專利名稱：復(fù)合式太陽(yáng)能開水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用太陽(yáng)能的裝置，尤其是具有“箱式”、“聚焦式”優(yōu)點(diǎn)的“復(fù)合式太陽(yáng)能開水器”。
目前，公知的太陽(yáng)能設(shè)備有“箱式”和“旋轉(zhuǎn)拋物面聚焦式”兩大分立形式。前者的缺點(diǎn)是一般不跟蹤太陽(yáng)，不能充分利用太陽(yáng)能。后者的缺點(diǎn)是反射器、集熱器裸露于大氣中，氣溫、風(fēng)力對(duì)設(shè)備熱效率影響大，熱量損失大，反射器易污染，揩擦不便，壽命低。況且制造旋轉(zhuǎn)拋物面反射器加工工藝復(fù)雜，造價(jià)高。已有的利用太陽(yáng)能(熱能)設(shè)備的吸熱面都是用噴涂、刷涂方法獲得吸收面的，因涂料較稠、涂層厚，吸收率在90％以下，發(fā)射率在30～60％。目前的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的手續(xù)都較復(fù)雜，需同時(shí)進(jìn)行高度角和方位角的跟蹤。
本實(shí)用新型的目的是提供一種復(fù)合式太陽(yáng)能開水器，利用太陽(yáng)能以較高的熱效率生產(chǎn)開水，減少設(shè)備的熱量損失；提高集熱管的太陽(yáng)能光譜吸收率，降低發(fā)射率；簡(jiǎn)化手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的手續(xù)，提高跟蹤太陽(yáng)的準(zhǔn)確性；減少氣溫、風(fēng)力對(duì)設(shè)備熱效率的影響，提高反射器的壽命；為國(guó)家節(jié)約資源，以廉價(jià)實(shí)用的非金屬材料取代傳統(tǒng)的金屬、塑料、玻璃鋼等材料，降低造價(jià)；本實(shí)用新型的目是這樣實(shí)現(xiàn)的1.采用槽形拋物面反射器聚焦、保溫密封、置集熱管于集線上、玻璃下，使集熱管免受氣溫、風(fēng)力的影響，減少熱量損失，便于揩擦，提高了反射器的壽命；
2.集熱管表面經(jīng)處理形成太陽(yáng)光譜選擇性吸收表面－黑色氧化銅薄膜，使吸收率由傳統(tǒng)的小于90％提高至95％以上，發(fā)射率由30～60％降至10％以下；采用由支架、游動(dòng)軸承、萬(wàn)向軸承、日軸、季軸等組成的雙軸赤道跟蹤系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)的手續(xù)，提高了跟蹤的準(zhǔn)確性，季軸每天或數(shù)天轉(zhuǎn)動(dòng)一次，每次跟蹤只需撥動(dòng)框架即可。本系統(tǒng)適用于地球上任何地區(qū)；解決問(wèn)題的具體方法是1.開水器總成是一個(gè)三層結(jié)構(gòu)的槽形拋物面箱。內(nèi)層由廉價(jià)實(shí)用的纖維板，依二端板的x2＝2py拋物線形狀彎曲釘制而成。設(shè)p＝430mm，焦距＝p／2。內(nèi)層和兩端板里面粘貼真空鍍鋁聚酯薄膜構(gòu)成反射器。中層是礦棉、或玻璃棉組成的保溫層。外層也用纖維板釘制。外殼、端板外面用防水性好、耐候性好的191涂料涂刷兩遍。端板用氧化鎂、氯化鎂、鋸沫刨花按常規(guī)配方澆注成型、凝固而成。兩端板的拋物線軸線上距頂點(diǎn)235處各有一個(gè)φ23的孔，以備安裝集熱管。拋物線頂點(diǎn)至玻璃下面距離為279.2集熱管是一個(gè)φ70壁厚1長(zhǎng)960的鋁管兩端封頭兩端分別接有加水管、放水管和閥門。鋁管表面經(jīng)如下工藝處理用清水清洗－用5％的碳酸鈉水溶液清洗一再用清水沖洗，揩干－均勻加熱至300℃－噴灑5％的霧狀硝酸銅水溶液－均勻加熱至出現(xiàn)均勻的黑色氧化銅薄膜。將集熱管裝入兩端板予留的孔中，墊上膠墊，蓋上玻璃、壓上壓角。在與端板平行的箱體重心線上，安裝季軸。將開水器總成的上端(進(jìn)水管端)的進(jìn)水管與孔的間隙用油灰封嚴(yán)、防止水流入箱內(nèi)，下端的孔隙不得封嚴(yán)，防止空氣膨漲，脹裂玻璃。
2.杠架的加工杠架是一個(gè)用角鋼焊制的矩形框，其兩短邊中心線上焊有兩段日軸，兩長(zhǎng)邊的中心線上安裝有一對(duì)軸承。
3.支架的加工支架是一個(gè)由角鋼、扁鋼、鋼管焊接、連接的一端高一端低的架子，其高端為一弧形管，上邊可安裝游動(dòng)軸承，低端用扁鋼焊制，其上可安裝萬(wàn)向軸承。
由于采用上述方案，可以在無(wú)云的夏秋晴天，在鶴壁中山地風(fēng)，經(jīng)45分鐘時(shí)間利用太陽(yáng)能燒4kg開水。(3～4次手動(dòng)跟蹤)
