專利名稱：與建筑一體化外遮陽(yáng)拋物反射鏡追日太陽(yáng)能集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
與建筑一體化外遮陽(yáng)拋物反射鏡追日太陽(yáng)能集熱器，是外遮陽(yáng)建筑節(jié)能和太陽(yáng)能 利用領(lǐng)域的結(jié)合，使建筑物成為節(jié)約能源法和民用建筑節(jié)能條例的綠色建筑。同時(shí)吸收太 陽(yáng)能輻射加熱水或采暖的低碳、環(huán)保節(jié)能技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前建筑物的外遮陽(yáng)，僅有為窗戶設(shè)置的遮陽(yáng)罩。尚無(wú)為夏季空調(diào)節(jié)能，對(duì)建筑物 整體設(shè)置的外遮陽(yáng)設(shè)施。目前使用的與建筑一體化的熱水器僅有平板式或受熱管式，受熱 面小且難以擴(kuò)大，冬季氣溫低，太陽(yáng)光弱，很難產(chǎn)生較大的溫差吸收太陽(yáng)能。

發(fā)明內(nèi)容
與建筑一體化外遮陽(yáng)拋物反射鏡追日太陽(yáng)能集熱器(以下簡(jiǎn)稱集熱器)，包含用 于加熱水的太陽(yáng)能熱水器(以下簡(jiǎn)稱熱水器)和用于采暖的太陽(yáng)能采暖器(以下簡(jiǎn)稱采暖 器)。是外遮陽(yáng)使建筑物節(jié)能并利用這些太陽(yáng)能的設(shè)備。1.外遮陽(yáng)為建筑物設(shè)計(jì)的外遮陽(yáng)設(shè)備。呈拋物柱鏡形的反射鏡水平安裝、豎直排列在建筑 物立墻和屋頂外側(cè)，在建筑物向南和向西方向使用，它遮蓋了除窗戶外建筑物絕大多數(shù)外 表面(很高的遮蓋率)。夏季起到很好的隔熱作用，并可將熱加以利用。冬季如此大的受照 面積也是其他集熱器遠(yuǎn)不能相比的。墻外型水平安裝、豎直排列在建筑物的立墻、屋頂外，遮擋住建筑物的墻面和屋 頂，外遮陽(yáng)拋物反射鏡整齊劃一，不會(huì)破壞建筑物的外檐效果而帶來(lái)建筑物的新穎綠色氣 息，追日運(yùn)動(dòng)給建筑物帶來(lái)運(yùn)動(dòng)的生氣。窗罩型安裝在上下樓層窗戶之間的墻壁上，由于冬夏季太陽(yáng)入射角有47度的變 化，通過(guò)調(diào)整外遮陽(yáng)拋物反射鏡寬度、焦準(zhǔn)距、位置，可使夏季全部擋住直射窗戶的太陽(yáng)光， 冬季絲毫不影響太陽(yáng)光對(duì)窗戶的直射。本發(fā)明的集熱器除與建筑一起設(shè)計(jì)使用外，也可以單機(jī)安裝使用在平房、分散的 小建筑及原建筑上無(wú)法使用傳統(tǒng)太陽(yáng)能熱水器的中間樓層也可安裝使用。亦可對(duì)原有的建 筑物進(jìn)行系統(tǒng)改造，使其成為節(jié)能綠色建筑物。這擴(kuò)大了本集熱器環(huán)保節(jié)能的使用范圍和 價(jià)值。2.擴(kuò)大受照面積和提高太陽(yáng)能的熱吸收率太陽(yáng)能利用的關(guān)鍵是能量稀缺的冬季，設(shè)計(jì)一種與建筑一體化的，冬季能大面積 集中稀薄的太陽(yáng)能產(chǎn)生高溫用來(lái)加熱水，或用來(lái)采暖的集熱器是本發(fā)明的任務(wù)。拋物反射鏡是擴(kuò)大受照面積(提高集熱器功率)，并能將太陽(yáng)光線集中產(chǎn)生高溫 (提高熱吸收效率)，以使冬季可以更好利用太陽(yáng)能唯一可行的方法。本專利的反射鏡為拋物柱鏡，橫剖面為拋物線。其光學(xué)特點(diǎn)是，當(dāng)與拋物柱鏡主光 軸平面，平行的平行光線(太陽(yáng)光)照射到拋物柱鏡時(shí)，反射光線匯交于焦線(所有橫剖面焦點(diǎn)的連線)，本發(fā)明的集熱器只有一根受熱管，就安裝在拋物柱鏡的焦線上。