专利名称:追日型真空管式太阳能集热系统的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种追日型真空管式太阳能集热系统。
背景技术:
随着人类文明的发展,能源的消耗量也与日俱增,但是地球上所蕴藏的化石能源,如石油、天然气、煤等在人类的大量开采下,其使用年限也仅剩数十年或一、二百年,即将消耗殆尽。 再则由于化石能源的大量使用,造成地球的温室效应,使地球气象异常,因此全世界均希望并要求降低二氧化碳的排放量,基于上述两种原因,生生不息且洁净再生能源,如风能、水能、太阳能、地热能、生质能、海洋能的发展已成为当前重要且迫切的课题。太阳能是外来到达地球最多的能源,每年进入地球约1021千卡,将近全世界使用能源的两万倍,约为全世界石油蕴藏量的1/4,几乎是取之不尽、用之不竭的。虽然其能量密度低,且受日夜、季节及气候的影响,但其不带来任何污染,分布广阔,供应不绝,可说是世界上最丰富、最理想的能源,这也造就了太阳能热力及发电的广泛应用。当今太阳能的应用方式,最主要的有两种第一种是以太阳能电池将太阳辐射能转换成电力,再将电力加以应用的方式;第二种是以太阳能集热器将太阳辐射能转换成热能,再将热能加以各种应用的方式。最近较为流行的集热装置是真空管集热器,其基本构造为将集热板置于内部抽真空的玻璃管套内,太阳辐射光波经由外层玻璃进入,经过真空层,被集热板所吸收因以真空层作为阻断热能散失的功能,故其效能较平板管式[仅以空气作为隔热层]的为高。要使太阳能系统的效率提高,可加入追日装置,使真空管集热器能接收到更多的阳光,但是一般的真空管集热器,因其构造复杂得多,且太过笨重,加上又有流体管路的配置,若用整组追日的方式,其追日装置将会非常复杂昂贵,如果真的要配合追日装置来使用,以传统电力驱动的追日装置,以太阳电池来说普遍需耗费发电功率的5 10%,因为真空管集热器的重量大,所以势必会耗费更多的电力,也不符合经济效益。有鉴于此,如何能在不使用外加能源的前提下,以简单便宜的机构,让真空管集热器,能自动追踪太阳方位,以有助于使真空管集热器吸收较多的光强度,使真空管集热器的效率最大化,便成为本发明欲改进的目的。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种应用再生能源,使真空管自动对准太阳,有效提升太阳能应用效率的追日型真空管式太阳能集热系统。一种追日型真空管式太阳能集热系统,包括至少一太阳能集热系统;以及至少一与该各太阳能集热系统连接的追日装置;[0014]所述太阳能集热系统,由一集热器框架及至少一设于该集热器框架顶面处的真空管集热器所组成;所述追日装置,包含一与所有真空管集热器连接,能使真空管集热器同步偏转的连动装置;一与该连动装置连接的驱动装置,其能带动真空管集热器,迫使真空管集热器转向。根据所述追日型真空管式太阳能集热系统,所述驱动装置,由一与该连动装置或真空管集热器连接,能带动真空管集热器,迫使真空管集热器向左转向的左记忆合金;一与该连动装置或真空管集热器连接,能带动真空管集热器,迫使真空管集热器向右转向的右记忆合金;一面向左边倾斜设置,并与该左记忆合金电连接,受到太阳照射而发电时、能对左记忆合金输送电力、以驱使真空管集热器转向、面向太阳的左太阳能板;以及一面向右边倾斜设置,并与该右记忆合金电连接,受到太阳照射而发电时、能对右记忆合金输送电力、以驱使真空管集热器转向、面向太阳的右太阳能板所组成。根据前述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述左记忆合金和右记忆合金,皆是为呈螺旋状而设置;所述左记忆合金和右记忆合金外,还能套设下列之一或其混合管体、保温层体。根据所述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述驱动装置,由一与该连动装置或真空管集热器连接,能带动真空管集热器,迫使真空管集热器向左转向的左记忆合金;一与该连动装置或真空管集热器连接,能带动真空管集热器,迫使真空管集热器向右转向的右记忆合金;一与该左记忆合金和右记忆合金电连接的控制器;以及一设于该太阳能集热系统外,并与该控制器电连接,受到太阳照射而发电时,能对控制器输送电力,以通过控制器对左记忆合金及/或右记忆合金送电与否,驱使真空管集热器转向,面向太阳的太阳能板所组成。根据前述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述左记忆合金和右记忆合金,皆呈螺旋状设置;所述左记忆合金和右记忆合金外,还能套设下列之一或其混合管体、保温层体。