專利名稱：自動控制定向反射太陽能收集與光熱轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能收集和光熱轉(zhuǎn)換裝置。
太陽能收集和光熱轉(zhuǎn)換的公開技術(shù)可分為兩類。一類是曝曬真空集熱管(CN2264341)，或在曲面反射器焦點處放置集熱管(CN2261601)，實現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換，這類裝置由于集熱器分散在整個受光面上，功率的增大受到限制且熱力參數(shù)也不便控制。目前大多用于獲取熱水和開水的設(shè)備上；另一類是用大型拋物面鏡或用三維的菲涅爾反射鏡場，相當(dāng)于一個巨大的聚光鏡，將太陽光聚向焦點或太陽塔上，或用塔式反射器將密集的能量反射回地面的集熱器上，(CN1147296)，但由于這些結(jié)構(gòu)的龐大和技術(shù)上的復(fù)雜，目前尚未見其推廣應(yīng)用。本專利權(quán)人在98120632.8(申請?zhí)?中提供了一種由定向反射鏡和屏式集熱器組成的收集與轉(zhuǎn)換太陽能的技術(shù)方案，可適應(yīng)不同規(guī)模的應(yīng)用要求，本發(fā)明則是在同一構(gòu)思上，同一主題的擴展與補充，使得其結(jié)構(gòu)更輕便，應(yīng)用范圍更廣，驅(qū)動功率更小，特別在中小規(guī)模系統(tǒng)的應(yīng)用中，有更好的性能價格比。
本發(fā)明的目的是提供一種對大小規(guī)模的系統(tǒng)均能適用的，便于工農(nóng)業(yè)應(yīng)用和民用的太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置。
本發(fā)明是由一個或足夠多個自動控制的反射單元，需用個數(shù)的集熱單元組成，各反射單元互相獨立，無基面、無等效焦點，以互相不遮檔的原則放置，但其反射光被控始終對準(zhǔn)其中一個集熱單元上，所說反射單元由反射鏡、框架、支架、驅(qū)動機構(gòu)、反射光定向器和控制電路組成。反射鏡可由若干小鏡塊比如用條形的平面或曲面鏡塊拼成，每塊之間留有可通風(fēng)的間隙，以減小整塊鏡面的風(fēng)壓，減少驅(qū)動力矩。每一鏡塊與鏡框的連接分固定型和可旋轉(zhuǎn)型，固定型的所有條形鏡塊可組成一個平面，也可分別在兩個平面上，而旋轉(zhuǎn)型的則是通過連桿機構(gòu)使所有條塊按需要以同一角度在各自框架的軸孔上旋轉(zhuǎn)，這種條形鏡塊可旋轉(zhuǎn)型適合于鏡面轉(zhuǎn)動空間受限制的場合使用，即把整個鏡面的旋轉(zhuǎn)變成各條形鏡塊本身的旋轉(zhuǎn)，以達到相同的反射關(guān)系和效果。當(dāng)反射鏡單元與集熱單元之間的距離較遠時，應(yīng)使用平面鏡，而當(dāng)反射鏡與集熱單元距離相對較近，且總采光面積較小，需提高陽光會集度時，條形鏡面可使用園柱面型，而且各條鏡之間與框架的夾角應(yīng)不相等，即先在鏡面中選取一個與鏡框夾角為零的零點(一般可選鏡面的轉(zhuǎn)動中心為零點)，條型鏡直線邊與框架間的夾角，及園柱面弧線的外端點切線與鏡框平面的傾角，應(yīng)按其所在位置沿鏡框方向與上述所選零點的距離除以鏡面轉(zhuǎn)動中心與集熱單元透光窗之間的距離，取其值的反正切的一半來定，這樣即可把平行的太陽光在各點以不同的反射角度反射到較小面積的集熱單元上。在無強風(fēng)的地方也可用整塊平面鏡或曲面鏡，所說的支架應(yīng)是具有垂直和水平轉(zhuǎn)軸的萬向支架，或其他具有兩個互相垂直轉(zhuǎn)軸的萬向支架，使鏡框在其上可實現(xiàn)萬向轉(zhuǎn)動。所說的驅(qū)動機構(gòu)由直流電機、齒輪、螺桿、螺母等(或蝸輪、蝸桿)組成，使用齒輪、螺旋傳動的驅(qū)動機構(gòu)可增加驅(qū)動力臂，減小驅(qū)動功率，所說的反射光定向器由兩組在垂直方向進行檢測的光線方向傳感器及其角度可調(diào)的支座組成，前者是一個斜口筒體，在其內(nèi)壁沿圓周方向?qū)ΨQ貼有四片光電傳感片，其相對兩片的法線所在平面與反射鏡轉(zhuǎn)軸相平行，安放在鏡面中點的上方，靠近或位于鏡面上的轉(zhuǎn)動中心(兩轉(zhuǎn)軸的交點)與所選定的集熱單元透光窗口中點的連線上。筒體的斜口和兩傳感片所在平面間夾角的頂點朝鏡面方向，最佳夾角為0.533度，且其方向?qū)?zhǔn)所選定的集熱單元透光窗口，所說的支座是可萬向轉(zhuǎn)動并有鎖緊功能的支座，安裝在固定于地面的支架上，反射光定向器的外端口或其支座可連接瞄準(zhǔn)器或鏡頭成像式的高精度光線方向傳感器(或其他適用的光線方向傳感器)，后者為園筒形結(jié)構(gòu)，在焦平面上有對稱于原點的四片光電傳感片檢測太陽光方向的偏移。其光軸與錐形園筒軸平行。瞄準(zhǔn)器也為可裝拆型，由反射光定向器筒壁或端口或其支座來定位，以保證相互間軸線的平行。具體結(jié)構(gòu)分側(cè)視帶十字刻度線的望遠鏡式和在焦點處放點光源用鏡頭射出平行光線的投光式兩種。這兩種瞄準(zhǔn)器分別適用于對遠距離和近距離集熱單元的瞄準(zhǔn)。
