[其他]大反射角组合式太阳灶

说明书

本实用新型涉及一种改进型的太阳灶。现有的太阳灶，大多数是利用小于45度的小反射角抛物面式太阳灶。这种太阳灶呈上聚焦点，人们操作不便；抛物面的半径限制在人的手臂长度范围内，从而限制了太阳灶的收集光面积，热效率不高，只在有限的季节和地点使用。

本实用新型参考了《太阳能工程》（A、A、M、赛义夫编，科学出版社1984年2月出版）一书，并通过黑龙江省专利服务中心对Derwent世界专利文献1963年至1983年进行计算机检索；1984年至目前人工检索，未发现与该题完全相同的专利文献（附检索报告一份）。

本实用新型所要实现的目的是：用大于45度反射角的镜片组合形式来改变以往的小于45度反射角抛物面形式，用以扩大收集太阳光的面积，提高热效率；改变聚焦点方向，方便操作；实现四季南北方皆可使用的太阳灶；并为其它太阳能收集装置提供可行的新的结构和方法。

本实用新型的特点是：反射镜整体是由数级若干块梯型反射镜片在45度至90度的反射角范围内以梯级形式竖立组合在中心接收器的周围，各级镜片所处的位置是经过计算选择的最佳位置。下面结合附图进一步说明：

图1是本实用新型的侧视图。视片（1）是用镜片或其它反射体固定联结在框架（2）上；框架（2）固定在支撑杆（3）上；支撑杆（3）固定在热效率接收器架（5）上（接收器架（5）是一个方型铸铁空心集热块），并能在调整器（6）的作用下作俯仰角运动；接收器架（5）的下部用轴杆（13）连接在转向盘座（7）上；转向盘座（7）由三角支架（8）固定联接，当把反射镜整体迎向太阳时，太阳的直射光线（10）通过各级镜片的入射窗口（9）到达反射镜片（1），然后被反射到中心接收器（4）上，反射镜整体要在人工作用下手动操纵调整器（6）（安装自动跟踪系统效果更好）以每隔相应时间频率跟踪太阳。

图2是5米直径太阳灶的俯视图。为降低聚焦点高度和作接近接收器操作，将直径5米的圆面积去掉三分之一扇面积，使聚焦点高度限制在距地面1.2米和使接收器有一定的暴露面。

图3是图2A－A点的剖视图，图中显示出各级镜片所处位置和角度，这些位置和角度是经过计算选择的，镜片之间互不摭挡入射和反射光线。下面结合图3进一步说明计算方法。

镜片安装角度及位置的计算

第一镜片的位置应选在离聚焦点中心线的最远处（2500毫米处）原因是可充分利用外圆空间来组合镜片。用X代表镜片每个结点与y轴的距离，用y代表镜片每个结点与X轴的高度，其组合如图（1）。

1、镜片        2、上边缘        3、下边缘        4、反射线        5、入射线

图（1）

为使光焦点集中在中心接收器上，镜片面积限制在400毫米×300毫米，因为中心接收器一般在300毫米直径之内。为此，设第一镜片与y轴的投影高度为300毫米。

（1）求∠β₁

a）求∠θ₁

已知y₁＝300 X₁＝2500

tgθ_n＝ (y)/(X) n ∠θ_n＝arctg (y)/(X) n

式中：∠θ——反射光线与X轴的夹角

y——第一级镜片与y轴的投影高

X——太阳灶半径长

tgθ₁＝ 300/2500 ＝0.12 ∠θ₁＝6°51′

b）求∠β₁已知∠θ₁＝6°51′

∠β_n＝∠a_n＝ (90+∠6_n)/2

式中：n－－级数

∠β——镜片与灶水平面的夹角

∠a——反射角

∠β₁＝∠α₁＝ (90°＋6°51′)/2 ＝48°25′

1.镜片        2.上边缘        3.下边缘        4.反射线        5.入射线

图（2）

（2）求A₁H₁

a）求A₁已知上y＝300 下y＝0

A_n＝ (上y_n-下y_n)/(tgβ_n)

式中：n－－级数