專利名稱：一種具有過熱遮陽保護的真空管太陽能集熱器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有過熱遮陽保護的真空管太陽集熱器。
背景技術：
隨著我國經濟的快速發展，人民生活水平的不斷提高，太陽能熱水系統應用范圍和領域在不斷擴大，夏季當太陽能輻射量達到最大值時，一旦用戶需用的熱水量減小，會造成太陽能集熱水箱的溫度持續上升，甚至沸騰的情況，真空管容易產生爆裂，對于太陽能采暖系統，在春秋兩季停止采暖，使用的熱量下降，然而太陽能采暖系統則長期處于曝曬狀態，必須采用可靠的防過熱措施。我們知道根據太陽能熱水系統自身的結構和系統的運行原理，對水溫具有一定的要求，比如，生活熱水系統通常太陽能集熱器的水溫在40°C 60°C 之間，如果超出上限的溫度時間過長，而且沒有采取有效的過熱保護措施，往往會導致熱水系統管路發生汽化、壓力過高，甚至管道、設備爆裂，將嚴重影響太陽能熱水系統的運行，給用戶帶來不便，目前，解決太陽能熱水系統過熱的問題一般有增加排熱裝置、控制保溫水箱中的溫度、采用遮陽措施等方法，以上幾種方法各有利弊。采用排熱裝置是大型太陽能集熱系統經常采用的防止過熱的一種方法，當熱水溫度超過一定值時啟動排熱裝置把多余的熱量排到大氣中。這種方法投資較高，而且要求集熱系統必須處于運行狀態，需要消耗較多的電能，而且會給周圍環境帶來熱污染。其次，控制水箱中的水溫主要的方式就是當水溫超過一定溫度時，根據需要，打開泄水閥排放水箱中的一定量的熱水，然后再補充冷水，這種方式雖然能能夠起到過熱保護的作用，但實際就是排熱水再充冷水，造成水資源浪費，因此是不可取的。最后，采用遮光布進行遮陽是降低水溫最為直接和有效過熱保護方式，其缺點是不方便操作，尤其是對放置在屋頂的大型集熱器組，而且采用遮光布后，集熱器承受的風荷載大幅增加，大風時存在較大的安全隱患。
發明內容
本發明公開了一種具有過熱遮陽保護的真空管太陽能集熱器，將真空管集熱器反射板設計成可隨水溫變化自動進行翻轉的活動式反射板，當太陽光照強烈且水溫過高時， 將反射板翻轉到真空管陽面，直接起到遮陽的作用以達到過熱保護，當水溫度低于設定值時，將反射板翻轉到真空管背陽面，繼續對太陽能集熱器聚熱，可以有效克服現有太陽能熱水器過熱保護中采用排熱裝置消耗電能，或釋放熱水造成水資源浪費，或采用遮光布遮蔽導致安全隱患等弊端。—種具有過熱遮陽保護的真空管太陽能集熱器，包括太陽能集熱器，電機，感溫控制器，溫度傳感器，齒輪，齒條，鋼繩，凹槽，弧形反射板，彈簧、環狀凹槽，其特征在于在太陽能集熱器背面中間部位的箱體上橫向連接一根凹槽，凹槽內端面固接一彈簧，對應端面的箱體上連接有電機，齒條嵌在凹槽內，齒條一端與彈簧連接，另一端連接鋼繩，鋼繩與電機轉軸連接，每個真空管外壁環抱齒輪，齒輪與齒條嚙合，在每個齒輪與真空管壁之間的齒輪內壁上固接弧形反射板，弧形反射板首末兩端分別嵌入箱體內頂部和底部固接的環狀凹槽內，感溫控制器的輸出端與電機連接，感溫控制器的輸入端連接溫度傳感器，溫度傳感器置于集熱器循環進水管處的水體內。本發明結構簡單使用方便，當太陽光照強烈且水溫過高時，電機自動將反射板翻轉到真空管陽面，直接起到遮陽的作用以達到過熱保護，當水溫度低于設定值時，電機自動將反射板翻轉到真空管背陽面，繼續對太陽能集熱器聚熱，本發明不僅可以有效節約電能， 節約水資源，安全可靠，而且可以防止雨雪冰雹等惡劣天氣對太陽能集熱器的損害。
圖1是本發明具有過熱遮陽保護的真空管太陽能集熱器的平面結構示意圖； 圖2是本發明太陽能集熱器集熱過程中弧形反射板位置B-B方向剖面結構示意圖； 圖3是本發明的弧形反射板過熱遮陽時的B-B方向剖面結構示意圖4是本發明弧形反射板兩端與環狀凹槽連接A-A方向剖面結構示意圖。1.電機，2.溫度傳感器，3齒輪，4齒條，5.鋼繩，6凹槽，7弧形反射板，8彈簧、9 環狀凹槽，10.真空管，11電機轉軸。
