[发明专利]聚光式太阳能热水器

说明书

本发明属于太阳能热水器领域。

背景技术：黄明太阳能热水器。聚光式太阳能热水器，改变了采光方式，把太阳能热水器，设计成有循环回路的工作系统，可以改变安装方式，把采光机构安装在室外，热水箱安装在室内。采光机构，可以采用墙面安装，使高层建筑的上下层都有共同的安装条件。

设计构思：聚光式太阳能热水器，有两部分组成，室外的采光机构与室内的热水箱。采光机构利用真空保温集光管与太阳交换热量；热水箱利用热水箱内的热交换器与水交换热量。利用管道把真空保温集光管与热交换器连接在一起，以形成了工作回路，在管道内放入传热介质，可以在工作系统中输送热能。传热介质在系统里循环把采光机构采集的阳光热能。输送到热交换器与水交换热量。(图1图2)

技术方案：

1，传热介质采用棉子油，因棉子油是液体可流动。载热温度高，

2，采光机构的技术方案。设计的构思：采光机构，是采集阳光热能的热交换机构。集光管是与太阳交换热量的热交换件，要使集光管能达到更高的热量，采用旋转抛物面反射器聚光(聚光器)。聚光的方式为，抛物线的焦点是集光管，聚光为一条线。为使阳光从早到晚都能聚集在集光管上，使聚光器能跟着太阳旋转。要有太阳跟踪机构。聚光器能自动正反旋转。使聚光器早晨向东方倾斜45度，跟踪太阳到傍晚向西方倾斜45度。

集光管的设计：通过旋转抛物面的反射聚光，集光管会很快升温到几百度。集光管暴露在自然界中与自然界温差几百度。集光管会产生反辐射。因反辐射使温度下降，集光管就采集不到高温热能。为使让集光管能采集高温热能输送到室内。就要对集光管采取保温处理。采用的技术方案是：集光心管(图3，图4)与玻璃真空管(图5，图6)相套。在两管之间的空间开口处密封，抽真空后注入氩气(图7，图8)。但这里氩气的作用不但有保温性能，而重要的是保护玻璃真空管内层玻璃，不会被集光心管的反辐射，而使内层玻璃升温过高被破坏的作用。集光管的出进管口，与室内的热交换器连接，以产生工作回路。(图1，图2)

聚光器的设计：聚光器的作用是把抛物线的反射阳光聚集在集光管上，能根着太阳旋转。设计方案是，先加工一个聚光器支架(图11，图12)。再用空心轴承(图9，图10)把聚光器(图13，图14)与聚光器支架连接。聚光器就可以在聚光器支架上做旋转，集光管从空心轴承内穿过。集光管就成为聚光器的焦点。聚光器以集光管为轴心旋转。聚光器反射的阳光成一条线被集光管吸收。(图15，图16)

太阳跟踪机构的设计：太阳跟踪机构是由变速器(图17，图18，图19)与月牙齿(图20，图21)，螺旋轮(图22，图23)等组成。变速器的电动机转速为1440转，每日工作10小时总转速为864000转。设计为三级传动装置。第一级为蜗轮传动，转比为144∶1转：第二级为蜗轮传动，转比为60∶1转。两级总转比为8640∶1转。变速器输出轴为6分钟1转，每日100转。聚光器向东倾斜45度旋转到向西倾斜45度正好是100齿。与变速器输出啮合。因聚光器夜晚要返回向东方倾斜45度，变速器采用蜗轮减速，不能反向旋转。所以第三级传动采用锥齿轮，做变向传动(惰轮)。使输出轴能正反旋转。月牙齿安装在聚光器的底部与螺旋轮啮合，螺旋轮通过锥齿轮与变速器输出轴上的锥齿轮啮合，(图24)变速器安装在聚光器支架上。变速器减速后输出轴上的锥齿轮，经螺旋轮与月牙齿的传动，使聚光器能做缓慢的来回旋转。聚光器能满足跟踪太阳的正常工作。所以聚光器早晚能向东西倾斜45度。