拋物反射鏡 具有追日功能，使反射光時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)受熱管。受熱管的受照強(qiáng)度因拋物柱鏡的箱度和寬度是 太陽(yáng)直射的4到12倍，使受熱管在嚴(yán)寒冬季的受照溫度也比夏季太陽(yáng)直射高出許多倍，冬 季完全可以正常工作。3.水平安裝豎直排列集熱器的集中控制以水平方式安裝在建筑物的外墻上，以一定間隔延豎直方向上下排列，拋物反射 鏡以受熱管為軸可在80度范圍內(nèi)豎直追日。集熱器水平長(zhǎng)度可大于窗寬，也可由兩個(gè)短單 元組成，如選3米。拋物反射鏡的寬度可依功率、地區(qū)要求在0.5至1.2米之間選擇。對(duì)應(yīng) 的受照面積為1. 5至3. 6平米。受照面積大于傳統(tǒng)的熱水器。單機(jī)安裝的集熱器有自己傳感對(duì)日的光電池組、換向閥、雙出缸、軟拉軸等。對(duì)于豎直排列的集熱器，每一列只要一個(gè)光電池組、一個(gè)置于戶外地面或地下井 內(nèi)的換向閥、雙出缸，樓房各層鋼絲繩輪間用鋼絲繩串聯(lián)起來(lái)同步追日，減少設(shè)備、減少投 資、增加可靠性。4.與建筑一體化不凍地區(qū)的熱水器不凍地區(qū)，唯一的無(wú)外套玻璃管及真空隔層的受熱管內(nèi)裝水，經(jīng)拋物反射鏡追日 加熱后，經(jīng)保溫管道熱對(duì)流，進(jìn)入置于室內(nèi)頂部的儲(chǔ)水箱上部，儲(chǔ)水箱下部經(jīng)保溫管道與較 低部位的受熱管連接，儲(chǔ)水箱與受熱管形成熱對(duì)流循環(huán)。5.與建筑一體化凍損地區(qū)的熱水器在高寒地區(qū)冬夜零下的氣溫，會(huì)使水結(jié)冰凍損受熱管，因此唯一的無(wú)外套玻璃管 及真空隔層的受熱管內(nèi)不再裝水。隨地區(qū)最低溫度的不同，可選擇防凍液、導(dǎo)熱油等，作為 傳熱工質(zhì)裝入受熱管內(nèi)。受熱管上端經(jīng)保溫管道和放置在儲(chǔ)水箱內(nèi)的加熱盤管上端相連 接，受熱管下端經(jīng)保溫管道和加熱盤管下端相連接。受熱管內(nèi)的傳熱工質(zhì)被拋物反射鏡加 熱后，和加熱盤管內(nèi)的傳熱工質(zhì)形成熱對(duì)流。加熱盤管內(nèi)的傳熱工質(zhì)和儲(chǔ)水箱內(nèi)的水形成 熱交換，加熱用水。由于儲(chǔ)水箱的位置高于受熱管，冬夜熱重力自鎖不會(huì)倒傳熱。由于傳熱 工質(zhì)會(huì)有較大的溫度變化，故在管路中接入波紋管膨脹節(jié)(或波紋管穩(wěn)壓器、隔膜穩(wěn)壓器) 以保證傳熱工質(zhì)回路的壓力穩(wěn)定。6.地?zé)峁苄筒膳鞑粌龅貐^(qū)，安裝在樓房較低部位采暖器的受熱管內(nèi)裝水與上一層地?zé)峁芟噙B接， 目的是使受熱管與地?zé)峁苡休^好的熱對(duì)流。與鍋爐采暖相比，管應(yīng)粗一些密一些，以增加儲(chǔ) 水量(儲(chǔ)熱量)減小熱循環(huán)延程阻力。由于地采暖熱墮性大，室溫會(huì)較穩(wěn)定。結(jié)冰地區(qū)地?zé)峁苄筒膳?，使用防凍液代替水作為傳熱工質(zhì)，防止出現(xiàn)凍損。管路 應(yīng)接有波紋管膨脹節(jié)(或波紋管穩(wěn)壓器、隔膜穩(wěn)壓器)穩(wěn)定系統(tǒng)壓力。季節(jié)變化的控制在光電池組控制換向閥的電路中串接一置于室內(nèi)的溫控開(kāi)關(guān)， 夏季自動(dòng)關(guān)斷使反射鏡停止追日不再吸收太陽(yáng)能，并在較低部位設(shè)一微動(dòng)開(kāi)關(guān)使拋物反射 鏡停止在接近水平的位置。