CN201652968U - 一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架 - Google Patents

一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架。本实用新型包括集热管、水箱、前支架、后支架、支架调节装置、地面滑动装置，其特点在于：当气温变化时汽缸24内的气体热胀冷缩，使汽缸24内腔的活塞上下移动，从而带动齿杆19移动，带动转动齿轮21、滑轮18转动。转动齿轮21和滑轮18的转动角位移ω相同，半径不同产生的线位移的放大效应l＝rθ通动钢丝绳20在滑轮18上缠绕或释放。当温度降低时滑轮18转动将钢丝绳20缠绕在滑轮18上，钢丝绳18则可拉动支架通过滚轮16在滑槽12中滑动，使集热面的倾角α增大。本实用新型由于密闭汽缸中气体的热胀冷缩可以根据气温的变化自动调整，不需要再消耗其他能量，经济实用，增加集热管集热量，提高集热效率，外型美观，安装方便。

Description

一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能热水器支架，更具体地说涉及一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，可根据季节气温自动调整太阳能热水器集热面倾角来追踪太阳高度角，增大有效能量收益。
背景技术
太阳能热水器为居家生活带来了极大的方便，提高了生活质量。目前已有的各种类型的太阳能热水器支架，基本上都属于固定结构，但对于一年中不同季节的太阳高度角的不同，集热面对太阳辐射的吸收有较大的偏差。传统太阳能支架不能根据季节性温度变化对集热面的倾角做出调整，不可避免的造成对不同季节的太阳能利用率降低。少数可追踪型的太阳能热水器支架也都是采用光强检测，电流电压检测，电机驱动来实现追踪，这种追踪技术用于太阳能支架技术难度较大、不经济且不易实现。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中的缺陷，提供一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，可根据季节气温自动调整太阳能热水器集热面倾角来追踪太阳高度角，增大有效能量收益。采用汽缸根据玻意耳马略特原理在不同季节气温变化下利用活塞、齿杆位移带动旋转齿轮，再通过与旋转齿轮同轴的滑轮缠绕与集热面相连的钢丝绳以实现集热面移动来改变集热面的倾角，从而有效克服了现有技术中所存在的一系列问题。
本实用新型一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，包括集热管、水箱、前支架、后支架、支架调节装置、地面滑动装置；其特点在于：
a、在前支架上面均布集热管，其顶部置有水箱，其底部固定连接钢杆，在钢杆的两端装有滚轮。前支架与后支架连接处及后支架与滑槽底板连接处均采用铰接或轴承连接，在前、后支架之间置有弹簧。
b、支架调节装置由汽缸、齿杆、旋转齿轮、滑轮、拉簧、钢丝绳、固定杆件组成，汽缸固定在底板上，汽缸内腔装有活塞，活塞中间固定连接齿杆并伸出汽缸，齿杆与旋转齿轮啮合。通过滑轮与旋转齿轮两端的螺杆连接固定杆件，固定杆件的另一端固定连接在底板上，齿杆的顶端置有弹簧II与前支架固定连接。钢丝绳一端固定并缠绕在滑轮上，其另一端与前支架固定连接。
c、地面滑动装置由滑槽底板、滑轨、保护罩、防尘帘、止滑坎组成，支架两侧滑槽底板分别由螺栓固定在地面上，滑槽底板中部设有滑轨，滑轨上装有保护罩，保护罩顶部设有滴油孔，保护罩一侧开孔处设有防尘帘。
本实用新型的优点是：因为夏季气温高而太阳高度角也较大，冬季气温低而太阳高度角也较小。本实用新型一方面可根据季节气温自动调整太阳热水器集热面倾角，根据理想气体热力学方程PV＝nRT，由于气温变化汽缸内气体热胀冷缩带动汽缸活塞及齿杆上下移动继而带动旋转齿轮转动，由于滑轮与旋转齿轮的半径不同而产生的放大效应l＝rθ通过钢丝绳在滑轮上的缠绕或释放而使前支架在滑轨上滑动引起集热面倾角的变化。而集热面角度的变化符合集热面与太阳入射尽量垂直的原则，实现了集热器自动追踪太阳高度角功能，可有效增加集热器有效收益。另一方面由于密闭汽缸中气体的热胀冷缩可以根据气温的变化自动调整，不需要再消耗其他能量，因此本实用新型经济适用且增加集热管集热量，提高了集热效率，外型美观，安装方便。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架的结构示意图。
图2为图1的右视放大图。
图3为图1中保护罩9的放大结构示意图。
图4为图3开孔25处两侧粘有防尘帘10的结构示意图。
图5为图1中固定杆件23的放大结构示意图。
具体实施方式
实施例1
在图1、2、3、4、5中：在前支架17上面均布集热管13，其顶部置有水箱1，其底部固定连接钢杆15，在钢杆15的两端伸出处装有滚轮16，使前支架17上面的集热管13和水箱1始终在一个平面上，在滚轮16的滚动下改变集热面倾角α。前支架17与后支架3连接处2及后支架3与滑槽底板7连接处5均采用铰接连接，使后支架3和前支架17可绕铰接轴转动。在两侧前、后支架之间固定连接弹簧I 4，其作用是：为防止前、后支架之间的夹角变化过快。汽缸24固定在底板14上，汽缸24内腔装有活塞，活塞中间固定连接齿杆19伸出汽缸24，齿杆19与旋转齿轮21啮合，旋转齿轮21与滑轮18同轴，通过滑轮18与旋转齿轮21两端的螺杆连接固定杆件23，固定杆件23焊成∧型，其顶部焊有套管26，套管26分别套在滑轮18与旋转齿轮21两端的螺杆上，旋转齿轮21与滑轮18同轴，用螺母固定，固定杆件23的另一端固定连接在底板14上。齿杆19的顶端置有弹簧II 22与前支架17固定连接，其作用是：在弹簧22的拉力作用下保证齿杆19和旋转齿轮21紧密啮合。钢丝绳20一端固定并缠绕在滑轮18上，其另一端与前支架17固定连接，其作用是：带动前支架1上的滚轮16在滑轨12上能前后灵活滑动，来改变集热面倾角α。当温度升高时由水箱1的自重可以将支架自动下压，支架的滑动可以使集热面的倾角α改变，这样可以自动的调节集热面倾角α，使得集热面有效的追踪太阳高度角的变化，提高太阳能热水器的集热效率。底板14与滑槽底板7连接并在同一水平面上，支架两侧滑槽底板7分别由螺栓6固定在地面上，滑槽底板7中部设有滑轨12，在滑轨12前后两侧装有止滑坎8，其作用是：限制滑动的距离，止滑坎8的位置可根据使用地调整倾角α所需滑动的距离设置。滑轨12上装有保护罩9，保护罩9顶部对称设有两个滴油孔11，其作用是：便于给滑轨12添加润滑油，以防滑轨12滑动阻力太大。保护罩9为空心长方体，在一侧长边中部开有长方形孔25，开孔处两侧粘有防尘帘10。支架两侧的滑轨12上对称装有保护罩9，保护罩9上的开孔面分别在支架两侧。钢杆15分别通过保护罩9内侧长方形孔25，同时通过防尘帘10中部，防尘帘10呈折叠形，如同手风琴可拉伸的风箱，其作用是防尘，采用耐老化、耐折曲的软橡胶制成。当钢杆15向前滚动时拉动后面的防尘帘10向前移动，钢杆15同时可以将前面的防尘帘向前推进，反之亦然。
综上所述：根据热力学方程PV＝nRT可以得出：当气温变化时汽缸24内的气体热胀冷缩，使汽缸24内腔的活塞上下移动，从而带动齿杆19移动，带动转动齿轮21、滑轮18转动。转动齿轮21和滑轮18的转动角位移ω相同，半径不同产生的线位移的放大效应l＝rθ通动钢丝绳20在滑轮18上缠绕或释放。当温度降低时滑轮18转动将钢丝绳20缠绕在滑轮18上，钢丝绳18则可拉动支架通过滚轮16在滑槽12中滑动，使集热面的倾角α增大。
工作原理是：当季节气温升高时，汽缸24内腔的温度升高，此时汽缸24内腔气体膨胀，体积增大，使活塞带动齿杆19向上移动，同时带动旋转齿轮21逆时针转动，在水箱1的重力作用下支架1底部的滚轮16在滑轨12上向前滑动，集热面与楼地面之间的倾角α缩小；温度降低时，体积收缩，活塞带动齿杆19向下移动，齿杆19和旋转齿轮21在啮合作用下带动旋转齿轮21、滑轮18顺时针转动，在钢丝绳20的拉力作用下支架1底部的滚轮16在滑轨12上向后滑动，使得集热面与楼地面的夹角增大，以此调整集热面的倾角α，提高太阳热水器的集热效率。
实施例2
实施例2与实施例1相同，不同的是前支架17与后支架3连接处2及后支架3与滑槽底板7的连接处5均采用轴承连接，保护罩9为空心半圆柱体。

Claims (6)

1.一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，包括集热管、水箱、前支架、后支架、支架调节装置、地面滑动装置，其特征在于：
a、在前支架(17)上面均布集热管(13)，其顶部置有水箱(1)，其底部固定连接钢杆(15)，在钢杆(15)的两端伸出处装有滚轮(16)，前支架(17)与后支架(3)连接处(2)及后支架(3)与滑槽底板(7)的连接处(5)均采用铰接或轴承连接；在两侧前后支架之间置有弹簧I(4)；
b、支架调节装置由汽缸(24)、齿杆(19)、旋转齿轮(21)、滑轮(18)、弹簧II(22)、钢丝绳(20)、固定杆件(23)组成，汽缸(24)固定在底板(14)上，汽缸(24)内腔装有活塞，活塞中间固定连接齿杆(19)伸出汽缸(24)，齿杆(19)与旋转齿轮(21)啮合，通过滑轮(18)与旋转齿轮(21)两端的螺杆连接固定杆件(23)，固定杆件(23)的另一端固定连接在底板(14)上；齿杆(19)的顶端置有弹簧II(22)与前支架(17)固定连接；钢丝绳(20)一端固定并缠绕在滑轮(18)上，其另一端与前支架(17)固定连接；
c、地面滑动装置由滑槽底板(7)、滑轨(12)、保护罩(9)、防尘帘(10)、止滑坎(8)组成，支架两侧滑槽底板(7)分别由螺栓(6)固定在地面上，滑槽底板(7)中部设有滑轨(12)，在滑轨(12)前后两侧设有止滑坎(8)，滑轨(12)上装有保护罩(9)，保护罩(9)顶部设有滴油孔(11)，保护罩(9)一侧开孔(25)处设有防尘帘(10)。
2.根据权利要求1所述的一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，其特征在于：底板(14)与滑槽底板(7)连接并在同一水平面上。
3.根据权利要求1所述的一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，其特征在于：旋转齿轮(21)与滑轮(18)同轴。
4.根据权利要求1所述的一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，其特征在于：保护罩(9)为空心长方体或空心半圆柱体，在一侧长边中部开有长方形孔(25)。
5.根据权利要求1所述的一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，其特征在于：固定杆件(23)焊接成∧型，其顶部焊有套管(26)。
6.根据权利要求1所述的一种根据气温自动调整集热面倾角式太阳能热水器支架，其特征在于：防尘帘(10)呈折叠形。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174932A (zh) * 2011-03-25 2011-09-07 英利能源（中国）有限公司 利用季节温度自动调整光伏组件角度变化的驱动器
CN102563936A (zh) * 2012-01-16 2012-07-11 东北大学 一种双轴互补光线跟踪的太阳能热水器
CN102696435A (zh) * 2012-05-03 2012-10-03 华中科技大学 一种具有活动式盖板的温室设备及其应用
CN103455039A (zh) * 2013-09-03 2013-12-18 李先强 太阳能自动调焦装置
CN103631271A (zh) * 2013-11-21 2014-03-12 安徽天柱绿色能源科技有限公司 太阳能光伏板仰角无源自动跟踪装置
CN103631272A (zh) * 2013-11-21 2014-03-12 安徽天柱绿色能源科技有限公司 太阳能光伏板方位角无源自动跟踪装置
CN104913534A (zh) * 2015-07-01 2015-09-16 芜湖市晨曦新型建材科技有限公司 一种可变换集热管倾斜角度的太阳能热水器
CN106123370A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 芜湖市万里达新能源有限公司 一种移动式太阳能热水器
CN106839453A (zh) * 2017-03-17 2017-06-13 吴广江 一种真空加热管可翻转的太阳能加热器
CN107631501A (zh) * 2017-09-18 2018-01-26 海宁铿宇贸易有限公司 太阳能热水器
CN106685330B (zh) * 2016-05-30 2019-02-19 长沙捕光新能源科技有限公司 太阳能追踪发电装置
CN110836540A (zh) * 2019-11-26 2020-02-25 高建文 一种防风性能好的清洁型太阳能热水器
CN111397221A (zh) * 2020-04-01 2020-07-10 台州临海近箐自动化科技有限公司 一种便于组装的太阳能热水器
CN112066327A (zh) * 2020-09-22 2020-12-11 合肥安能智控技术有限公司 一种角度可调的风光互补太阳能路灯
CN112539565A (zh) * 2019-09-23 2021-03-23 德州金亨新能源有限公司 一种联排式平板集热器防过热支架

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102174932A (zh) * 2011-03-25 2011-09-07 英利能源（中国）有限公司 利用季节温度自动调整光伏组件角度变化的驱动器
CN102563936A (zh) * 2012-01-16 2012-07-11 东北大学 一种双轴互补光线跟踪的太阳能热水器
CN102696435A (zh) * 2012-05-03 2012-10-03 华中科技大学 一种具有活动式盖板的温室设备及其应用
CN103455039A (zh) * 2013-09-03 2013-12-18 李先强 太阳能自动调焦装置
CN103631271B (zh) * 2013-11-21 2016-04-20 安徽天柱绿色能源科技有限公司 太阳能光伏板仰角无源自动跟踪装置
CN103631272B (zh) * 2013-11-21 2015-12-30 安徽天柱绿色能源科技有限公司 太阳能光伏板方位角无源自动跟踪装置
CN103631271A (zh) * 2013-11-21 2014-03-12 安徽天柱绿色能源科技有限公司 太阳能光伏板仰角无源自动跟踪装置
CN103631272A (zh) * 2013-11-21 2014-03-12 安徽天柱绿色能源科技有限公司 太阳能光伏板方位角无源自动跟踪装置
CN104913534A (zh) * 2015-07-01 2015-09-16 芜湖市晨曦新型建材科技有限公司 一种可变换集热管倾斜角度的太阳能热水器
CN106685330B (zh) * 2016-05-30 2019-02-19 长沙捕光新能源科技有限公司 太阳能追踪发电装置
CN106123370A (zh) * 2016-06-24 2016-11-16 芜湖市万里达新能源有限公司 一种移动式太阳能热水器
CN106839453A (zh) * 2017-03-17 2017-06-13 吴广江 一种真空加热管可翻转的太阳能加热器
CN107631501A (zh) * 2017-09-18 2018-01-26 海宁铿宇贸易有限公司 太阳能热水器
CN112539565A (zh) * 2019-09-23 2021-03-23 德州金亨新能源有限公司 一种联排式平板集热器防过热支架
CN110836540A (zh) * 2019-11-26 2020-02-25 高建文 一种防风性能好的清洁型太阳能热水器
CN111397221A (zh) * 2020-04-01 2020-07-10 台州临海近箐自动化科技有限公司 一种便于组装的太阳能热水器
CN111397221B (zh) * 2020-04-01 2021-11-26 徐州金琳光电材料产业研究院有限公司 一种便于组装的太阳能热水器
CN112066327A (zh) * 2020-09-22 2020-12-11 合肥安能智控技术有限公司 一种角度可调的风光互补太阳能路灯

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