CN106642745A - 一种集光式热管结构太阳能热水器 - Google Patents

一种集光式热管结构太阳能热水器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种集光式热管结构太阳能热水器，包括聚光组件和加热组件，所述聚光组件包括聚光板，其中聚光板包括球面状的反射板，在反射板表面设置有反光层，在所述聚光板上通过支架连接有反光镜，所述反光镜位于球面状反射板的球心位置；在所述聚光板的球面中心设置有集光筒，在所述集光筒的一端设置有集光镜，集光镜位于聚光板设置有反射层的一面上，在反射筒的另一端上设置有聚光组件，所述聚光组件还包括安装在反射筒中的导光筒，在所述导光筒内设置有聚光镜，在所述导光筒内还设置有折光镜；所述加热组件包括与前述导光筒固定连接的集热筒，在所述集热筒内环形阵列设置有若干集热管，集热管连接在一个环形的储水槽上。

Description

一种集光式热管结构太阳能热水器
技术领域
本发明涉及一种集光式热管结构太阳能热水器，属于太阳能热水器领域。
背景技术
太阳能热水器作为一种可循环且无源式的加热手段，被广泛的使用在一些燃料运输不是很方便的地区，在这些地区经常会使用一些锅式的太阳能热水器，这类太阳能热水器结构简单，加热效率相对较高，十分适应山区使用，但此类热水器也存在着诸多的不足，首先，此类热水器一般通过将一个储水容器放置到锅式反射板上，聚光后的太阳能温度较高，取放储水容器时不仅十分危险，而且也无法实现热水的实时供应。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：服现有技术中锅式太阳能热水器无法实现实时供水的技术问题，提供一种集光式热管结构太阳能热水器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种集光式热管结构太阳能热水器，包括聚光组件和加热组件，所述聚光组件包括一个聚光板，其中聚光板包括一个球面状的反射板，在反射板表面设置有反光层，在所述聚光板上通过支架连接有一个反光镜，所述反光镜位于球面状反射板的球心位置；在所述聚光板的球面中心设置有一个集光筒，在所述集光筒的一端设置有一个集光镜，集光镜位于聚光板设置有反射层的一面上，在反射筒的另一端上设置有一个聚光组件，所述聚光组件还包括一个安装在反射筒中的导光筒，在所述导光筒内设置有一个聚光镜，在所述导光筒内还设置有一个折光镜；其中集光镜、聚光镜为凸透镜、折光镜为凹透镜，反光镜表面为内凹球面；所述加热组件包括一个与前述导光筒固定连接的集热筒，集热筒内设置有一个反射空腔，在反射空腔的内壁同样设置有反光层，所述反射空腔的顶部设置有一个进光口，在所述反射空腔内设置有集热管组件，所述集热管组件包括若干通过连接支架固定连接的集热管，集热管相对集热筒轴线环形阵列布置，在集热管阵列的中部设置有一个与进光口连通的柱状的导光空腔，集热管的开口端位于反射空腔顶部对应进光口的位置，集热管的闭口端位于反射空腔底部，在所述集热空腔的顶部还设置有一个环形的储水槽，所述集热管通过开口端连接在储水槽上，在储水槽的顶部还分别连接有一个进水管和一个出水管。
作为本发明的进一步创新，在所述反射板的球面中部对应集光镜的***位置设置有若干排水孔。
作为本发明的进一步创新，在所述导光筒内还设置有一个对焦调节块，所述折光镜固定于对焦调节块中部。
作为本发明的进一步创新，在所述导光筒的底部设置有一个螺纹结构的调节圈，所述对焦调节块通过螺纹与调节圈固定连接。
作为本发明的进一步创新，所述连接支架包括两组固定卡箍，在所述固定卡箍的***设置有一个环形的支撑环，所述支撑环与集热筒内壁之间接触，在所述集热筒的底部固定有一个支撑板，在所述支撑板上固定有一个环形的顶压环，顶压环通过与支撑环接触实现对连接支架的支撑。
作为本发明的进一步创新，在所述进光口位置还固定有一个导光镜，所述导光镜为凸透镜。
作为本发明的进一步创新，在所述导光筒的底部设置有一个遮光套，在所述集热筒的端部镶嵌有一个与前述遮光套对应的遮光筒，所述遮光筒的一端顶压在集热筒的端部上，遮光筒的另一端***到遮光套中。
作为本发明的进一步创新，所述反光层采用抛光不锈钢板制成。
本发明的有益效果是：
1、本发明通过对传统的锅式太阳能热水器进行改良，实现了集光板和集热管的混合，使得本结构可以实现热水的循环使用和循环加注，在使用时，不需要取下加热机构，更为方便，同时本结构的集热管可以埋入到安装基座中，不仅可以降低集光板的载重负担，同时可以提高集热管的安全度。
2、排水孔可以实现排灰和排水，防止灰尘和积水影响聚光板的反光。
3、对焦调节块可以实现对太阳光线最终对焦位置的调节，凹透镜可以防止太阳光对焦于一个点上使得局部温度过高。
4、集热管通过阵列支架进行固定，方便集热管的统一取出和放入，并且本结构利用一个支撑板实现对整个集热管阵列的支撑，使得集热管阵列 取出更为方便。
5、遮光套可以保证光照传递的效能，而且可以防止额外的灰尘或者水汽对光路的影响。
6、不锈钢材质的反光面硬度高，不容易发生腐蚀，而且制造也相对简单，具有良好的耐用性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是聚光组件的示意图；
图2是加热组件的示意图。
图中：1、集热筒；2、集热管；3、支撑环；4、支撑板；5、遮光筒；6、储水槽；7、反光层；8、导光镜；9、法兰；10、聚光板；11、反光镜；12、 集光镜；13、集光筒；14、排水孔；15、导光筒；16、聚光镜；17、单向透光板；18、折光镜；19、遮光套。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
一种集光式热管结构太阳能热水器，包括聚光组件和加热组件；
如图1，所述聚光组件包括一个聚光板，其中聚光板包括一个球面状的反射板，在反射板表面设置有不锈钢的反光层反光层，在所述聚光板上通过支架连接有一个反光镜，在所述反射板的球面中部对应集光镜的***位置设置有若干排水孔，所述反光镜位于球面状反射板的球心位置；在所述聚光板的球面中心设置有一个集光筒，在所述集光筒的一端设置有一个集光镜，集光镜位于聚光板设置有反射层的一面上，在反射筒的另一端上设置有一个聚光组件，所述聚光组件还包括一个安装在反射筒中的导光筒，在所述导光筒内设置有一个聚光镜，在所述导光筒内还设置有一个折光镜；其中集光镜、聚光镜为凸透镜、折光镜为凹透镜，反光镜表面为内凹球面；在所述导光筒内还设置有一个对焦调节块，所述折光镜固定于对焦调节块中部，在所述导光筒的底部设置有一个螺纹结构的调节圈，所述对焦调节块通过螺纹与调节圈固定连接；
如图2，所述加热组件包括一个与前述导光筒固定连接的集热筒，集热筒内设置有一个反射空腔，在反射空腔的内壁同样设置有反光层，所述反射空腔的顶部设置有一个进光口，在所述进光口位置还固定有一个导光镜，所述导光镜为凸透镜，在所述反射空腔内设置有集热管组件，所述集热管组件包括若干通过连接支架固定连接的集热管，所述连接支架包括两组固定卡箍，集热管固定于固定卡箍上，在所述固定卡箍的***设置有一个环形的支撑环，所述支撑环与集热筒内壁之间接触，在所述集热筒的底部固定有一个支撑板，在所述支撑板上固定有一个环形的顶压环，顶压环通过与支撑环接触实现对连接支架的支撑；在集热管阵列的中部设置有一个与进光口连通的柱状的导光空腔，集热管的开口端位于反射空腔顶部对应进光口的位置，集热管的闭口端位于反射空腔底部，在所述储水槽的顶部还设置有一个环形的储水槽，所述集热管通过开口端连接在储水槽上，在储水槽的顶部还分别连接有一个进水管和一个出水管。
在所述集热筒与导光筒之间通过法兰固定连接，所述导光筒的底部设置有一个遮光套，在所述集热筒的端部镶嵌有一个与前述遮光套对应的遮光筒，所述遮光筒的一端顶压在集热筒的端部上，遮光筒的另一端***到遮光套中。
太阳光照射到反射板上，通过球面装的反射板汇集到反光镜上，随后通过反光镜的内凹球面进行反射和汇集，之后光线穿过集光镜进行汇集，最后通过聚光镜对焦到折光镜上，通过折光镜将光线束射入到集热筒中，同时通过导光镜，将光线扩散到集热筒内部，使得光线通过集热筒内壁的反光层反复照射集热管，实现对集热管的加热；储水槽中的冷水从冷水进水管进入，随后储水槽中的冷水进入到集热管中，通过集热管使得冷水被往复加热，加热后的水相对浮于储水槽的顶部，实现对热水的供应。
本结构的安装也较为方便，首先在屋顶的阳台顶部开口用于挂装加热组件，并通过法兰固定到屋顶上，随后在加热组件顶部通过法兰安装聚光组件，安装时应该保证两者的同轴度，同时应保证之间的密封和防尘，这样才能保证整体设备的长时间稳定使用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：包括聚光组件和加热组件，所述聚光组件包括一个聚光板，其中聚光板包括一个球面状的反射板，在反射板表面设置有反光层，在所述聚光板上通过支架连接有一个反光镜，所述反光镜位于球面状反射板的球心位置；在所述聚光板的球面中心设置有一个集光筒，在所述集光筒的一端设置有一个集光镜，集光镜位于聚光板设置有反射层的一面上，在反射筒的另一端上设置有一个聚光组件，所述聚光组件还包括一个安装在反射筒中的导光筒，在所述导光筒内设置有一个聚光镜，在所述导光筒内还设置有一个折光镜；其中集光镜、聚光镜为凸透镜、折光镜为凹透镜，反光镜表面为内凹球面；所述加热组件包括一个与前述导光筒固定连接的集热筒，集热筒内设置有一个反射空腔，在反射空腔的内壁同样设置有反光层，所述反射空腔的顶部设置有一个进光口，在所述反射空腔内设置有集热管组件，所述集热管组件包括若干通过连接支架固定连接的集热管，集热管相对集热筒轴线环形阵列布置，在集热管阵列的中部设置有一个与进光口连通的柱状的导光空腔，集热管的开口端位于反射空腔顶部对应进光口的位置，集热管的闭口端位于反射空腔底部，在所述集热空腔的顶部还设置有一个环形的储水槽，所述集热管通过开口端连接在储水槽上，在储水槽的顶部还分别连接有一个进水管和一个出水管。
2.如权利要求1所述的一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：在所述反射板的球面中部对应集光镜的***位置设置有若干排水孔。
3.如权利要求1所述的一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：在所述导光筒内还设置有一个对焦调节块，所述折光镜固定于对焦调节块中部。
4.如权利要求3所述的一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：在所述导光筒的底部设置有一个螺纹结构的调节圈，所述对焦调节块通过螺纹与调节圈固定连接。
5.如权利要求1所述的一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：所述连接支架包括两组固定卡箍，在所述固定卡箍的***设置有一个环形的支撑环，所述支撑环与集热筒内壁之间接触，在所述集热筒的底部固定有一个支撑板，在所述支撑板上固定有一个环形的顶压环，顶压环通过与支撑环接触实现对连接支架的支撑。
6.如权利要求1所述的一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：在所述进光口位置还固定有一个导光镜，所述导光镜为凸透镜。
7.如权利要求1所述的一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：在所述导光筒的底部设置有一个遮光套，在所述集热筒的端部镶嵌有一个与前述遮光套对应的遮光筒，所述遮光筒的一端顶压在集热筒的端部上，遮光筒的另一端***到遮光套中。
8.如权利要求1所述一种集光式热管结构太阳能热水器，其特征是：所述反光层采用抛光不锈钢板制成。
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