對(duì)于樓房的底層，可由較高處的集熱器，通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)控制泵， 強(qiáng)制對(duì)流進(jìn)行采暖。7.以空氣為傳熱工質(zhì)的采暖器是否結(jié)冰的地區(qū)均適用，和空調(diào)室內(nèi)機(jī)相似由小風(fēng)機(jī)吸入室內(nèi)空氣，經(jīng)保溫管道 通入唯一的無(wú)外套玻璃管及真空隔層的受熱管由拋物反射鏡追日加熱后，再經(jīng)保溫管道通入室內(nèi)機(jī)，熱空氣在室內(nèi)強(qiáng)制熱循環(huán)采暖。和空調(diào)機(jī)一樣可設(shè)輔助電加熱，在連續(xù)陰天時(shí)補(bǔ) 充采暖。本機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，本機(jī)可產(chǎn)生 遠(yuǎn)高于氣溫的氣流，因此安裝在地面上，用于提高溫室的溫度和通風(fēng)， 用于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，可通過(guò)燒結(jié)微孔板吹入養(yǎng)魚(yú)池微小氣泡，同時(shí)起到升溫和增氧的作用。8. 一個(gè)單元房可同時(shí)有采暖器及熱水器由于樓房實(shí)墻面外均可安有集熱器，這會(huì)使許多樓房單元有兩個(gè)或兩個(gè)以上集熱 器，可選擇拋物反射鏡面積較小的作為熱水器用。面積較大的或兩個(gè)集熱器作為采暖器用。 這是其他太陽(yáng)能熱水器做不到的。9.受熱管的回程結(jié)構(gòu)為了充分吸收太陽(yáng)能可在受熱管中間設(shè)一隔板，使工質(zhì)在受熱管中往返一個(gè)回 程，隔板截面做成Z形，兩端橫邊與受熱管壁彈性密封。這一點(diǎn)對(duì)于導(dǎo)熱油、空氣等導(dǎo)熱性 差的工質(zhì)較為重要。10.防止熱水器儲(chǔ)水箱過(guò)熱和采暖器換季的措施為了使熱水器冬季有更好的效果，擴(kuò)大了集熱器的受照面積(功率)；會(huì)使夏季儲(chǔ) 水箱溫度過(guò)高。為此在儲(chǔ)水箱內(nèi)安溫控開(kāi)關(guān)將其串連在光電池組的控制電路中，比如夏季 儲(chǔ)水箱溫度達(dá)到80度溫控開(kāi)關(guān)斷開(kāi)(動(dòng)作溫度)切斷光電池組的追日控制電路，使反射鏡 停止追日，停止吸收太陽(yáng)能，當(dāng)儲(chǔ)水箱溫度降低到50度時(shí)(復(fù)位溫度)重新接通，反射鏡繼 續(xù)追日對(duì)加熱管進(jìn)行加熱。在采暖器中將此開(kāi)關(guān)于室內(nèi)使夏季拋物反射鏡停止追日。


附圖1.單機(jī)集熱器主視圖。附圖2.單機(jī)集熱器左視圖。附圖3.集熱器水、電控制系統(tǒng)圖。附圖4.集熱器在建筑物外檐的布置示意圖。圖中僅畫(huà)了建筑物的一小部分的局 部。(1)是集熱器兩端固定在墻壁上的支退，(2)是受熱管，(3)是拋物反射鏡，(4)是窗戶。圖中1的部分是墻體較寬時(shí)集熱器豎直排列示意，過(guò)寬的情況可由兩個(gè)集熱器 組成。此排列可豎直延伸至屋頂或地面。圖中2的部分是窗罩型排列示意。圖中3的部 分為墻體較窄時(shí)集熱器豎直排列示意。本圖選作摘要附圖。附圖5.北京地區(qū)按北緯40度計(jì)集熱器的豎直間隔圖。附圖6.廣州地區(qū)按北緯23. 5度計(jì)集熱器的豎直間隔圖。附圖7.集熱器導(dǎo)向輪式集中控制結(jié)構(gòu)圖。附圖8.集熱器軟拉軸式集中控制結(jié)構(gòu)圖。
(五).
具體實(shí)施例方式本專利實(shí)施方式均使用以下原有的專利技術(shù)1. ‘真空儲(chǔ)熱反射鏡追日太陽(yáng)能熱水器及太陽(yáng)灶’(公開(kāi)號(hào)CN 101634497A)
權(quán)利要求
‘1.真空儲(chǔ)熱反射鏡追日太陽(yáng)能熱水器及太陽(yáng)灶，其特征是利用安裝 在反射鏡上的豎直和水平兩個(gè)光電池組提供反射鏡追日的方向性電信號(hào)利用供水壓力使 液壓缸內(nèi)活塞運(yùn)動(dòng)從而驅(qū)動(dòng)反射鏡追日?！?. ‘真空儲(chǔ)熱反射鏡追日太陽(yáng)能熱水器及太陽(yáng)灶’(公開(kāi)號(hào)CN 101634497A)
權(quán)利要求
‘4.光電池組其特征是兩片相同的光電池背對(duì)背為一組，兩個(gè)光電池 組水平和豎直的安裝在反射鏡上產(chǎn)生識(shí)別方向的效果。’3. ‘真空儲(chǔ)熱反射鏡追日太陽(yáng)能熱水器及太陽(yáng)灶’(公開(kāi)號(hào)CN 101634497A)
權(quán)利要求
‘6.利用軟拉軸、鋼絲繩輪傳動(dòng)反射鏡追日其特征是活塞運(yùn)動(dòng)通過(guò)和 雙出活塞桿端相連接的兩棵軟拉軸從兩側(cè)牽動(dòng)鋼絲繩輪轉(zhuǎn)動(dòng)以傳動(dòng)給反射鏡追日并能自 鎖。，4. ‘四季用單受熱管拋物鏡追日反射式太陽(yáng)能熱水器’(申請(qǐng)?zhí)?201010175312. 8)
權(quán)利要求
‘1.四季用單受熱管拋物鏡追日反射式太陽(yáng)能熱水器其特征是只有 一根受熱管，拋物鏡豎直追日向受熱管反射太陽(yáng)光的太陽(yáng)能熱水器。5. ‘四季用單受熱管拋物鏡追日反射式太陽(yáng)能熱水器。’(申請(qǐng)?zhí)?201010175312. 8)
權(quán)利要求
‘2.壁掛式單受熱管拋物鏡追日反射式太陽(yáng)能熱水器其特征是將受 熱管和拋物鏡安裝在立墻面上供中間樓層使用，無(wú)需外供電。，6. ‘四季用單受熱管拋物鏡追日反射式太陽(yáng)能熱水器’(申請(qǐng)?zhí)?201010175312. 8)
權(quán)利要求
‘5.單向豎直追日拋物反射鏡其特征是拋物反射鏡僅在豎直單方向 進(jìn)行追日且能滿足太陽(yáng)能熱水器的要求?！?. ‘四季用單受熱管拋物鏡追日反射式太陽(yáng)能熱水器’(申請(qǐng)?zhí)?201010175312. 8).
權(quán)利要求
‘6.受熱管無(wú)玻璃外套管及真空隔熱層其特征是受熱管無(wú)玻璃外套 管及真空隔熱層?！?. ‘四季用單受熱管拋物鏡追日反射式太陽(yáng)能熱水器’(申請(qǐng)?zhí)?201010175312. 8).
權(quán)利要求
‘7.拋物鏡追日的回轉(zhuǎn)中心與其焦點(diǎn)和重心相重合其特征是拋物鏡 追日回轉(zhuǎn)中心與其焦點(diǎn)和重心相重合。1)單機(jī)集熱器(見(jiàn)附圖1、2)左臂(35)和右臂05)通過(guò)螺栓(31)固定在地面、屋頂或墻壁上，其懸臂端內(nèi)孔 通過(guò)兩端固定有左繩輪G6)、右繩輪(38)的受熱管00)。兩個(gè)繩輪外緣固定鏡輻(42)，鏡 輻G2)的另一端固定拋物反射鏡Gl)的背筋(39)上，拋物反射鏡Gl)與受熱管GO) — 起追日旋轉(zhuǎn)。拋物反射鏡Gl)是由兩片完全相同的半鏡由幾個(gè)背筋(39)連結(jié)而成的，底 部中間留有和受熱管GO)直徑相同的縫隙(圖中無(wú)法表現(xiàn))以減小風(fēng)載。來(lái)自儲(chǔ)水箱的冷水經(jīng)保溫管道由下部的進(jìn)水口(36)進(jìn)入受熱管(40)，接受太陽(yáng)能被加熱后的熱水經(jīng)出水口(37)、通過(guò)保溫管道流至位于室內(nèi)屋頂下的儲(chǔ)水箱，受熱管 (40)與儲(chǔ)水箱之間形成熱對(duì)流。拋物反射鏡(41)的追日動(dòng)力來(lái)自供水壓力，供水壓力推動(dòng)雙出缸(44)的雙出活 塞桿(33)運(yùn)動(dòng)。雙出活塞桿(33)的左端連接兩根左軟拉軸(34)，兩根左軟拉軸(34)的 另一端分別連接在左繩輪(46)和右繩輪(38)的外側(cè)。雙出活塞桿(33)的右端連接兩根 右軟拉軸(43)，兩根右軟拉軸(43)的另一端分別連接在左繩輪(46)和右繩輪(38)的內(nèi) 側(cè)。這樣雙出活塞桿(33)的移動(dòng)，使兩棵左軟拉軸(34)和兩棵右軟拉軸(43)的運(yùn)動(dòng)方向 相反，牽動(dòng)左繩輪(46)和右繩輪(38)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，從而通過(guò)鏡輻(42)帶動(dòng)拋物反射鏡(41) 回轉(zhuǎn)追日。軟拉軸可使用類似自行車或摩托車閘用鋼絲繩、套管及固定調(diào)節(jié)組件(32)。四 根軟拉軸的八個(gè)端點(diǎn)，分別安裝固定調(diào)節(jié)組件(32)在活塞桿及繩輪出口處，用以固定四根 左、右軟拉軸(34、43)的端點(diǎn)位置并調(diào)節(jié)其鋼絲繩的張力。光電池組(47)安裝于拋物反射鏡上側(cè)外緣，并使其平面與拋物反射鏡(41)的主 焦對(duì)稱平面平行。2)不凍地區(qū)熱水器的水路(見(jiàn)附圖3)壓力水由進(jìn)水管(50)經(jīng)過(guò)濾器(51)分四路進(jìn)入系統(tǒng)，①做冷水源進(jìn)入混水閥 (52)、用水器(53)供用戶使用。②進(jìn)入儲(chǔ)水箱(59)的底部，初次運(yùn)行時(shí)給系統(tǒng)充水，在儲(chǔ) 水箱頂部的單向閥(62)排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣，當(dāng)空氣排凈時(shí)水浮力使其關(guān)閉。③進(jìn)入受熱管 (55)，在受熱管(55)中經(jīng)太陽(yáng)能加熱后輸入儲(chǔ)水箱(59)上部，使水在儲(chǔ)水箱(59)和受熱 管(55)間形成熱循環(huán)。④經(jīng)三位四通換向閥(56)的控制進(jìn)入雙出缸(57)推動(dòng)其活塞運(yùn) 動(dòng)，經(jīng)傳動(dòng)使拋物反射鏡追日。單向節(jié)流閥(54)可控制追日速度，防止氣縛。3).結(jié)冰地區(qū)熱水器的傳熱回路(見(jiàn)附圖3虛線部分)在高緯度地區(qū)冬夜會(huì)凍損受熱管(55)，故切斷受熱管(55)進(jìn)水口，接入虛線表示 的盤管(61)的下口。受熱管(55)的另一端出水口，接通盤管(61)的上口，受熱管(55)與 盤管(61)形成一封閉系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)裝的不是水而是根據(jù)工況選擇的傳熱工質(zhì)如防凍液、導(dǎo) 熱油等，受熱管(55)在冬季白天受到拋物反射鏡聚集的太陽(yáng)光的加熱，內(nèi)部的工質(zhì)升溫向 上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入盤管(61)與儲(chǔ)水箱(59)內(nèi)的水進(jìn)行熱交換，變冷后向下運(yùn)動(dòng)流入下部受熱管 (55)形成熱循環(huán)。傳熱工質(zhì)在工作中溫度變化很大，連接在管路中的波紋管膨脹節(jié)(60) (也可是波紋管或隔膜式穩(wěn)壓閥)為了穩(wěn)定系統(tǒng)壓力而設(shè)置的。為了防凍將雙出缸(57)、 換向閥(56)置于室內(nèi)，墻壁打孔將拉力軟軸導(dǎo)至室外。4) ·對(duì)日傳感和追日電路(見(jiàn)附圖3)兩塊相同的光電池板背對(duì)背的放在一起成為光電池組(58)，與拋物反射鏡主光 軸對(duì)稱平面平行的安裝在拋物反射鏡邊緣，當(dāng)拋物反射鏡的主光軸平面與太陽(yáng)光線不平行 時(shí)，光電池組(58)必有一面受到太陽(yáng)光照射產(chǎn)生電壓，吸引三位四通換向閥(56)從自鎖的 中間位置向帶電的一側(cè)移動(dòng)，壓力水便流入雙出缸(57)的一側(cè)推動(dòng)其活塞運(yùn)動(dòng)，從而牽動(dòng) 拋物反射鏡追日，至拋物反射鏡主光軸平面與太陽(yáng)光線平行時(shí)(對(duì)日狀態(tài))，此時(shí)光電池組 (58)兩面均照不到太陽(yáng)。