專利名稱：組合型反光板集熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的箱式太陽(yáng)能集熱器中，美蘇兩位學(xué)者各自獨(dú)立設(shè)計(jì)的復(fù)合拋物面聚光集熱器，受到了各國(guó)太陽(yáng)能利用工作者的重視(可參見(jiàn)《太陽(yáng)能》雜志1982年第3期第15頁(yè))。該集熱器的反射鏡截面是由兩段與集熱器中心線對(duì)稱的拋物線段組成的，每側(cè)拋物線的焦點(diǎn)均位于相對(duì)一側(cè)拋物線的底部，且每側(cè)拋物線的軸線和集熱器中心線之間的夾角為θc，凡是在2θc的范圍內(nèi)，來(lái)自天空的所有光線，只要它的入射角θ≤θc，均可由鏡面反射會(huì)聚于底部的吸熱器上。但這種集熱器鏡面比較陡，耗用材料較多，再如TY-1型便攜式開水器(可參見(jiàn)《太陽(yáng)能》雜志1987年第4期第22頁(yè))。該開水器用的是上、下兩片圓弧反光板，聚光度只為2，每天還需頻繁調(diào)節(jié)，較牽累人工。且槽式的共同缺限是東西方向的斜射陽(yáng)光易被反射出集熱器。
本發(fā)明的目的就在于提出一種集熱效果更好，又無(wú)需經(jīng)常調(diào)節(jié)，且耗用材料較少的組合型反光板太陽(yáng)能集熱裝置。
附

圖1是光路示意圖。圖中F是焦點(diǎn)，O是拋物線反光板轉(zhuǎn)動(dòng)圓心，F(xiàn)O是集熱箱部位，ao是反光板部位，oc是集熱箱部位的低效段，Ob是反光板部位的低效段。所謂集熱箱部位低效段是指集熱箱部位最靠近反光板而又很少接受到來(lái)自反光板的光線的一段;所謂反光板部位低效段，是指反光板部位接受陽(yáng)光較少或反射出的陽(yáng)光因入射角太大而大部分被集熱箱接受面反射掉的一段。因此最好不將材料用于低效段。
附圖2是拋物線反光板與集熱箱的幾種組合形式。(一)、(二)是帶兩片拋物線反光板的裝置，反光板與箱面之間的角度通常固定，以調(diào)節(jié)箱體傾角為主，其中(一)是常規(guī)型，(二)是取高效段的裝置。(三)是單鏡斜置式。(四)是單鏡直立式。(五)是雙面采光直立式。后三種均箱體固定安裝，只調(diào)反光板。圖中的點(diǎn)“·”為反光板基點(diǎn)，亦為轉(zhuǎn)動(dòng)圓心。
附圖3是集熱箱部分的內(nèi)部布局示意圖。其中(一)是箱體一面采光、上部燒水，下部可作炊事。(二)箱體一面采光，水箱下部“百頁(yè)”形聯(lián)動(dòng)金屬片控制熱空氣對(duì)流。其后部帶炊事腔，內(nèi)有活動(dòng)保溫層。進(jìn)行炊事時(shí)，打開背部活門，拿掉活動(dòng)保溫層，放進(jìn)炊具。(三)箱體一面采光，只用來(lái)生產(chǎn)高溫?zé)崴囊环N內(nèi)部布局示意圖。水箱的大容量部分1處于高溫區(qū)。吸熱部件6可以是水箱的極扁部分，也可以是連接的“管翼”、管板”三類吸熱部件，其下端有下聯(lián)管和進(jìn)出水管7。斜置的單面采光集熱箱里的水箱截面以直角三角形為基形，直角的頂點(diǎn)在頂部近玻璃處。(四)是雙面采光集熱箱的主視圖。(五)和(七)是雙面采光集熱箱兩端炊事腔的示意圖。(六)是雙面采光集熱箱中段箱體的示意圖。雙面采光集熱箱里的水箱最好如圖分成三段，亦可為一整體部件。集熱箱高溫區(qū)的采光面都用雙層玻璃或玻璃鋼之類透光材料加強(qiáng)保溫。
圖中1是水箱，2是出氣管，3是曲面吸熱板，4是進(jìn)水管，5是出水管，6是吸熱部件，7是進(jìn)(出)水管，8是雙工位三通(蒸汽可由頂部管道排出，或由旁通管道進(jìn)入炊事腔)，9是玻璃或玻璃鋼之類透光保溫層，10是活門，11是活動(dòng)保溫層，12是“百頁(yè)”形活動(dòng)吸熱片，13是隔板，14是保溫框體，15是“T”字形或“八”字形吸熱板，16是“八”字形吸熱板，17是炊具。另外，集熱箱空腔最低處有出水小孔，用以排除冷凝的積水。
由圖可知，本發(fā)明主要是由反光板、集熱箱、支架及管道系統(tǒng)組成。
本發(fā)明中的反光板一般是由曲面反光板和平面反光板組成。其中曲面反光板的截面為拋物線段。拋物線的焦點(diǎn)位于相對(duì)一側(cè)集熱箱內(nèi)框邊，且拋物線的軸線以焦點(diǎn)為圓心向集熱箱中心線傾轉(zhuǎn)m°，(m≥0)。用于集熱箱南面的反光板，其基點(diǎn)O在箱面直線與拋物線相交處。在南部采光面用兩片曲面反光板的裝置上，為了克服太陽(yáng)“回歸”的影響4n°，安裝時(shí)將拋物線反光板繞其基點(diǎn)O向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)(0.5m+n)度，固定與集熱箱采光面的夾角。雙面采光直立式集熱裝置用在北面的拋物線反光板的焦點(diǎn)仍在集熱箱內(nèi)框頂處。拋物線的基點(diǎn)O在立冬日漸亮區(qū)的高效線上。基點(diǎn)與箱體內(nèi)框下邊的連線垂直于立夏正午陽(yáng)光。