根据上述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述驱动装置,其是由一与该连动装置或真空管集热器连接、能带动真空管集热器、迫使真空管集热器向左转向的左记忆合金;一与该连动装置或真空管集热器连接、能带动真空管集热器、迫使真空管集热器向右转向的右记忆合金;一设于该左记忆合金一侧处、能对左记忆合金加热的左电热组件;一设于该右记忆合金一侧处、能对右记忆合金加热的右电热组件;一面向左边倾斜设置,并与该左电热组件电连接,受到太阳照射而发电时、能对左电热组件输送电力、对左记忆合金加热而产生变化、以驱使真空管集热器转向、面向太阳的左太阳能板;以及一面向右边倾斜设置,并与该右电热组件电连接,受到太阳照射而发电时、能对右电热组件输送电力、对右记忆合金加热而产生变化、以驱使真空管集热器转向、面向太阳的右太阳能板所组成。根据前述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述左记忆合金和右记忆合金,皆是为呈螺旋状而设置;而所述左记忆 合金和右记忆合金外,更能套设下列之一或其混合管体、保温层体。根据上述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述驱动装置,其是由一与该连动装置或真空管集热器连接、能带动真空管集热器、迫使真空管集热器向左转向的左记忆合金;一与该连动装置或真空管集热器连接、能带动真空管集热器、迫使真空管集热器向右转向的右记忆合金;一设于该左记忆合金一侧处、能对左记忆合金加热的左电热组件;一设于该右记忆合金一侧处、能对右记忆合金加热的右电热组件;一与该左电热组件和右电热组件电连接的控制器;以及一设于该太阳能集热系统外,并与该控制器电连接、受到太阳照射而发电时、能对控制器输送电力、以通过控制器对左电热组件及/或右电热组件送电与否、驱使真空管集热器转向、面向太阳的太阳能板所组成。根据前述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述左记忆合金和右记忆合金,皆呈螺旋状设置;所述左记忆合金和右记忆合金外,还能套设下列之一或其混合管体、保温层体。根据上述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述驱动装置,由一通过连接单元,与该连动装置或真空管集热器连接,能带动真空管集热器,迫使真空管集热器转向的马达;—与该马达电连接,用于控制该马达正转或逆转,和转动角度的马达控制器;以及一设于该太阳能集热系统外,与该马达控制器电连接,能提供该马达和马达控制器运作电力的太阳能板所组成;前述连接单元,其是为下列之一拉线装置、皮带装置、炼条装置、螺杆装置、推杆装置、齿轮装置。根据上述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述驱动装置,其是由一通过连接单元、与该连动装置或真空管集热器连接、能带动真空管集热器、迫使真空管集热器转向的马达;一与该马达电连接,用于控制该马达正转或逆转、和转动角度的马达控制器;一面向左边倾斜设置,并与该马达控制器电连接,受到太阳照射而发电时、能对马达控制器输送电力的左太阳能板;以及一面向右边倾斜设置,并与该马达控制器电连接,受到太阳照射而发电时、能对马达控制器输送电力的右太阳能板所组成;前述连接单元,其是为下列之一拉线装置、皮带装置、炼条装置、螺杆装置、推杆装置、齿轮装置。根据上述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述连动装置,其是由至少一个对应于该真空管集热器、并与该真空管集热器一端连接的连架杆;以及一与该各连架杆铰接、能带动该各真空管集热器同步转向的连杆所组成;而前述连架杆,更包括对应束接于该各真空管集热器上、用于定位该连架杆的一定位束环。根据上述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述集热器框架,对应于该各真空管集热器处,更设有下列之一装置用于支撑该真空管集热器的滚轮、用于支撑该真空管集热器的轴承。根据上述的追日型真空管式太阳能集热系统,所述太阳能系统,其更包括一远离真空管集热器、与真空管集热器连接的入水管道 '及 一平行于该入水管道、邻近真空管集热器、与真空管集热器连接的出水管道;而所述真空管集热器内,更设有一与前述入水管道连接、并穿过该出水管道的入水热管;一套设入水热管外、与该出水管道连接的出水热管;及一设于该出水热管顶端面处、用于吸收太阳光热量的吸热板;所述出水热管,其与出水管道的连接处,更设有一能供出水热管转动的防水轴承。与现有技术相比,本实用新型的效果I.每一根真空管集热器是通过沿本身轴心转动的方式来追日,因真空管集热器太过笨重,相较于转动整组框架的追日方式,本实用新型的方式将大大减少被转动的重量,故仅需少许能量即可动作,可配合成本低廉的小功率太阳能发电装置作为动力来源,整体追日装置的结构相当简单且可靠。2.通过左记忆合金和右记忆合金的应用,配合右太阳能板与左太阳能板,或是控制器与太阳能板后,当太阳能装置受到太阳照射,而开始发电时,便能对左记忆合金,右记忆合金其中之一输出电力,而产生温度上升的现象,使左记忆合金或是右记忆合金改变长度,产生有方向性的位移,如此一来,就能带动真空管集热器,使真空管集热器2面向太阳,使真空管集热器的集热效率最大化。3.