三位四通換向閥(56)復(fù)位，系統(tǒng)自鎖，不會(huì)因風(fēng)載轉(zhuǎn)動(dòng)，而且不需 要外電源。 對(duì)于熱水器為了滿足冬天的需要就要高功率，其結(jié)果會(huì)使夏天儲(chǔ)水箱(59)的溫度過(guò)高，所以在控制電路中串接溫控開(kāi)關(guān)(63)，并把溫控開(kāi)關(guān)(6 放在儲(chǔ)水箱(59)的頂 部，傳感儲(chǔ)水箱(59)的溫度。如果所選溫控開(kāi)關(guān)(63)的動(dòng)作溫度是80度，此時(shí)電路被斷 開(kāi)，拋物柱鏡不再追日，受熱管(5 僅受太陽(yáng)直射不會(huì)過(guò)熱。溫控開(kāi)關(guān)(6 的復(fù)位溫度與 動(dòng)作溫度差20-30度較宜。復(fù)位后拋物反射鏡會(huì)繼續(xù)追日。對(duì)于采暖器把溫控開(kāi)關(guān)(63)放在室內(nèi)控制夏季拋物反射鏡不再追日。并接入用 虛線表示的放置在接近拋物反射鏡最低位置的微動(dòng)開(kāi)關(guān)(64)，其作用是使拋物反射鏡停止 的角度向下，避免夏季向室內(nèi)傳熱。提高拋物反射鏡夏季的遮陽(yáng)效果。5).豎直排列集熱器拋物反射鏡追日的導(dǎo)向輪、鋼絲繩集中控制(見(jiàn)附圖7)豎直排列的集熱器拋物反射鏡追日，可采用導(dǎo)向輪、鋼絲繩集中控制的方式，使每 一列集熱器僅使用一套控制系統(tǒng)包括換向閥、光電池組、雙出缸，產(chǎn)生簡(jiǎn)化設(shè)備、使供水 壓力不足的樓層實(shí)現(xiàn)拋物反射鏡追日等優(yōu)點(diǎn)。換向閥圖中未畫(huà)、雙出缸(72)、兩個(gè)后導(dǎo)向輪(70)、四個(gè)前導(dǎo)向輪(80)均固定 在控制箱(73)上，在不凍地區(qū)可置于地上或埋于地下，結(jié)冰地區(qū)需埋于地下足夠深度和可 靠的保溫防止凍損。雙出活塞桿(71)右端固定的兩棵后鋼絲繩(7 經(jīng)兩個(gè)后導(dǎo)向輪(70)通向受熱 管(78)兩端的鋼絲繩輪(76)的后側(cè)；左端固定的兩棵前鋼絲繩(74)經(jīng)四個(gè)前導(dǎo)向輪(80) 通向受熱管(78)兩端的鋼絲繩輪(76)的前側(cè)。雙出活塞桿(71)移動(dòng)時(shí)，兩棵前鋼絲繩(74)與兩棵后鋼絲繩(75)反向運(yùn)動(dòng)，通 過(guò)兩個(gè)鋼絲繩輪(76)帶動(dòng)受熱管(78)和固定在其上的拋物反射鏡圖中未畫(huà)追日。兩 個(gè)鋼絲繩輪(76)和上一樓層的鋼絲繩輪串聯(lián)，使各樓層的拋物反射鏡同步追日。如六層磚混樓房只要一個(gè)光電池組、雙出缸和換向閥就可以了。也不會(huì)因樓層高， 水壓低而難于驅(qū)動(dòng)拋物反射鏡追日。此方法較適用于寬度不大的集熱器。無(wú)論對(duì)于外墻型、窗罩型都要設(shè)固定遮陽(yáng)罩(77)，用來(lái)保證下面所有的集熱器得 到相近的光照。排水口(79)通向下水道，排出雙出缸(72)的廢水。6).豎直排列集熱器拋物反射鏡追日的軟軸鋼絲繩集中控制(見(jiàn)附圖8)當(dāng)集熱器寬度較大時(shí)，會(huì)使上述幻豎直排列集熱器拋物反射鏡追日的導(dǎo)向輪、鋼 絲繩集中控制(見(jiàn)附圖7)的箱體(8 過(guò)寬，設(shè)備過(guò)大安裝不便。因此設(shè)計(jì)了軟軸鋼絲繩集中控制(見(jiàn)附圖8)。雙出缸(16)內(nèi)的雙出活塞桿(17)右端固定兩棵前軟拉軸(M)，一棵經(jīng)支架及調(diào) 節(jié)組件(18)、右側(cè)前軟拉軸(M)、定位組件(19)通向受熱管08)右側(cè)鋼絲繩輪02)前 側(cè)；另一棵前軟拉軸04)由右側(cè)的轉(zhuǎn)向輪09)做180度轉(zhuǎn)向、經(jīng)支架及調(diào)節(jié)組件(18)、左 側(cè)前軟拉軸(M)、定位組件(19)通向受熱管08)左側(cè)鋼絲繩輪0 的前側(cè)。