為了克服陽(yáng)光東、西方向斜射的影響，并增強(qiáng)采光能力，可加用平面反光板。上午插于西端，正午改插東端。槽形裝置上加用近似等腰梯形的平面反光板。方形平面反光板用于箱體每面采光面只用一片拋物線反光板的裝置上。平面反光板垂直于集熱箱采光面插放，也可稍內(nèi)收幾度。
為了顯示聚光時(shí)的誤差，在箱側(cè)加裝2～4塊小平面鏡。
本發(fā)明的特點(diǎn)是1.由于反光板截面用的是新型截法，聚光效果好;集熱箱高溫區(qū)利用了雙層透光保溫層，且只用一片曲面反光板的集熱裝置的集熱箱體仰起的角度較大，利于熱空氣上升，內(nèi)部水箱的大容量部分處于高溫區(qū)，并兼有保溫“儲(chǔ)水罐”功能。
2、整個(gè)集熱裝置面對(duì)南方放置，且含有較大的機(jī)動(dòng)度數(shù)，除去安插平面反光板與早晚張合曲面反光板，不需經(jīng)常調(diào)節(jié)，間隔15～30天方按表列數(shù)據(jù)調(diào)一次傾角。
3、本發(fā)明易于制造，亦利于對(duì)現(xiàn)在普遍使用的低溫?zé)崴鬟M(jìn)行技術(shù)改造。大幅度增加采光量，大幅度提高熱水溫度。且對(duì)場(chǎng)地要求很低，利于普及。
權(quán)利要求
1.一種組合型反光板太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于整個(gè)集熱裝置是由曲面反光板、平面反光板、集熱箱、支架及管道組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于曲面反光板的截面為拋物線型，拋物線的焦點(diǎn)位于相對(duì)一側(cè)集熱箱內(nèi)框邊，且拋物線的軸線以焦點(diǎn)為圓心向集熱箱中心線傾轉(zhuǎn)m°，(m≥0)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于在集熱箱面只用一片拋物線反光板的裝置上，不論箱體傾斜或直立固定安裝，調(diào)節(jié)時(shí)以拋物線與箱面直線的交點(diǎn)為基點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)反光板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于在集熱箱南部采光面用兩片曲面反光板的裝置上，拋物線反光板均繞基點(diǎn)向內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)(0.5m+n)度，固定與集熱箱采光面的夾角安裝。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于截去反光板以至“箱面”的低效段，保留相互匹配的高效段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于用在箱北面的曲面反光板的焦點(diǎn)仍在集熱箱內(nèi)框頂處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于垂直于集熱箱采光面有一增加聚光能力的平面鏡。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于集熱箱上部高溫區(qū)的采光面用雙層平面玻璃(或玻璃鋼)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于在斜置在支架上的集熱箱里，“儲(chǔ)水罐”的截面以直角三角形為基形，且直角的頂點(diǎn)在集熱箱內(nèi)頂部最靠近玻璃處。
全文摘要
一種組合型反光板集熱裝置，屬于太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。這類集熱裝置是由反光板、集熱箱(包括進(jìn)水、出水管道)及支架等主要部件組成。由于反光板使用了新截法并合理使用，因此提高了水溫，增強(qiáng)了集熱器性能；另外，整個(gè)集熱器面對(duì)南方放置，無(wú)需經(jīng)常調(diào)節(jié)，本發(fā)明方法新穎，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)明，易于制造，適用范圍很廣，利于推廣使用。
文檔編號(hào)F24J2/10GK1042982SQ8810837
公開日1990年6月13日 申請(qǐng)日期1988年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月3日
發(fā)明者嚴(yán)鴻森 申請(qǐng)人:嚴(yán)鴻森