具體實施例方式以下結合附圖和實施例對本實用新型加以詳細說明。一種具有過熱遮陽保護的真空管太陽能集熱器，如圖1所示，包括太陽能集熱器， 電機1，感溫控制器2，溫度傳感器，齒輪3，齒條4，鋼繩5，凹槽6，弧形反射板7，彈簧8、環狀凹槽9，其特征在于在太陽能集熱器背面中間部位的箱體上橫向連接一根凹槽6，凹槽內端面固接一彈簧8，對應端面的箱體上連接有電機1，齒條4嵌在凹槽6內，如圖2、圖3所示，齒條一端與彈簧8連接，另一端連接鋼繩5，鋼繩與電機轉軸11連接，每個真空管10外壁環抱齒輪3，齒輪與齒條4嚙合，在每個齒輪與真空管壁之間的齒輪內壁上固接弧形反射板7，弧形反射板首末兩端分別嵌入箱體內頂部和底部固接的環狀凹槽9內，如圖4所示，感溫控制器2的輸出端與電機1連接，如圖1所示，感溫控制器的輸入端連接溫度傳感器，溫度傳感器置于集熱器循環進水管處的水體內。本實施例中，弧形反射板7采用高效、防腐蝕材料，具有一定的抗壓和抗彎能力； 弧形反射板的外弧面采用一般的反光材料，起到遮陽的作用，內弧面采用反射率高的材料， 能起到高效聚光作用，這樣弧形反射板兼具過熱遮陽保護和集熱的功能；鋼繩5要具有一定的柔韌性和抗拉性能；齒輪3、齒條4和兩端環狀凹槽9可采用鋁合金等材料制作，能夠保證與反射板長期穩定共存。當集熱器水溫超過設定的上限溫度時，集熱器管內的感溫控制器2發生形變，觸發電機1轉動，電機轉軸11帶動鋼繩5，鋼繩帶動齒輪3，齒輪帶動弧形反射板7轉動，弧形反射板由于首末兩端分別嵌入箱體內頂部和底部固接的環狀凹槽9內，所以弧形反射板7 可沿環向翻轉到真空管陽面，此時電機停止轉動，弧形反射板起到過熱遮陽保護的作用，彈簧8則處于拉緊狀態；相反地，當熱水溫度降低到設定的下限溫度時，感溫控制器2使得電機1斷電，此時拉緊的彈簧8恢復原來的狀態，弧形反射板7重翻轉到真空管背陽面，太陽能集熱器繼續聚熱，弧形反射板同時起到聚熱和反射作用。
權利要求
1 一種具有過熱遮陽保護的真空管太陽能集熱器，包括太陽能集熱器，電機(1)，溫度傳感器(2)，齒輪(3)，齒條(4)，鋼繩(5)，凹槽(6)，弧形反射板(7)，彈簧(8)，環狀凹槽 (9)，其特征在于在太陽能集熱器背面中間部位的箱體上橫向連接一根凹槽(6)，凹槽內端面固接一彈簧(8)，對應端面的箱體上連接有電機(1)，齒條(4)嵌在凹槽(6)內，齒條一端與彈簧(8)連接，另一端連接鋼繩(5)，鋼繩與電機轉軸連接，每個真空管外壁環抱齒輪 (3)，齒輪(3)與齒條(4)嚙合，在每個齒輪與真空管壁之間的齒輪內壁上固接弧形反射板 (7)，弧形反射板首末兩端分別嵌入箱體內頂部和底部固接的環狀凹槽內(9)，感溫控制器 (2)的輸出端與電機(1)連接，感溫控制器(2)的輸入端連接溫度傳感器，溫度傳感器置于集熱器循環進水管處的水體內。
全文摘要
一種具有過熱遮陽保護的真空管太陽能集熱器，其特點是在太陽能集熱器背面中間部位的箱體上橫向連接一根凹槽，凹槽內端面固接彈簧，對應端面的箱體上連接電機，齒條嵌在凹槽內，齒條一端與彈簧連接，另一端連接鋼繩，鋼繩與電機轉軸連接，每個真空管外壁環抱齒輪，齒輪與齒條嚙合，在每個齒輪與真空管壁之間的齒輪內壁上固接弧形反射板，弧形反射板首末兩端分別嵌入箱體內頂部和底部固接的環狀凹槽內，感溫控制器的輸出端與電機連接，輸入端連接溫度傳感器。本發明結構簡單使用方便，不僅可以有效節約電能和水資源，而且可防止雨雪冰雹等惡劣天氣對太陽能集熱器的損害。
文檔編號F24J2/24GK102183098SQ20101056101
公開日2011年9月14日 申請日期2010年11月26日 優先權日2010年11月26日
發明者于國清, 林新鋒, 高思亮 申請人:上海理工大學