專利名稱：一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能應(yīng)用領(lǐng)域，特別涉及一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的高速發(fā)展，全球氣候變暖，生態(tài)環(huán)境也隨之惡化，可用的常規(guī)能源越來(lái)越少，新能源的開(kāi)發(fā)迫在眉睫。由于太陽(yáng)能具有取之不竭、用之不盡、處處可開(kāi)發(fā)應(yīng)用、無(wú)需開(kāi)采和運(yùn)輸、不會(huì)污染環(huán)境和破壞生態(tài)平衡等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用有著良好的市場(chǎng)前景和社會(huì)效益。傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器主要存在以下弊端1)在冬季熱效不高，若室外氣溫過(guò)低還有可能導(dǎo)致真空管爆管，幻裝置本身散熱量較大；；3)光照角度受限制，當(dāng)太陽(yáng)光垂直照射太陽(yáng)能裝置時(shí)，太陽(yáng)能裝置集熱效果好，當(dāng)太陽(yáng)光斜射太陽(yáng)能裝置時(shí)，太陽(yáng)能裝置集熱效果不好，導(dǎo)致太陽(yáng)能集熱的效果不理想。因此，需要一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、設(shè)計(jì)合理，能夠充分利用太陽(yáng)能的光照時(shí)間， 集熱效果理想的太陽(yáng)能裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、使用方便，能夠充分利用太陽(yáng)能的光照時(shí)間，集熱效率高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器，包括減速機(jī)、框架、蝸輪、蝸桿、條形鏡面、長(zhǎng)軸、 集熱真空管、感光元件、支架一、支架二、AVR單片機(jī)、進(jìn)水管、出水管，所述的框架上設(shè)有并列設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)軸，每個(gè)長(zhǎng)軸的一端分別設(shè)有蝸輪，蝸輪下方設(shè)有蝸桿，長(zhǎng)軸外壁上分別設(shè)有初始角度不同的條形鏡面，框架上還設(shè)有支架一和支架二，支架一上設(shè)有集熱真空管，集熱真空管與所述其中一個(gè)條形鏡面中心連線上設(shè)有梯形盒結(jié)構(gòu)的感光元件，感光元件由支架二支撐，且感光元件距條形鏡面的垂直距離范圍為1厘米 10厘米，集熱真空管兩端分別與進(jìn)水管和出水管相連接，所述的感光元件與AVR單片機(jī)連接，AVR單片機(jī)還與減速機(jī)相連接，減速機(jī)還與蝸桿連接，長(zhǎng)軸能夠帶動(dòng)條形鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)。所述的感光元件縱向中心面上設(shè)有隔光板，隔光板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有光敏電阻。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是1)該裝置采用感光元件跟蹤太陽(yáng)成像，使裝置的光照效果好，集熱效率高；幻該裝置采用AVR單片機(jī)來(lái)控制減速機(jī)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)蝸桿帶動(dòng)蝸輪運(yùn)動(dòng)，提高了該裝置整體自動(dòng)化水平；幻該裝置采用條形鏡面來(lái)反射太陽(yáng)光照射在集熱真空管上，使集熱真空管接收多倍的光能，進(jìn)而使集熱真空管內(nèi)的導(dǎo)熱油熱效率高；4)該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、使用方便，能夠充分利用太陽(yáng)能的光照時(shí)間，集熱效率高。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0010]圖2是本實(shí)用新型的感光元件示意圖。圖3是本實(shí)用新型的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型的光路原理圖。圖中1-減速機(jī)2-框架3-蝸輪4-蝸桿5-條形鏡面6_長(zhǎng)軸7_集熱真空管 8-感光元件9-支架一 10-支架二 Il-AVR單片機(jī)12-進(jìn)水管13-出水管14-隔光板 15-光敏電阻
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。見(jiàn)圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器，包括減速機(jī)1、框架 2、蝸輪3、蝸桿4、條形鏡面5、長(zhǎng)軸6、集熱真空管7、感光元件8、支架一 9、支架二 10、AVR單片機(jī)11、進(jìn)水管12、出水管13，框架2上設(shè)有并列設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)軸6，每個(gè)長(zhǎng)軸6的一端分別設(shè)有蝸輪3，蝸輪3下方設(shè)有蝸桿4，長(zhǎng)軸6外壁上分別設(shè)有初始角度不同的條形鏡面5， 框架2上還設(shè)有支架一 9和支架二 10，支架一 9上設(shè)有集熱真空管7，集熱真空管7與其中一個(gè)條形鏡面5中心連線上設(shè)有梯形盒結(jié)構(gòu)的感光元件8，感光元件8由支架二 10支撐， 且感光元件8距條形鏡面5的垂直距離范圍為1厘米 10厘米，集熱真空管7兩端分別與進(jìn)水管12和出水管13相連接，感光元件8與AVR單片機(jī)11連接，AVR單片機(jī)11還與減速機(jī)1相連接，減速機(jī)1還與蝸桿4連接，長(zhǎng)軸6能夠帶動(dòng)條形鏡面5轉(zhuǎn)動(dòng)，感光元件8縱向中心面上設(shè)有隔光板14，隔光板14兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有光敏電阻15。