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1是本實(shí)用新型的總裝配圖。兼作實(shí)施例圖。
圖2是
圖1的A－A剖面圖。
圖3是集熱管圖。
圖4是框架圖。
圖5是支架圖。
圖6是游動(dòng)軸承圖。
圖7是萬(wàn)向軸承圖。
圖1中1.熱水器總成2.框架3.支架4.游動(dòng)軸承5.T型羅栓6花盤7.季軸8.鎖緊把手9.日軸10.萬(wàn)向軸承圖2中11.軸承12.反射器13.保溫層14.外殼15.集熱管16.玻璃17.羅栓18.本條19.端板圖3中22鋁管23加水管24放水管25閥門圖4中21鎖緊羅栓實(shí)施例(以鶴壁中山為例)將支架3的日軸中心線投影置于地球子午線上，支架低端朝南，如鶴壁中山的經(jīng)度為東經(jīng)114°，當(dāng)北京夏令時(shí)1324′即是鶴壁中山的正午，此時(shí)垂直于地平面的桿子影子指向即為本地的子午線；將游動(dòng)軸承4安裝在支架3弧形管上，將萬(wàn)向軸承10安裝在框架日軸9的一端(長(zhǎng)端)；將框架日軸9的另一端插入游動(dòng)軸承4中，將萬(wàn)向軸承10安裝在支架3的低端U形槽中；將開水器總成1的季軸裝在框架2上的一對(duì)軸承中，將花盤6裝在季軸7上，安好軸鍵，安上鎖緊把手8；上下移動(dòng)游動(dòng)軸承4，使日軸中心線與地平線夾角等于當(dāng)?shù)氐乩砭暥龋琥Q壁中山的35°40′；關(guān)閉閥門25，由加水管23加入九成滿的涼水；撥動(dòng)開水器總成1，使玻璃16平面與正午的太陽(yáng)光線垂直，然后緊固鎖緊把手8，每天或數(shù)天調(diào)整一次；撥動(dòng)框架2，使集熱管15的陰影中心落在反射器12的頂點(diǎn)，然后緊固有關(guān)的T型羅栓5，每15分鐘調(diào)整一次；當(dāng)集熱管15底部的水開后，打開閥門，放出開水，再進(jìn)行下一循環(huán)。
權(quán)利要求1.一種復(fù)合式太陽(yáng)能開水器，有“箱式”和“旋轉(zhuǎn)拋物面反射器聚焦式”兩大分立形式，其特征是在一端高一端低的支架上，高端裝有游動(dòng)軸承，低端裝有萬(wàn)向軸承，在兩軸承中安裝帶有日軸的矩形框架，在與日軸軸線垂直的框架中心線上裝有一對(duì)軸承，在軸承中安裝帶有季軸的開水器總成，開水器總成是一個(gè)由槽形拋物面反射器、端板、保溫層、外殼、集熱管、玻璃等組成的密封、透光、保溫的箱體，在與反射器焦線垂直的箱體重心線上，安裝季軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式太陽(yáng)能開水器之開水器總成，其特征是反射器用纖維板依兩端板的x2＝2py拋物線形狀經(jīng)彎曲釘制而成，外面襯以等厚的礦棉或玻璃棉，再用纖維板釘制外殼，反射器和端板內(nèi)表面粘貼真空鍍鋁聚酯薄膜，在兩端板間反射器焦線上玻璃下安裝集熱管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式太陽(yáng)能開水器之集熱管，其特征是加水管、鋁管、放水管、閥門順序連接，鋁管表面經(jīng)處理形成太陽(yáng)光譜選擇性吸收面－黑色氧化銅膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合式太陽(yáng)能開水器之支架，其特征是支架高端為一弧形鋼管，其上安裝可沿弧形管滑動(dòng)并可固定某一位置的游動(dòng)軸承，低端為一扁鋼架子，其上安裝萬(wàn)向軸承。
專利摘要一種復(fù)合式太陽(yáng)能開水器，主要由支架、框架和開水器總成組成。開水器總成是一個(gè)槽形拋物面箱子，內(nèi)層、外層用纖維板彎曲釘制，端板用非金絕熱材料制，內(nèi)層和端板內(nèi)表面貼真空鍍鋁聚酯薄膜，中層是礦棉或玻璃棉保溫層，上蓋玻璃。在箱中兩端板間，反射器焦線上置集熱器。利用太陽(yáng)能使置于焦線上集熱管中的水沸騰。集熱器表面經(jīng)處理形成黑色氧化銅薄膜，采用雙軸赤道手動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。本實(shí)用新型具有熱效率高，手動(dòng)跟蹤方便準(zhǔn)確，加工工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F24J2/06GK2116176SQ91219979
公開日1992年9月16日 申請(qǐng)日期1991年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月9日
發(fā)明者郭純道 申請(qǐng)人:郭純道