通过直接将电力通过记忆合金弹簧,利用其记忆合金本身的电阻来产生升温变形的现象,不需额外加热组件,可简化结构和减少热损,成本亦较低。4.通过采用马达和马达控制器,配合右太阳能板与左太阳能板,或是太阳能板后,当太阳能装置受到太阳照射而开始发电时,便能对马达控制器输出电力,经由马达控制器来控制马达转动的方向和角度,就能带动真空管集热器,使真空管集热器面向太阳,从而使真空管集热器2的集热效率最大化。5.由于是通过形状记忆合金的形变,或是马达转动,来达到转向真空管集热器的效果,而且用来驱动的电力,来自于太阳能装置,为再生能源,所以本实用新型中的追日装置,完全不用外电,能真正地达到节能降耗的目标。6.通过形状记忆合金、或是马达J的应用,属于硬件形式的机械结构应用,不容易出现故障,十分耐用,而且即使发生故障,回收也非常简单、容易,符合绿色产品的标准。7.通过形状记忆合金或是小功率马达,并配合控制器E或是马达控制器的应用,便能利用两片不同角度的右太阳能板与左太阳能板,作为电力来源,同时利用右太阳能板与左太阳能板的输出电力差别,作为太阳位置的判断依据,不需额外增加感测组件,即可准确追日,故更加节省成本且可靠度佳。
图I :本实用新型第一实施型态的立体示意图。图2 :本实用新型第一实施型态的立体分解示意图。图3 图5 :本实用新型第一实施型态的立体实施示意图。图6 图8 :本实用新型第一实施型态的I - I剖面实施示意图。图9 :本实用新型第二实施型态的立体示意图。图10 :本实用新型第二实施型态的立体分解示意图。图11 :本实用新型第三实施型态的立体示意图。图12 :本实用新型第三实施型态的立体分解示意图。图13 :本实用新型第四实施型态的立体示意图。图14 :本实用新型第四实施型态的立体分解示意图。图15 :本实用新型第五实施型态的立体示意图。图16 :本实用新型第五实施型态的立体分解示意图。图17 :本实用新型第六实施型态的立体示意图。图18 :本实用新型第六实施型态的立体分解示意图。图19 :本实用新型第七实施型态的立体示意图。图20 :本实用新型第七实施型态的立体分解示意图。图21 :本实用新型第八实施型态的立体示意图。图22 :本实用新型第八实施型态的立体分解示意图。图23 :本实用新型第九实施型态的立体示意图。图24 :本实用新型第九实施型态的立体分解示意图。图25 :本实用新型第十实施型态的立体示意图。图26 :本实用新型第十实施型态的立体分解示意图。图27:本实用新型第i^一实施型态的立体示意图。图28 :本实用新型第i^一实施型态的立体分解示意图。图29 :本实用新型第十二实施型态的立体示意图。图30 :本实用新型第十二实施型态的立体分解示意图。符号说明I 集热器框架 C 左太阳能板2 真空管集热器 D 右太阳能板21 入水热管E 控制器22 出水热管F 太阳能板23 吸热板G 左电热组件3 连动装置H 右电热组件31 连架杆I 连接单元32 连杆I-I 拉线装置33 定位束环1-2 皮带装置4 驱动装置1-3 链条装置[0105]5滚轮1-4螺杆装置6轴承J马达7入水管道K马达控制器8出水管道L管体9防水轴承M保温层体A左记忆合金100太阳能集热系统B右记忆合金200的追日装置
具体实施方式
以下根据附图所示的实施例详细说明如后如图I所示为本实用新型第一实施型态的立体示意图,如图2所示为本实用新型第一实施型态的立体分解示意图,如图3 图5所示为本实用新型第一实施型态的立体实施示意图,如图6 图8所示为本实用新型第一实施型态的I - I剖面实施示意图。附图显示的是,一种追日型真空管式太阳能集热系统,包括至少一太阳能集热系统100 ;以及至少一与该各太阳能集热系统100连接的追日装置200 ;所述太阳能集热系统100,由一集热器框架1,及至少一设于该集热器框架I顶面处的真空管集热器2所组成;所述追日装置200,包含一与所有真空管集热器2连接,能使真空管集热器2同步偏转的连动装置3 ;—与该连动装置3连接的驱动装置4,其能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2转向。其中,本新型太阳能集热系统100中,每一根真空管集热器2,都是通过沿本身轴心转动的方式来追日,因真空管集热器2太过笨重,相较于转动整组框架的追日方式,本实用新型的方式将大大减少被转动的重量,故仅需少许能量即可动作,可配合成本低廉的小功率太阳能发电装置作为动力来源,整体追日装置的结构相当简单且可靠。上述驱动装置4,由一与该连动装置3连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向左转向的左记忆合金A ;一与该连动装置3或真空管集热器2连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向右转向的右记忆合金B ;一面向左边倾斜设置,并与该左记忆合金A电连接,受到太阳照射而发电时,能对左记忆合金A输送电力,以驱使真空管集热器2转向,面向太阳的左太阳能板C ;以及一面向右边倾斜设置,并与该右记忆合金B电连接,受到太阳照射而发电时,能对右记忆合金B输送电力,以驱使真空管集热器2转向,面向太阳的右太阳能板D所组成。其中,通过该左太阳能板C及右太阳能板D的使用,当左太阳能板C或右太阳能板D受到太阳照射而发电时,能对左记忆合金A或右记忆合金B输送电力,以驱使左记忆合金A或是右记忆合金B发热,并使左记忆合金A或右记忆合金B改变长度,利用左太阳能板C及右太阳能板D的面向不同,使其对左记忆合金A,右记忆合金B输入的电流量,在一天中有不同的变化,产生的温度变化,所产生左记忆合金A,右记忆合金B的拉力变化,带动真空管集热器2,使真空管集热器2的向阳面面向太阳。也就是说,如果当太阳位在本实用新型的左方时,该左太阳能板C能对左记忆合金A供应足够使 左记忆合金A变形的电力,利用电流热效应的原理,该左记忆合金A变热而缩短、变形,产生一拉力,同时通过左控制线6拉动真空管集热器2,使所有的真空管集热器2转向,以达到面向太阳的效果,提高此时真空管集热器2的集热效率。再说,如果当太阳在本实用新型的右方时,该右太阳能板D能对右记忆合金B供应足够使右记忆合金B变形的电力,同样利用电流热效应的原理,该右记忆合金B变热而缩短、变形,产生一拉力,同时通过右控制线7拉动真空管集热器2,使所有的真空管集热器2转向,以达到面向太阳的效果,提高此时真空管集热器2的集热效率。其次,当太阳在本实用新型的正上方时,因为对左记忆合金A或右记忆合金B的电力供应会渐渐下降,达到不足以使左记忆合金A或右记忆合金B变形的程度,所以左记忆合金A或右记忆合金B、有变形的其中一方,会被还未变形的一方拉走,慢慢达到拉力不相上下的平衡状态,使所有的真空管集热器2,转向面对本新型的正上方,以达到面向太阳的效果,提高此时真空管集热器2的集热效率。再者,当太阳下山后,因为左太阳能板C与右太阳能板D不再发电,所以左记忆合金A与右记忆合金B的电力供应会归零,此时,因为左记忆合金A或右记忆合金B的温度下降,一方拉力大、一方拉力小,在无外力影响的状况下,拉力会渐渐相等,达成平衡,使所有的真空管集热器2回到原位。如此一来,不管在白天的任何时候,左记忆合金A与右记忆合金B能有效地带动真空管集热器2,使真空管集热器2的集热效率最大化,而且最重要的是,整个过程中,完全不用外电,也不用管理,能将装置后的成本降低,提升本实用新型的经济效益,另外,每一根真空管集热器2是通过沿本身轴心转动的方式来追日,因真空管集热器2太过笨重,相较于转动整组框架的追日方式,本实用新型的方式将大大减少被转动的重量,使得追日装置将更为简单可靠且成本低廉。再其次,通过直接将电力通过左记忆合金A、右记忆合金B,利用其记忆合金本身的电阻,来产生升温变形的现象,不需额外的加热组件,可简化结构和减少热损,成本亦较低。最重要的是,此种设置能达成完全不使用外电,就可以使真空管集热器2追日的效果,除了能提升太阳能集热效率之外,因为热量的提高,整体的水温也能提升,所以还能降低后续保温时的加热耗电,更加的节能降耗。另外,当太阳能集热效率提升,因应不同的使用需求,假设为工业用,需要的水温为80度以上时,只需要原真空管集热器2数量的一部分,即可达成目标,而假设为家用,需要的水温为80度以下时,只需要原真空管集热器2数量的一部分,同样达成目标,所以其装置成本可以不变或更低,并且也不占空间,有利于推广与应用。另一方面,如果用较少的真空管集热器2就能达成目标,是否也表示,本实用新型的太阳能集热效率,同样能应用于水温需求更高的行业,如此一来,便能使本实用新型的应用范围,更加的广泛。如图9所示为本实用新型第二实施型态的立体示意图,如图10所示为本实用新型第二实施型态的立体分解示意图。[0136]附图显示,所述驱动装置4,由一与该连动装置3连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向左转向的左记忆合金A ;一与该连动装置3或真空管集热器2连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向右转向的右记忆合金B ;一与该左记忆合金A和右记忆合金B电连接的控制器E ;以及一设于该太阳能集热系统100外,并与该控制器E电连接,受到太阳照射而发电时,能对控制器E输送电力,以通过控制器E对左记忆合金A及/或右记忆合金B送电与否,驱使真空管集热器2转向,面向太阳的太阳能板F所组成。其中,第二实施型态与第一实施型态的差异在于,通过控制器E与太阳能板F的配 合,不用安装多个、不同角度的太阳能发电板,能降低成本。 其次,通过控制器E和太阳能板F的连接使用,使控制器E能对该左记忆合金A、右记忆合金B,无论是电量还是时间上,都能进行更细微的控制,更能稳定地控制左记忆合金
A、右记忆合金B的变形状况,有效地控制太阳能系统100的运作。此外,还能使太阳能板F与太阳能系统100分开设置,方便太阳能板F的设置与安