在其左端固定的兩棵后軟拉軸0 ，一棵經(jīng)左側(cè)支架及調(diào)節(jié)組件(18)、左側(cè)的后 軟拉軸(25)、定位組件(19)、通向受熱管08)左側(cè)鋼絲繩輪0 后側(cè)；另一棵經(jīng)左側(cè)的 轉(zhuǎn)向輪09)做180度轉(zhuǎn)向，經(jīng)左側(cè)支架及調(diào)整組件(18)、右側(cè)的后軟拉軸(25)、定位組件 (19)通向受熱管(28)右側(cè)的鋼絲繩輪(22)的后側(cè)。雙出活塞桿(17)移動(dòng)時(shí)兩棵前軟拉軸04)和兩棵后軟拉軸0 反向運(yùn)動(dòng)，使兩 個(gè)鋼絲繩輪0 同步轉(zhuǎn)動(dòng)，共同帶動(dòng)受熱管08)和固定在其上的拋物反射鏡圖中未畫(huà)追日。
左右的前軟拉軸(24)和后軟拉軸(25)，均穿過(guò)省略線圖中雙點(diǎn)畫(huà)線串聯(lián)向上 部樓層的鋼絲繩輪，實(shí)現(xiàn)集中控制?？刂葡?26)可置于地上或埋入地下，控制活塞運(yùn)動(dòng)的 換向閥可置于箱中，對(duì)于可能出現(xiàn)凍損的地區(qū)控制箱(26)埋入地下要有足夠的深度，面板 (27)也要足夠的保溫，排水口(30)通入下水道。7).拋物反射鏡寬度及不同緯度地區(qū)立墻面集熱器的行間距(見(jiàn)附圖5、6)例北京地區(qū)(按北緯40度計(jì))(見(jiàn)附圖5)。拋物反射鏡的焦準(zhǔn)距為0. 15米，鏡 口寬度A = 0.5米，焦點(diǎn)距墻面B = 0.30米，附圖5是按此比例畫(huà)出的。墻(10)畫(huà)有剖面 線的部分，窗(5)為沒(méi)有剖面線的部分，在冬季最小入射角為26. 5度時(shí)太陽(yáng)光線用細(xì)實(shí)線 (7)表示，拋物反射鏡的對(duì)日狀態(tài)用粗實(shí)線(9)表示；在夏季最大入射角73. 5度時(shí)太陽(yáng)光 線用虛線(6)表示，拋物反射鏡的對(duì)日狀態(tài)用虛線(8)表式。圖中A表示拋物反射鏡的寬 度，B表示焦點(diǎn)到墻的距離，C表示下部的集熱器冬季接收太陽(yáng)光不受干擾的行距。例廣州地區(qū)(按北緯23. 5度計(jì))(見(jiàn)附圖6)。墻(15)為畫(huà)有剖面線的部分，窗 (11)沒(méi)剖面的部分，在冬季最小入射角為43度時(shí)太陽(yáng)光用細(xì)實(shí)線(12)表示，拋物反射鏡的 對(duì)日狀態(tài)用粗實(shí)線(14)表示，夏季太陽(yáng)光線垂直向下圖中未畫(huà)，拋物反射鏡的對(duì)日狀態(tài) 用虛線(13)表示。不同寬度的拋物反射鏡在不同緯度時(shí)上下排的行距離表
權(quán)利要求
1.與建筑一體化外遮陽(yáng)拋物反射鏡追日太陽(yáng)能集熱器其特征是水平安裝豎直排列 在建筑物立墻面、窗上檐、屋頂若干個(gè)太陽(yáng)能集熱器形成對(duì)建筑物的外遮陽(yáng)，也為太陽(yáng)能集 熱器獲得了空前的受照面積，拋物反射鏡使受熱管受到數(shù)倍于太陽(yáng)直射的光強(qiáng)。
2.根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的從屬
權(quán)利要求
與建筑一體化拋物反射鏡追日凍損地區(qū)的太 陽(yáng)能熱水器其特征是受熱管內(nèi)裝防凍液體做為傳熱工質(zhì)，由保溫管道通入儲(chǔ)水箱內(nèi)的加 熱盤管，經(jīng)管壁與儲(chǔ)水箱的水進(jìn)行熱交換后再經(jīng)保溫管道流向受熱管，受熱管與加熱盤管 之間形成熱對(duì)流。
3.根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的從屬
權(quán)利要求
地?zé)峁苄吞?yáng)能采暖器其特征是安裝在樓 房較低部位的受熱管通過(guò)保溫管道與上一層樓地?zé)峁芟噙B接，經(jīng)拋物反射鏡對(duì)受熱管加熱 后與地?zé)峁苄纬蔁釋?duì)流，經(jīng)地?zé)峁懿膳?，不凍地區(qū)受熱管內(nèi)裝水，凍損地區(qū)裝防凍液體。
4.根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的從屬
權(quán)利要求
以空氣為傳熱工質(zhì)的太陽(yáng)能集熱器其特 征是以空氣為傳熱工質(zhì)在受熱管內(nèi)由拋物反射鏡反射太陽(yáng)光加熱，用風(fēng)機(jī)作為熱循環(huán)的動(dòng) 力。
5.根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的從屬
權(quán)利要求
終止拋物反射鏡追日并停止在一定位置的措 施其特征是安裝在溫度采樣點(diǎn)的溫控開(kāi)關(guān)并聯(lián)控制拋物反射鏡停位的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，再串聯(lián) 在光電池組的追日電路中，使拋物反射鏡因溫度停止追日并停在一定位置。
6.根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的從屬
權(quán)利要求
豎直排列太陽(yáng)能集熱器拋物反射鏡追日的導(dǎo) 向輪、鋼絲繩集中控制其特征是每一列太陽(yáng)能集熱器使用一個(gè)置于地面或埋于地下凍損 地區(qū)的控制箱(73)，箱內(nèi)的雙出活塞桿(71)右端固定兩棵后鋼絲繩(75)，經(jīng)兩個(gè)后導(dǎo)向 輪(70)通向受熱管(78)兩端兩個(gè)的鋼絲繩輪(76)的后側(cè)，左端固定兩棵前鋼絲繩(74) 經(jīng)四個(gè)前導(dǎo)向輪(80)通向兩個(gè)鋼絲繩輪(76)的前側(cè)，前鋼絲繩(74)和后鋼絲繩(75)運(yùn) 動(dòng)方向相反，使受熱管(78)兩端兩個(gè)鋼絲繩輪(76)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，牽動(dòng)受熱管和固定在其上的 拋物反射鏡追日，通過(guò)上下鋼絲繩輪的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)豎直一列拋物反射鏡的同步追日。
7.根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求1的從屬
權(quán)利要求
豎直排列集熱器拋物反射鏡追日的軟軸鋼絲 繩集中控制其特征是每一列太陽(yáng)能集熱器使用一個(gè)置于地面或埋于地下凍損地區(qū)的控 制箱06)其內(nèi)的雙出活塞桿(17) —端固定兩棵前軟拉軸04)通向兩個(gè)鋼絲繩輪02)的 前端，另一端固定兩棵后軟拉軸0 通向兩個(gè)鋼絲繩輪0 的后端，雙出活塞桿(17)移 動(dòng)時(shí)兩棵前軟拉軸04)和兩棵后軟拉軸0 反向運(yùn)動(dòng)使兩個(gè)鋼絲繩輪0 受熱管08) 和拋物反射鏡追日，通過(guò)上下鋼絲繩輪的串聯(lián)實(shí)現(xiàn)豎直一列拋物反射鏡的追日。
全文摘要
與建筑一體化外遮陽(yáng)拋物反射鏡追日太陽(yáng)能集熱器，是建筑外遮陽(yáng)節(jié)能與太陽(yáng)能利用的結(jié)合。水平安裝豎直排列的集熱器遮蓋建筑物除窗外大多數(shù)面積，也獲得了其他太陽(yáng)能無(wú)法得到最大的受照面積；單向追日的拋物反射柱鏡向無(wú)真空隔層的唯一受熱管反射數(shù)倍于太陽(yáng)直射的光強(qiáng)，可于冬季獲得高溫；使一個(gè)單元房可有多個(gè)集熱器用于熱水、采暖；為地采暖提供可防凍熱源。供水壓力兼做反射鏡追日動(dòng)力，整機(jī)不使用外電源。本集熱器亦可單機(jī)安裝在平房、樓房窗上檐、屋頂上、立墻上，可用于目前無(wú)法使用太陽(yáng)能的中間樓層。以空氣為傳熱工質(zhì)的集熱器可用于冬季暖室、大棚加溫，養(yǎng)魚(yú)池吹氧兼加溫。
文檔編號(hào)E04D13/18GK102080432SQ201110003940
公開(kāi)日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2011年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月10日
發(fā)明者張福隆 申請(qǐng)人:張福隆