專利名稱：太陽能集光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能利用裝置，特別是涉及一種太陽能集光器。
背景技術(shù)：
太陽能是重要的能源之一。它是一種潔凈、環(huán)保型能源。開發(fā)和利用豐富、廣闊的太陽能，對環(huán)境不產(chǎn)生污染，既是近期急需的補(bǔ)充能源，又是未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。國際上，太陽能的使用技術(shù)已進(jìn)入新的發(fā)展階段。我國建設(shè)部正在著手制定建筑與太陽節(jié)能的規(guī)范。按國家經(jīng)貿(mào)委制定的《1999-2015年新能源和再生能源發(fā)展規(guī)劃》，到2015年全國家庭住宅太陽能普及率約為20-30％，平均年產(chǎn)量1500萬平方米。太陽能集光器已漸漸被人們接受，具有良好的應(yīng)用前景。在太陽能利用系統(tǒng)中，重要的一個(gè)技術(shù)成分是如何高效率地收集太陽光并將其轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芑螂娔?，但目前廣泛使用的是每家每戶各自安裝的小型太陽能熱水器，這不僅熱能利用低，而且每戶自行安裝影響城市景觀，總合起來，成本也較高。目前年生產(chǎn)能力約為600萬平方米，從數(shù)量和質(zhì)量上都遠(yuǎn)不能滿足需要。
目前太陽能集光利用的裝置有許多種，如槽式太陽能集光器、盤式太陽能集光器等，它們多是將太陽能集光器設(shè)計(jì)為平移拋物面或旋轉(zhuǎn)拋物面，而使平行照射的太陽光經(jīng)反射后聚集成點(diǎn)或線后加以利用。但無論是槽式、還是盤式太陽能集光器，它們的制備工藝復(fù)雜，成本較高，不利于太陽能的廣泛利用。中國專利申請?zhí)枮?0134939.2公開了一種自動(dòng)控制定向反射太陽能收集與光熱轉(zhuǎn)換裝置，它是利用若干條形的平面鏡或曲面鏡拼成反射鏡，并通過傳感器對反射光的方向進(jìn)行定向，該項(xiàng)發(fā)明解決了傳統(tǒng)的平移拋物面或旋轉(zhuǎn)拋物面太陽能集光器制備工藝復(fù)雜的困難，但它除集光器中的反射鏡外的其他部件如支撐反光鏡框的支架、反射光定向器等結(jié)構(gòu)都較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)的技術(shù)中的不足，提供一種太陽能集光器。
本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下太陽能集光器，包括邊框、反光鏡，反光鏡為平面矩形，反光鏡兩端經(jīng)帶有軸承的鏡軸與邊框上設(shè)置的軸承瓦架連接，反光鏡為2～1000個(gè)，各個(gè)反光鏡與邊框的傾角不同，反光鏡一端鏡軸外側(cè)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，反光鏡之任一個(gè)的鏡軸與遮光板上端連接，遮光板兩面下部分別設(shè)置有第一集熱相變器，第二集熱相變器，集熱相變器為圓筒狀，一端密封，第一集熱相變器的一端通過導(dǎo)管與驅(qū)動(dòng)缸的一端連接，第二集熱相變器的一端通過導(dǎo)管與驅(qū)動(dòng)缸的另一端連接，驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)設(shè)置有活塞，活塞的一面上與連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，第一集熱相變器、第二集熱相變器內(nèi)設(shè)置有相變液體材料。
在邊框下面可以設(shè)置有支架。支架最好是一個(gè)，設(shè)置在與反光鏡的長軸垂直的邊框之一的下面。
支架上可以設(shè)置有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。
反光鏡可以選3～800個(gè)，也可以選10～100個(gè)。
相變液體材料為C1～C8有機(jī)化合物之一。
相變液體材料為C1～C8有機(jī)化合物之兩種或之三種的混合物。
相變液體材料為C1～C8有機(jī)化合物之任意比例的混合物。
有機(jī)化合物為烷烴、烯烴、炔烴、環(huán)烷烴、鹵代烴、醇、醚、酮之一，如戊烷、己烷、反-2-戊烯、順-2-戊烯、1-戊炔、2-戊炔、2-甲基-1，3-丁二烯、環(huán)戊烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、溴乙烷、苯、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮之一。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是(1)結(jié)構(gòu)簡單，對多個(gè)平面矩形反光鏡的控制僅用一個(gè)控制器即可實(shí)現(xiàn)，可大幅度地降低制備難度；(2)容易提高集光化，進(jìn)而獲得高能流密度光能；(3)設(shè)計(jì)制造安裝簡單，可大幅度降低太陽能集光器的成本；(4)本發(fā)明是由若干個(gè)矩形反光鏡構(gòu)成，不是一個(gè)龐大的整體，所以整個(gè)太陽能集光器抗風(fēng)能力大幅度提高，日常使用時(shí)的清潔、維護(hù)、保養(yǎng)工作易于進(jìn)行。
(5)本發(fā)明具有自動(dòng)跟蹤太陽光的功能，大大提高了集光器的效率。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明中鏡軸與軸承瓦架連接示意圖。
圖3為本發(fā)明的另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
太陽能集光器，具有一個(gè)平面矩形的邊框10，平面矩形的反光鏡8的兩端設(shè)置有鏡軸7，鏡軸7通過軸承11與邊框10上設(shè)置的軸承瓦架12連接，反光鏡8可以是2個(gè)以上，1000個(gè)以下的任意個(gè)，各個(gè)反光鏡8的反光面設(shè)置與邊框10的初始夾角不同，在安裝時(shí)，要根據(jù)各反光鏡8的反光面反射的光在空中的某一處匯集成焦直線，來調(diào)節(jié)各個(gè)反光鏡8與邊框10的初始夾角，反光鏡8的一端的鏡軸7的外側(cè)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13活動(dòng)連接，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13可以選擇齒輪鏈條機(jī)構(gòu)、鏈輪鏈條機(jī)構(gòu)或者齒輪箱機(jī)構(gòu)，反光鏡8之任一個(gè)的鏡軸7與遮光板1的上端連接，遮光板1兩面下部分別設(shè)置有第一集熱相變器2，第二集熱相變器3，第一集熱相變器2的一端通過導(dǎo)管14與驅(qū)動(dòng)缸4的一端連接，第二集熱相變器3的一端通過導(dǎo)管14與驅(qū)動(dòng)缸4的另一端連接，驅(qū)動(dòng)缸4內(nèi)設(shè)置有活塞5，活塞5的一面上與連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6連接，第一集熱相變器2、第二集熱相變器3內(nèi)設(shè)置有相變液體材料9。
相變液體材料9為常溫常壓下或微正壓、微負(fù)壓下呈液態(tài)的有機(jī)化合物，如C1～C8有機(jī)化合物之一，也可以是C1～C8有機(jī)化合物之兩種或之三種的混合物，還可以是C1～C8有機(jī)化合物之任意比例的混合物。
有機(jī)化合物為烷烴、烯烴、炔烴、環(huán)烷烴、鹵代烴、醇、醚、酮之一。如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、反-2-戊烯、順-2-戊烯、2-庚烯、2-辛烯、1-戊炔、2-戊炔、2-甲基-1，3-丁二烯、環(huán)戊烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、溴乙烷、苯、甲醇、乙醇、乙醚、丙酮之一。
利用介質(zhì)的太陽熱相變膨脹原理是當(dāng)陽光照射到第一集熱相變器2時(shí)，由于遮光板1的遮擋，第二集熱相變器3不能受到陽光直射，此時(shí)，第一集熱相變器2接收的熱量較第二集熱相變器3為高，相變液體材料9受熱汽化，產(chǎn)生的壓力也較高，推動(dòng)驅(qū)動(dòng)缸4內(nèi)的活塞5經(jīng)連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6帶動(dòng)與遮陽板1及鏡軸7發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，鏡軸7經(jīng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)13帶動(dòng)各個(gè)反光鏡8的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)行太陽方位角的自動(dòng)跟蹤。
在圖3中，若將連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)6與邊框10的一邊中部連接，遮光板1的上端與邊框10的一邊連接，將驅(qū)動(dòng)缸4的一端支撐于地面上，利用相同的原理，可以進(jìn)行太陽高度角跟蹤。
邊框下面可以設(shè)置有支架。
支架可以設(shè)置為一個(gè)，設(shè)置在與矩形反光鏡的長軸垂直的邊框的下面。在支架上可以設(shè)置有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)，如利用太陽能跟蹤裝置調(diào)節(jié)；也可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，以適應(yīng)同一地區(qū)不同季節(jié)，太陽能高度角的變化。
本發(fā)明與光電光熱轉(zhuǎn)換器聯(lián)合使用，可以廣泛用于住宅樓、賓館、游泳池等場所的電力及生活熱水、室內(nèi)取暖，并可用于海水淡化、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中供熱水、供電等。
權(quán)利要求
1.太陽能集光器，包括邊框、反光鏡，所述反光鏡為平面矩形，其特征是所述反光鏡兩端經(jīng)帶有軸承的鏡軸與邊框上設(shè)置的軸承瓦架連接，所述反光鏡為2～1000個(gè)，所述各個(gè)反光鏡與所述邊框的初始夾角不同，所述反光鏡一端鏡軸外側(cè)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，所述反光鏡之任一個(gè)的鏡軸與遮光板上端連接，遮光板兩面下部分別設(shè)置有第一集熱相變器，第二集熱相變器，所述第一集熱相變器的一端通過導(dǎo)管與驅(qū)動(dòng)缸的一端連接，所述第二集熱相變器的一端通過導(dǎo)管與驅(qū)動(dòng)缸的另一端連接，所述驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)設(shè)置有活塞，活塞的一面上與連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，所述第一集熱相變器、第二集熱相變器內(nèi)設(shè)置有相變液體材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集光器，其特征是所述反光鏡為3～800個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的太陽能集光器，其特征是所述反光鏡為10～100個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集光器，其特征是所述相變液體材料為C1～C8有機(jī)化合物之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集光器，其特征是所述相變液體材料為C1～C8有機(jī)化合物之兩種或之三種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能集光器，其特征是所述相變液體材料為C1～C8有機(jī)化合物之任意比例的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6之一所述的太陽能集光器，其特征是所述有機(jī)化合物為烷烴、烯烴、炔烴、環(huán)烷烴、鹵代烴、醇、醚、酮之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能集光器，包括邊框、反光鏡，平面矩形的反光鏡的兩端經(jīng)帶有軸承的鏡軸與邊框上設(shè)置的軸承瓦架連接，反光鏡為2～1000個(gè)，各個(gè)反光鏡與邊框的初始夾角不同，反光鏡一端鏡軸外側(cè)與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)活動(dòng)連接，反光鏡之任一個(gè)鏡軸與遮光板上端連接，遮光板兩面下部分別設(shè)置有第一集熱相變器，第二集熱相變器，第一集熱相變器的一端通過導(dǎo)管與驅(qū)動(dòng)缸的一端連接，第二集熱相變器的一端通過導(dǎo)管與驅(qū)動(dòng)缸的另一端連接，驅(qū)動(dòng)缸內(nèi)設(shè)置有活塞，活塞的一面上與連桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，集熱相變器內(nèi)設(shè)置有相變液體材料，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，制備難度低；獲得高能流密度光能；抗風(fēng)能力高，易于日常使用時(shí)的清潔、維護(hù)及保養(yǎng)；具有自動(dòng)跟蹤太陽的功能。
文檔編號F24J2/38GK1542378SQ200310106929
公開日2004年11月3日 申請日期2003年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者張金利, 王一平, 袁兵 申請人:天津大學(xué)