見(jiàn)圖5，該裝置的光路原理圖，A0, B0, C0, D0, E0各處分別有一個(gè)鏡面，且K、B。、C。、 1 為各個(gè)鏡面的中心點(diǎn)，Atl A,B0 B, C0 C、D D0^E0 E分別為各個(gè)鏡面的法線。太陽(yáng)距離地球很遠(yuǎn)，其照射到地球上的光角度差很小，因此我們把一般尺度范圍內(nèi)的太陽(yáng)光當(dāng)做平行光，當(dāng)一組平行光A’ A0,B' B0X' C0,D' D0,E' E0分別照在各個(gè)鏡面上反射后恰好聚焦一點(diǎn) 0。當(dāng)平行光的入射角改變時(shí)，A’ A0, B' B。、C’ C0, D' D0, E' 變?yōu)?A” A。、B” B。、C” CQ、D” D。、 E” 時(shí)各個(gè)鏡面的入射光角度變化相等且大小與Ε’相等。此時(shí)改變&點(diǎn)鏡面的角度使反射光線為&0，法線位置如圖所示為Ef。鏡面變化角度為Z E EtlF,根據(jù)光學(xué)原理入射角等于反射角可以得出法線的變化角度Z E EtlF等于入射光的變化角度Z Ε’的一半，即Z E' = 2 ZE EqF。同理Z D，D0 D" = 2 Z D D。G。也就是說(shuō)Dtl處的鏡面與處的鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)的角度相同仍然可以保持反射光線為DtlO15同理可推出Ac^BciXci點(diǎn)處的鏡面與處的鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)角度相同仍然可以保持反射光線聚焦在0點(diǎn)上。該裝置在使用時(shí)，各個(gè)條形鏡面5的初始位置各不相同，當(dāng)太陽(yáng)在某一固定位置時(shí)，調(diào)整各個(gè)條形鏡面5的角度使太陽(yáng)光聚焦在集熱真空管7上，然后使每個(gè)蝸輪3與蝸桿 4嚙合，當(dāng)太陽(yáng)移動(dòng)時(shí)通過(guò)條形鏡面5反射的太陽(yáng)光的角度就會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)感光元件8 將變化的電信號(hào)傳送給AVR單片機(jī)11，AVR單片機(jī)11對(duì)信號(hào)處理后向減速機(jī)1發(fā)出正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的指令，減速機(jī)1驅(qū)動(dòng)蝸桿4帶動(dòng)蝸輪3，使每個(gè)條形鏡面5同步轉(zhuǎn)動(dòng)，由于太陽(yáng)光可以看做是平行光，當(dāng)太陽(yáng)移動(dòng)時(shí)同時(shí)同步改變了各個(gè)條形鏡面5入射光的入射角度，相應(yīng)的同時(shí)同步調(diào)整條形鏡面5法線角度，使各個(gè)條形鏡面5的反射光方向不變，仍聚焦在集熱真空管7上。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器，其特征在于，包括減速機(jī)、框架、蝸輪、蝸桿、條形鏡面、長(zhǎng)軸、集熱真空管、感光元件、支架一、支架二、AVR單片機(jī)、進(jìn)水管、出水管，所述的框架上設(shè)有并列設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)軸，每個(gè)長(zhǎng)軸的一端分別設(shè)有蝸輪，蝸輪下方設(shè)有蝸桿，長(zhǎng)軸外壁上分別設(shè)有初始角度不同的條形鏡面，框架上還設(shè)有支架一和支架二，支架一上設(shè)有集熱真空管，集熱真空管與所述其中一個(gè)條形鏡面中心連線上設(shè)有梯形盒結(jié)構(gòu)的感光元件， 感光元件由支架二支撐，且感光元件距條形鏡面的垂直距離范圍為1厘米 10厘米，集熱真空管兩端分別與進(jìn)水管和出水管相連接，所述的感光元件與AVR單片機(jī)連接，AVR單片機(jī)還與減速機(jī)相連接，減速機(jī)還與蝸桿連接，長(zhǎng)軸能夠帶動(dòng)條形鏡面轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器，其特征在于，所述的感光元件縱向中心面上設(shè)有隔光板，隔光板兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有光敏電阻。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能條形鏡面矩陣集熱器，包括減速機(jī)、框架、蝸輪、蝸桿、條形鏡面、長(zhǎng)軸、集熱真空管、感光元件、支架一、支架二、AVR單片機(jī)、進(jìn)水管、出水管，所述的框架上設(shè)有并列設(shè)置的多個(gè)長(zhǎng)軸，每個(gè)長(zhǎng)軸的一端分別設(shè)有蝸輪，蝸輪下方設(shè)有蝸桿，長(zhǎng)軸外壁上分別設(shè)有初始角度不同的條形鏡面，框架上還設(shè)有支架一和支架二，支架一上設(shè)有集熱真空管，集熱真空管與所述其中一個(gè)條形鏡面中心連線上設(shè)有梯形盒結(jié)構(gòu)的感光元件，感光元件由支架二支撐，且感光元件距條形鏡面的垂直距離范圍為1厘米～10厘米。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、使用方便，能夠充分利用太陽(yáng)能的光照時(shí)間，集熱效率高。
文檔編號(hào)F24J2/16GK202182576SQ201120268019
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉鐵根, 單筱攸 申請(qǐng)人:鞍山師范學(xué)院