装,一举多得。其次,因为控制器E与太阳能板F的使用,虽然维护上较第一实施型态难,但整体的运作效率高于第一实施型态,适用于需要高稳定性运作的场所。如图11所示为本实用新型第三实施型态的立体示意图,如图12所示为本实用新型第三实施型态的立体分解示意图。附图显示,所述驱动装置4,由一与该连动装置3连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向左转向的左记忆合金A ;一与该连动装置3或真空管集热器2连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向右转向的右记忆合金B ;一设于该左记忆合金A —侧处,能对左记忆合金A加热的左电热组件G ;一设于该右记忆合金B —侧处,能对右记忆合金B加热的右电热组件H ;一面向左边倾斜设置,并与该左电热组件G电连接,受到太阳照射而发电时,能对左电热组件G输送电力,对左记忆合金A加热而产生变化,以驱使真空管集热器2转向、面向太阳的左太阳能板C ;以及一面向右边倾斜设置,并与该右电热组件H电连接,受到太阳照射而发电时,能对右电热组件H输送电力、对右记忆合金B加热而产生变化、以驱使真空管集热器2转向、面向太阳的右太阳能板D所组成。其中,通过左电热组件G与右电热组件H的应用,能将左太阳能板C与右太阳能板D所传递来的电力,通过左电热组件G与右电热组件H,将电能转变为热能,并用来加热对左记忆合金A、右记忆合金B,使左记忆合金A、右记忆合金B产生变化、以驱使真空管集热器2转向、面向太阳,通过左电热组件G与右电热组件H的应用,让本实用新型能更快速的反应,适用于太阳能集热需求大的地区。如图13所示为本实用新型第四实施型态的立体示意图,如图14所示为本实用新型第四实施型态的立体分解示意图。附图显示,所述驱动装置4,由一与该连动装置3连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向左转向的左记忆合金A ;一与该连动装置3或真空管集热器2连接,能带动真空管集热器2,迫使真空管集热器2向右转向的右记忆合金B ;一设于该左记忆合金A —侧处,能对左记忆合金A加热的左电热组件G ;一设于该右记忆合金B —侧处,能对右记忆合金B加热的右电热组件H ;一与该左电热组件G和右电热组件H电连接的控制器E ;以及一设于该太阳能集热系统100外,并与该控制器E电连接,受到太阳照射而发电时,能对控制器E输送电力,以通过控制器E对左电热组件G及/或右电热组件H送电与否,驱使真空管集热器2转向,面向太阳的太阳能板F所组成。其中,与第三实施型态不同的地方,第四实施型态是为通过控制器E,来配输出至 左电热组件G,右电热组件H两者的电力的应用,使左记忆合金A、或是右记忆合金B变形,以产生不同拉力,进一步带动真空管集热器2,让真空管集热器2的向阳面、面向太阳,通过第四实施型态的应用,能更有效的应用电能,同时能避免过热,让左记忆合金A与右记忆合金B故障,非常适于安装在长期有太阳的地区。上述第一至第四实施型态中,所述左记忆合金A和右记忆合金B,皆呈螺旋状设置;而所述左记忆合金A和右记忆合金B外,还能套设下列之一或其混合管体L、保温层体M。其中,通过管体L及/或保温层体M的使用,使左记忆合金A和右记忆合金B,除了能确保温度的稳定之外,还能降低外界的影响,使左记忆合金A和右记忆合金B的变形程度,获得更有力的控制。其次,通过螺旋状的左记忆合金A、右记忆合金B的设置,使左记忆合金A,右记忆合金B能在有限的空间内提供更大的拉力,使左记忆合金A,右记忆合金B能顺利地拉动真空管集热器2。如图15所示为本实用新型第五实施型态的立体示意图,如图16所示为本实用新型第五实施型态的立体分解示意图,如图17所示为本实用新型第六实施型态的立体示意图,如图18所示为本实用新型第六实施型态的立体分解示意图,如图19所示为本实用新型第七实施型态的立体示意图,如图20所示为本实用新型第七实施型态的立体分解示意图,如图21所示为本实用新型第八实施型态的立体示意图,如图22所示为本实用新型第八实施型态的立体分解示意图。图式中揭示出,所述驱动装置4,其是由一通过连接单元I、与该连动装置3或真空管集热器2连接、能带动真空管集热器2、迫使真空管集热器2转向的马达J ;一与该马达J电连接,用于控制该马达J正转或逆转、和转动角度用的马达控制器K ;以及一设于该太阳能集热系统100外,与该马达控制器K电连接,能提供该马达J和马达控制器K运作电力的太阳能板F所组成;前述连接单元I,为下列之一拉线装置1-1、皮带装置1-2、炼条装置1-3、螺杆装置 1-4。其中,通过马达J、马达控制器K、太阳能板F的配合,能让马达J通过连接单元I、顺利的带动真空管集热器2、迫使真空管集热器2转向,而且用来驱动的电力,来自于太阳能板F,为再生能源,所以本实用新型中的追日装置200,完全不用外电,能真正的达到节能省碳的目标。其次,连接单元I的种类能依应用需求,在拉线装置I-I[如图15、图16]、或是皮带装置1-2[如图17、图18]、或是炼条装置1-3[如图19、图20]、或是螺杆装置1_4[如图21、图22]之间做替换,提升运作效率。如图23所示为本实用新型第九实施型态的立体示意图,如图24所示为本实用新型第九实施型态的立体分解示意图,如图25所示为本实用新型第十实施型态的立体示意图,如图26所示为本实用新型第十实施型态的立体分解示意图,如图27所示为本实用新型第十一实施型态的立体示意图,如图28所示为本实用新型第十一实施型态的立体分解示意图,如图29所示为本实用新型第十二实施型态的立体示意图,如图30所示为本实用新型第十二实施型态的立体分解示意图。附图显示,所述驱动装置4,由一通过连接单元I、与该连动装置3或真空管集热器2连接、能带动真空管集热器2、迫使真空管集热器2转向的马达J ;一与该马达J电连接,用于控制该马达J正转或逆转、和转动角度的马达控制器K ;一面向左边倾斜设置,并与该马达控制器K电连接,受到太阳照射而发电时、能对马达控制器K输送电力的左太阳能板C ;以及一面向右边倾斜设置,并与该马达控制器K电连接,受到太阳照射而发电时、能对马达控制器K输送电力的右太阳能板D所组成;前述连接单元I,其是为下列之一拉线装置1-1、皮带装置1-2、炼条装置1-3、螺杆装置1-4、推杆装置[图中未揭示]、齿轮装置[图中未揭示]。其中,通过马达J、马达控制器K、左太阳能板C、右太阳能板D的配合,能让马达J通过连接单元I、顺利的带动真空管集热器2、迫使真空管集热器2转向,与只单独配合太阳能板F的第五至第八实施型态不同的是,通过马达控制器K,能利用左太阳能板C与右太阳能板D,因为面向不同,两者所输入的电量在一天中的变化,来用以判断太阳的位置,进而控制马达J,带动真空管集热器2,使真空管集热器2转动,面向太阳,以进一步提高运作效率。其次,同样的第九至第十二实施型态,其连接单元I的种类,亦能依应用需求,在拉线装置I-I [如图23、图24]、或是皮带装置1-2 [如图25、图26]、或是炼条装置1-3 [如图27、图28]、或是螺杆装置1-4[如图29、图30]之间做替换,提升运作效率。上述各实施型态中,所述连动装置3,其是由至少一个对应于该真空管集热器2、并与该真空管集热器2 —端连接的连架杆31 ;以及一与该各连架杆31铰接、能带动该各真空管集热器2同步转向的连杆32所组成;而前述连架杆31,更包括对应束接于该各真空管集热器2上、用于定位该连架杆31的一定位束环33。其中,藉由此种设置的追日装置200,让左记忆合金A与右记忆合金B、或是马达J,以顺畅有效的拉动每一个真空管集热器2,此外,简单的连杆机构,除了能有效的同步带动各真空管集热器2之外,最重要的是,能降低成本、降低故障率,同时,更能便于保养,对于放在室外的太阳能系统100而言,是为最适当不过的。其次,通过此定位束环33的应用,让连架杆31能稳定的带动真空管集热器2,让真空管集热器2能顺利的偏转,而不会产生打滑的现象。[0182]上述各实施型态中,所述集热器框架1,对应于该各真空管集热器2处,更设有下列之一装置能供支撑该真空管集热器2用的滚轮5、能供支撑该真空管集热器2用的轴承6。其中,通过滚轮5或是轴承6的应用,让真空管集热器2在旋转时,能够顺畅的旋转,并且不会影响到真空管集热器2的应用,避免因为真空管集热器2卡住,导致左记忆合金A与右记忆合金B、或是马达J拉不动,却持续变形,而导致左记忆合金A与右记忆合金
B、或是马达J故障的问题发生。上述各实施型态中,所述太阳能系统100,其更包括一远离真空管集热器2、与真空管集热器2连接的入水管道7 ;及一平行于该入水管道10、邻近真空管集热器2、与真空管集热器2连接的出水管道8 ; 而所述真空管集热器2内,还设有一与前述入水管道7连接、并穿过该出水管道2的入水热管21 ;一套设入水热管21外、与该出水管道8连接的出水热管22 ;及一设于该出水热管22顶端面处、能供吸收太阳光热量用的吸热板23 ;所述出水热管22,其与出水管道8的连接处,更设有一能供出水热管22转动的防水轴承9。其中,通过此种设置,让本发明能于吸收来自太阳的辐射能量之后,输出热水或是蒸汽,以供使用直接使用、或是用于发电、或是做为蒸汽动力源使用。其次,通过此种入水热管21与出水热管22的配合应用,不但能先行预热水,更能降低热量的散失,提升整体的热效率,以配合追日装置200来应用,获得更佳的运作效率。另外,通过此种吸热板23的装置应用,以便吸收太阳热能,此外,出水热管22与吸热板23,皆是由高导热性金属材料制作[可为铜或铝],而吸热板23的表面,更能镀上一层黑色膜,以增加太阳辐射热能的吸收率。还有,通过此防水轴承9的应用,当真空管集热器2旋转时,依旧能顺畅的输出热水,让入水热管21与出水热管22不会相互影响到,能顺利的输出热水。最后应说明的是,左太阳能板C与右太阳能板D的倾斜角度,各自为所面对方向的O度至90度之间,为最优选的安装角度范围。综合以上所述,能得知本发明通过左记忆合金A、右记忆合金B、及右太阳能板D与左太阳能板C、或是太阳能板F的使用,来驱使真空管集热器2追日,达成提高太阳能集热效率的目标,同时解决需要使用外电的此一问题,让本发明更具有应用、实用、功效与产业的利用性。以上根据附图所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,但本实用新型不以附图所示限定实施范围,凡是依照本实用新型的构想所作的改变,或修改为等同变化的等效实施例,仍未超出说明书与附图所涵盖的精神时,均应在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种追日型真空管式太阳能集热系统,包括 至少一太阳能集热系统(100);以及 至少一与该各太阳能集热系统(100)连接的追日装置(200); 所述太阳能集热系统(100),由一集热器框架(I)及至少一设于该集热器框架(I)顶面处的真空管集热器(2)所组成; 其特征在于 所述追日装置(200),包含一与所有真空管集热器(2)连接,能使真空管集热器(2)同步偏转的连动装置⑶; 一与所述连动装置(3)连接的驱动装置(4),其能带动真空管集热器(2)、迫使真空管集热器⑵转向。
2.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述驱动装置(4),由一与该连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)向左转向的左记忆合金(A); 一与所述连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)向右转向的右记忆合金(B); 一面向左边倾斜设置,并与所述左记忆合金(A)电连接,受到太阳照射而发电时能对左记忆合金(A)输送电力,以驱使真空管集热器(2)转向,面向太阳的左太阳能板(C);以及 一面向右边倾斜设置,并与所述右记忆合金(B)电连接,受到太阳照射而发电时能对右记忆合金⑶输送电力,以驱使真空管集热器⑵转向,面向太阳的右太阳能板⑶所组成。
3.如权利要求2所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述左记忆合金(A)和右记忆合金(B),皆呈螺旋状设置; 而所述左记忆合金㈧和右记忆合金⑶外,还能套设下列之一或其混合管体(L)、保温层体(M)。
4.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述驱动装置(4),由一与该连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)向左转向的左记忆合金(A); 一与该连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器⑵向右转向的右记忆合金⑶; 一与该左记忆合金(A)和右记忆合金(B)电连接的控制器(E);以及一设于该太阳能集热系统(100)外,并与该控制器(E)电连接,受到太阳照射而发电时,能对控制器(E)输送电力,以通过控制器(E)对左记忆合金(A)及/或右记忆合金(B)送电与否,驱使真空管集热器⑵转向,面向太阳的太阳能板(F)所组成。
5.如权利要求4所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述左记忆合金(A)和右记忆合金(B),皆呈螺旋状设置; 所述左记忆合金(A)和右记忆合金(B)外,还能套设下列之一或其混合管体(L)、保温层体(M)。
6.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述驱动装置(4),由一与所述连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)向左转向的左记忆合金(A); 一与所述连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)向右转向的右记忆合金(B); 一设于所述左记忆合金(A) —侧处,能对左记忆合金(A)加热的左电热组件(G); 一设于所述右记忆合金⑶一侧处,能对右记忆合金⑶加热的右电热组件⑶;一面向左边倾斜设置,并与所述左电热组件(G)电连接,受到太阳照射而发电时,能对左电热组件(G)输送电力,对左记忆合金(A)加热而产生变化,以驱使真空管集热器(2)转向,面向太阳的左太阳能板(C);以及 一面向右边倾斜设置,并与所述右电热组件(H)电连接,受到太阳照射而发电时,能对 右电热组件(H)输送电力,对右记忆合金(B)加热而产生变化,以驱使真空管集热器(2)转向,面向太阳的右太阳能板(D)所组成。
7.如权利要求6所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述左记忆合金(A)和右记忆合金(B),皆呈螺旋状设置; 而所述左记忆合金㈧和右记忆合金⑶外,还能套设下列之一或其混合管体(L)、保温层体(M)。
