熱器上而進一步提高太陽能的利用率。
本實用新型是由下列措施來實現(xiàn)的。由聚光灶、集熱器及采光面組成的太陽能集熱裝置，其中聚光灶的反光面是按雙漸開線形狀制成的曲面；并且在采光面上裝有一組凸透鏡。這樣便構成了熱效率高的太陽能集熱裝置。
本實用新型的目的還可以通過以下步驟進一步完善。上面所述的雙漸開線形狀曲面的聚光灶的反光面，可以加工成各種形狀，但以半柱形為最佳。該太陽能集熱裝置就是將聚光灶的反光面制成雙漸開線半柱形，如圖3。由于采用了雙漸開線形聚光灶的反光面〔7〕，太陽與聚光灶的反光面〔7〕之間的夾角對采光效果影響不大，不論陽光以何種角度照射在聚光灶的反光面〔7〕上任何一點，都可以通過折射(有時需要兩次以上的折射)將陽光折射到集熱器〔4〕上。有利于在長時間內(nèi)采光，提高太陽能的利用率。在該裝置中的采光面〔2〕上裝的一組凸透鏡〔1〕，它們可以是由玻璃或透明硬質(zhì)塑料制成的空心凸透鏡。在凸透鏡〔1〕中注入無色透明液體，以便形成液體凸透鏡。液體凸透鏡中的液體以水為最佳，這種水凸透鏡易制造，造價低。凸透鏡〔1〕的外形可以是雙面凸起的透鏡，也可以是一面凸起的透鏡。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比，據(jù)有如下優(yōu)點整套太陽能集熱裝置。由于采用了雙漸開線半柱形聚光灶的反光面〔7〕以及在采光面上裝了一組凸透鏡〔1〕，而使太陽能的利用率大大提高。雙漸開線半柱形聚光灶的反光面〔7〕可以把不同角度的陽光折射到集熱器〔4〕上，提高了太陽能的利用率及有效采光時間，不用人為地去多次變換聚光灶的角度。而在采光面上裝有一組凸透鏡，利用凸透鏡將陽光聚成的焦點。照射在集熱器上，進一步利用光能，提高熱效率。采用此方法，與現(xiàn)有技術相比，熱效率提高20％左右。
本實用新型共有4幅附圖，其中圖1、為本實用新型的工作狀態(tài)圖，為最佳實施例，亦可作說明書摘要的附圖。
圖2、為本實施例的正視圖。
圖3、為雙漸開線半柱形聚光灶的反光面。
圖4、為液體凸透鏡。
本實用新型將結合附圖對實施例作進一步描述本實用新型的最佳實施例如圖1所示。由聚光灶、采光面和集熱器構成了本實用新型的最佳實施例。其中聚光灶的反光面〔7〕的底板是由硬質(zhì)材料如金屬板、木材以及樹脂等材料制成的雙漸開線形狀的半柱體。在底板上面貼上反光紙，雙漸開線的展開直徑為漸開線基圓直徑的3～4倍，此時效果最佳。在聚光灶的反光面〔7〕的兩端分別安裝兩塊擋板〔6、3〕，上擋板〔6〕開一個與集熱器〔4〕橫截面相等的三角形，以供集熱器〔4〕開口之用。下?lián)醢濉?〕上貼有反光紙。擋板的作用有二一是固定聚光灶的反光面〔7〕；二是和采光面〔2〕及聚光灶的反光面〔7〕一起形成一個封閉的空間，以形成溫室效應，進一步提高熱效率。由透明硬質(zhì)塑料壓制而成的帶有空心凸透鏡〔1〕的采光面〔2〕，往空心凸鏡〔1〕中注入水而形成水凸透鏡。凸透鏡的外形可以制成雙面凸起的透鏡，也可以制成一面凸起的透鏡。凸透鏡的個數(shù)可以根據(jù)集熱器的大小而定。在本實施例中，集熱器為玻璃粘接而成的雙漸開線基圓的內(nèi)接正三角形柱體。這樣，除了折射過來的在正三角形柱體與基圓交點處沿切線方向的光損失掉外，其它的光均能折射到集熱器〔4〕上。在集熱器〔4〕中放有“T”字形或“△”形黑體，黑體的上面直接吸收太陽的幅射能，底面和側面吸收聚光灶的反光面〔7〕折射過來的太陽能。在集熱器〔4〕的上端安裝一個蓋，下端裝有出水閥〔5〕。
本實用新型還可以按上述方法制成多個小型太陽能集熱裝置，將其串聯(lián)起來，各個集熱器用管子串通，組成一個物美價廉的串聯(lián)太陽能集熱裝置。此串聯(lián)太陽能集熱裝置用途廣泛，用料要求低，易于生產(chǎn)。尤其是在住宅樓等建筑物頂上安裝此串聯(lián)型集熱裝置，可供居民一年四季洗浴之用。
權利要求
1.由聚光灶和集熱器組成的太陽能集熱裝置，其特征在于a、它的聚光灶的反光面[7]是按雙漸開線形狀制成的曲面、b、在安裝在反光面[7]上的采光面[2]上裝有一組凸透鏡[1]。
2.根據(jù)權利要求
1所述的太陽能集熱裝置，其特征在于它的聚光灶的反光面〔7〕是雙漸開線半柱形殼體。
3.根據(jù)權利要求
1所述的太陽能集熱裝置，其特征在于它的凸透鏡〔1〕是由將無色透明液體注入玻璃或透明硬質(zhì)塑料而制成的液體凸透鏡。
專利摘要
一種太陽能集熱裝置，包括聚光灶、集熱器及采光面。其中聚光灶的反光面為雙漸開線形曲面，并在采光面上裝有一組凸透鏡，集熱器中放有“T”字形黑體。這種集熱裝置具有采光時間長，不需要過多地去調(diào)整太陽與聚光灶的角度，提高太陽能的利用率，提高熱效率。此裝置結構簡單，使用方便，易于推廣使用。
文檔編號F24J2/02GK87208854SQ87208854
公開日1988年5月18日 申請日期1987年6月8日
發(fā)明者于保成, 王鵬業(yè), 姚剛 申請人:國營達昌機械廠, 新鄭縣農(nóng)機公司機械研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan