專利名稱：雙拋物曲面液壓活塞式自跟蹤太陽(yáng)能采熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)熱的利用設(shè)備，尤其是一種雙拋物曲面液壓活塞式自跟蹤太陽(yáng)能采熱裝置。
背景技術(shù)：
通常的拋物曲面太陽(yáng)能采熱裝置其焦線與轉(zhuǎn)軸重合，重心卻偏離轉(zhuǎn)軸，這樣會(huì)造成跟蹤系統(tǒng)要具有較大的轉(zhuǎn)矩，且受力不均勻，抗風(fēng)力亦較差。
一般拋物曲面自跟蹤系統(tǒng)多采用機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、慣性較大，成本較高且不易獲得精確的控制，因而不適宜在普及式太陽(yáng)能采熱裝置應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，跟蹤太陽(yáng)的方式簡(jiǎn)單，抗災(zāi)能力強(qiáng)，太陽(yáng)能利用率高的雙拋物曲面液壓活塞式自跟蹤太陽(yáng)能采熱裝置。
本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是將兩組拋物曲面采光反射器組合成一轉(zhuǎn)動(dòng)整體，并設(shè)計(jì)該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置重心與轉(zhuǎn)軸重合，這樣不但可以有效地提高整體的穩(wěn)定性，而且對(duì)自跟蹤系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩的要求也大為降低。結(jié)構(gòu)特征是兩個(gè)拋物曲面平行連為一體，其連接處下部固定有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，雙拋物曲面重心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合；兩頭連接活塞的連桿與牽引端相連，并通過(guò)齒輪或齒條或鏈條連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸被牽引端，采用液壓活塞推動(dòng)雙拋物曲面轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是①太陽(yáng)能利用率高。
太陽(yáng)能由于被聚集在拋物曲面的焦線上，所以其單位面積能量大為提高，可以有效減少熱交換器的表面積(交換器的表面既是吸熱面積也是散熱面積)，因此可以有效地提高熱效率(可達(dá)60％左右)，同時(shí)由于其焦線上能量密度大，可將工質(zhì)加熱到較高溫度(可達(dá)數(shù)百度/℃)，這樣就能大大擴(kuò)展該采熱裝置的用途。
②結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易，反射材料利用率高。
因?yàn)榉瓷浣饘俨牧箱佋O(shè)在預(yù)先制作好的骨架上(骨架的鋪設(shè)面按拋物線放樣做成)，拋物曲面展開(kāi)是一長(zhǎng)方形，所以金屬材料利用率高。
③跟蹤太陽(yáng)的方式簡(jiǎn)單可靠。
該裝置采用液壓活塞式自動(dòng)跟蹤裝置與之配套，方法簡(jiǎn)單可靠易行，通常采用經(jīng)度跟蹤可滿足要求，必要時(shí)也可同時(shí)經(jīng)緯度跟蹤。
④抗冰雹災(zāi)害能力大大高于普通熱箱式和真空管吸熱式的太陽(yáng)能熱水器。
⑤極易組成大型太陽(yáng)能采熱矩陣，使提供大量熱能成為可行。如做成熱水器可為集體供熱水，也可方便地為直熱式制冷機(jī)提高熱能。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的中部剖視圖。
圖3為動(dòng)力機(jī)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型將兩組拋物曲面采光反射器組合成一轉(zhuǎn)動(dòng)整體，并設(shè)計(jì)該轉(zhuǎn)動(dòng)裝置重心與轉(zhuǎn)軸重合，見(jiàn)圖1、圖2。即兩個(gè)聚光拋物曲面1平行連為一體，上面鋪設(shè)有金屬材料作反射面，含保溫材料的水管2用支架3固定連接在該雙拋物曲面1上，水管2剛好定位在拋物曲面的焦線上。兩聚光拋物曲面1連接處下部固定有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸5，該軸線也正好和雙拋物曲面的重心重合，轉(zhuǎn)動(dòng)軸5兩頭用支撐座4固定，外端伸出被牽引端，用齒輪或齒條或鏈條與圖3的牽引端6相連，將液壓活塞連桿的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為聚光拋物曲面的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
圖3是動(dòng)力部分示意圖，本實(shí)用新型提出了一種極易實(shí)現(xiàn)的液壓活塞式跟蹤系統(tǒng)。圖中的牽引端6與圖1的轉(zhuǎn)動(dòng)軸5的被牽引端相連，連桿7與牽引端6是剛性連接，連桿7與兩頭的活塞8也是剛性連接，保證活塞受液壓作用在體內(nèi)運(yùn)動(dòng)時(shí)將動(dòng)作準(zhǔn)確傳遞給牽引端。進(jìn)液與排液兩回路分別裝有電磁閥9控制。
原理簡(jiǎn)述當(dāng)差動(dòng)式光控器輸出往左運(yùn)動(dòng)的信號(hào)，右邊的進(jìn)液及左邊的排液電磁閥開(kāi)啟，有壓力的液體通過(guò)進(jìn)液管進(jìn)入右邊缸體內(nèi)，推動(dòng)活塞往左運(yùn)動(dòng)，而左邊缸體內(nèi)的液體經(jīng)排液管排出，連桿及牽引端往左運(yùn)動(dòng)，反之往右運(yùn)動(dòng)，這樣，差動(dòng)式光控器就可將光差信號(hào)轉(zhuǎn)換成牽引端的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，再通過(guò)牽引索或牽引鏈或齒條齒輪嚙合與太陽(yáng)能裝置連接，將直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)變?yōu)檎⒎葱D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到跟蹤太陽(yáng)的目的。
該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)①結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。因太陽(yáng)能采熱裝置的跟蹤系統(tǒng)其動(dòng)作很慢(每天只需正反轉(zhuǎn)角度≤180°)，但跟蹤精度要求很高這兩特點(diǎn)，正是液壓系統(tǒng)極易做到的，相比電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)而言其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)高速運(yùn)動(dòng)部件，壽命長(zhǎng)，工作可靠，而電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)慣量大，極易造成超調(diào)或振蕩，同時(shí)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)中的減速機(jī)構(gòu)加工間隙的影響也影響轉(zhuǎn)動(dòng)精度，且成本高，維護(hù)較難。
②由于液壓的水壓機(jī)原理對(duì)太陽(yáng)能跟蹤系統(tǒng)來(lái)說(shuō)所需的壓力，即液體的壓力很小就可滿足對(duì)力的需求，所以實(shí)現(xiàn)起來(lái)極簡(jiǎn)單，如太陽(yáng)能熱水器只需用自來(lái)水的壓力即可滿足要求。
③能耗低。一般電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)都需數(shù)十瓦功率，而本系統(tǒng)能耗只是開(kāi)啟電磁閥的能量(＜10瓦)，不計(jì)另設(shè)壓力泵所需能量。
權(quán)利要求1.一種雙拋物曲面液壓活塞式自跟蹤太陽(yáng)能采熱裝置，包括聚光拋物曲面及通過(guò)支架固定在其上方的水管和支撐座，其特征是①兩個(gè)拋物曲面(1)平行連為一體，其連接處下部固定有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)，雙拋物曲面(1)重心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)重合；②兩頭連接活塞(8)的連桿(7)與牽引端(6)相連，并通過(guò)齒輪或齒條或鏈條連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸(5)被牽引端，采用液壓活塞推動(dòng)雙拋物曲面(1)轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種雙拋物曲面液壓活塞式自跟蹤太陽(yáng)能采熱裝置。采取將兩個(gè)拋物曲面平行連為一體，其連接處下部固定有一轉(zhuǎn)動(dòng)軸，雙拋物曲面重心與轉(zhuǎn)動(dòng)軸重合；兩頭連接活塞的連桿與牽引端相連，并通過(guò)齒輪或齒條或鏈條連接轉(zhuǎn)動(dòng)軸被牽引端，采用液壓活塞推動(dòng)雙拋物曲面轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易，反射材料利用率高，跟蹤太陽(yáng)的方式簡(jiǎn)單可靠，太陽(yáng)能利用率高，抗冰雹災(zāi)害能力大大高于普通熱箱式和真空管吸熱式的太陽(yáng)能熱水器，極易組成大型太陽(yáng)能采熱矩陣，使提供大量熱能成為可行。
文檔編號(hào)F24J2/38GK2729588SQ200420076328
公開(kāi)日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2004年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月12日
發(fā)明者梁峻浩 申請(qǐng)人:梁峻浩