8.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述驱动装置(4),由一与所述连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)向左转向的左记忆合金(A); 一与所述连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)向右转向的右记忆合金(B); 一设于所述左记忆合金(A) —侧处,能对左记忆合金(A)加热的左电热组件(G); 一设于所述右记忆合金⑶一侧处,能对右记忆合金⑶加热的右电热组件⑶; 一与所述左电热组件(G)和右电热组件(H)电连接的控制器(E);以及一设于所述太阳能集热系统(100)外,并与所述控制器(E)电连接,受到太阳照射而发电时,能对控制器(E)输送电力,以通过控制器(E)对左电热组件(G)及/或右电热组件(H)送电与否,驱使真空管集热器⑵转向,面向太阳的太阳能板(F)所组成。
9.如权利要求8所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述左记忆合金(A)和右记忆合金(B),皆呈螺旋状设置; 而所述左记忆合金㈧和右记忆合金⑶外,还能套设下列之一或其混合管体(L)、保温层体(M)。
10.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述驱动装置(4),由一通过连接单元(I)与所述连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)转向的马达(J); 一与所述马达(J)电连接,用于控制所述马达(J)正转或逆转和转动角度的马达控制器(K);以及 一设于所述太阳能集热系统(100)外,与所述马达控制器(K)电连接,能提供所述马达(J)和马达控制器(K)运作电力的太阳能板(F)所组成; 前述连接单元(I)为下列之一拉线装置(1-1)、皮带装置(1-2)、炼条装置(1-3)、螺杆装置(1-4)、推杆装置、齿轮装置。
11.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述驱动装置(4),由一通过连接单元(I)与所述连动装置(3)或真空管集热器(2)连接,能带动真空管集热器(2),迫使真空管集热器(2)转向的马达(J); 一与所述马达(J)电连接,用于控制所述马达(J)正转或逆转和转动角度的马达控制器⑷; 一面向左边倾斜设置,并与所述马达控制器(K)电连接,受到太阳照射而发电时,能对马达控制器⑷输送电力的左太阳能板(C);以及 一面向右边倾斜设置,并与所述马达控制器(K)电连接,受到太阳照射而发电时,能对马达控制器(K)输送电力的右太阳能板(D)所组成; 前述连接单元(I)为下列之一拉线装置(1-1)、皮带装置(1-2)、炼条装置(1-3)、螺杆装置(1-4)、推杆装置、齿轮装置。
12.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述连动装置(3)由至少一个对应于所述真空管集热器(2)并与所述真空管集热器(2) —端连接的连架杆(31);以及 一与所述各连架杆(31)铰接,能带动所述各真空管集热器(2)同步转向的连杆(32)所组成;所述连架杆(31),还包括对应束接于所述各真空管集热器(2)上,能供所述连架杆(31)定位用的一定位束环(33)。
13.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于所述集热器框架(I),对应于所述各真空管集热器(2)处,还设有下列装置之一用于支撑所述真空管集热器(2)的滚轮(5)、用于支撑所述真空管集热器(2)的轴承(6)。
14.如权利要求I所述的追日型真空管式太阳能集热系统,其特征在于 所述太阳能系统(100)还包括一远离真空管集热器(2),与真空管集热器(2)连接的入水管道(7);及 一平行于所述入水管道(10),邻近真空管集热器(2),与真空管集热器(2)连接的出水管道⑶; 所述真空管集热器(2)内,还设有一与前述入水管道(7)连接,并穿过所述出水管道(2)的入水热管(21); 一套设入水热管(21)外,与所述出水管道(8)连接的出水热管(22);及 一设于所述出水热管(22)顶端面处,用于吸收太阳光热量的吸热板(23); 所述出水热管(22),其与出水管道(8)的连接处,还设有一能供出水热管(22)转动的防水轴承(9)。
专利摘要本实用新型的目的是提供一种应用再生能源,能使真空管自动对准太阳,有效提升太阳能应用效率的追日型真空管式太阳能集热系统。其包括至少一太阳能集热系统;以及至少一与该各太阳能集热系统连接的追日装置;所述太阳能集热系统,由一集热器框架及至少一设于该集热器框架顶面处的真空管集热器所组成;所述追日装置,包含有一与所有真空管集热器连接,能使真空管集热器同步偏转的运动装置;一与该运动装置连接的驱动装置,其能带动真空管集热器、迫使真空管集热器转向。
文档编号F24J2/38GK202648201SQ201220242590
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者黄秉钧, 张仕林, 林育民 申请人:黄秉钧