所說的控制電路由比較放大器和晶體管開關(guān)組成，由傳感片與電阻組成橋路輸入，由運放或比較器將輸入電壓與給定電壓比較，用比較的輸出電壓控制晶體管開關(guān)對電機進行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)的控制。實現(xiàn)對反射光的定向閉環(huán)控制。
所說的集熱單元是由本體，集熱屏，進出口聯(lián)箱及相應(yīng)的管和閥組成，本體為一保溫箱體，內(nèi)壁為耐溫反光或吸光材料，外壁為保溫材料，前壁或前下斜壁或底部開有透光窗口，反射來的密集太陽光通過透光窗口進入箱體內(nèi)，對不同的使用條件和要求透光窗口有三種結(jié)構(gòu)型式，第一種是氣幕隔離保溫結(jié)構(gòu)，是在透光窗外緊貼外壁上的一個直徑大于透光窗的園環(huán)氣槽，是用半園型或U形彎扳圍成的氣槽，槽內(nèi)放置一個以上的風(fēng)機，風(fēng)機的出口或進出口有一段導(dǎo)氣槽，是被若干隔扳沿氣流方向也即是圓周方向分隔成較小截面的多個氣道，使流出的氣流成為或接近層流狀態(tài)，外圈圓周氣槽的氣流帶動其圓內(nèi)至圓心間的空氣運動。在透光窗前形成一個旋轉(zhuǎn)氣流組成的氣幕，減少或阻止透光窗內(nèi)外之間空氣的對流，達到保溫的效果，這種結(jié)構(gòu)適于陽光聚集度很高的情況下使用，第二種結(jié)構(gòu)是采用單層或雙層透明材料(如玻璃)的窗口保溫結(jié)構(gòu)，雙層中間通冷卻水，被加熱的冷卻水再通過熱交換器把將送進爐內(nèi)的給水預(yù)熱，以提高光能的利用率，這種結(jié)構(gòu)適于陽光較弱，氣溫較低的地區(qū)使用，第三種結(jié)構(gòu)為柵隔或?qū)Ч馔不蚪Y(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)用反光柵格或?qū)Ч夤軄頊p少箱內(nèi)外空氣的交換來達到保溫的效果，也可采用敞開式結(jié)構(gòu)，適于要降低成本的條件下使用，所說的集熱屏安裝于箱體內(nèi)與透光窗口相對，吸收射來的密集反射光，其結(jié)構(gòu)可由帶鰭片的U型金屬管套上雙層玻璃真空套筒作保溫，套筒由兩片半園型的托架與U型管連接，并用高溫纖維墊在托架與雙層玻璃真空套筒端面間進行密封，U型管上端穿入箱體外的汽包內(nèi)，分別位于汽包底部和上部，在穿管部位嚴(yán)密焊接，或者U型管一端接進口聯(lián)箱，另一端接出口聯(lián)箱再用管路和閥門與汽包或不經(jīng)過汽包與其他集熱單元及設(shè)備管路連接，使其滿足系統(tǒng)參數(shù)要求，且便于清洗維護及殘液排空。若干U型管交錯排成兩排構(gòu)成集熱屏，按用途確定其作為蒸發(fā)屏或過熱器屏，表面涂覆黑色耐溫層或適用的吸光材料。上述結(jié)構(gòu)適于陽光較弱氣溫較低的地區(qū)使用，對于功率很大，陽光會集度很高的高溫高壓集熱單元，雙層玻璃套筒也會因透光損耗而過熱，此時宜采用金屬排管組成的集熱屏，其排管下端穿入下聯(lián)箱作進口聯(lián)箱，上端穿入出口聯(lián)箱，均在穿管處焊接，進出口聯(lián)箱通過管路與汽包等部件或系統(tǒng)的管路相連。而工作壓力很低的蒸餾爐則可采用平板箱式集熱屏以降低成本，集熱單元根據(jù)需要由多個并聯(lián)或串聯(lián)，使蒸發(fā)量和過熱蒸汽溫度滿足系統(tǒng)或所選汽機的參數(shù)要求。
集熱單元透光窗口的最小尺寸對平面反射鏡單元為反射鏡最大邊長+(0.0093+tga)×鏡屏距對曲面鏡單元為(0.0093+tga)×鏡屏距鏡屏距——反射鏡至集熱單元間的距離a-反射鏡調(diào)整的角度誤差。
規(guī)模較大的太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置應(yīng)由控制系統(tǒng)控制，所說的控制系統(tǒng)是指由計算機組成的反射單元的遠方控制系統(tǒng)和對運行工況的熱力參數(shù)進行控制的系統(tǒng)，在各反射單元的轉(zhuǎn)軸上安裝一個電位器，將其輸出電壓送至計算機系統(tǒng)來檢測各鏡面的轉(zhuǎn)角位置，熱力參數(shù)的控制則由計算機根據(jù)檢測點傳感器的信號來發(fā)出控制量，控制反射鏡單元的轉(zhuǎn)動，改變投向各集熱單元的反射鏡的數(shù)量，來調(diào)整各集熱單元的輸入能量，實現(xiàn)運行工況的閉環(huán)控制。由于計算機接口電路和控制軟件屬公知技術(shù)，故不在此說明。
本技術(shù)方案可方便地將大面積太陽輻射收集和轉(zhuǎn)換成熱能，可對熱力參數(shù)進行控制，規(guī)?？纱罂尚?，效率高，易于實施，可用于發(fā)電，抽水蓄能，制冷、空調(diào)、供熱、蒸餾、電解水制氫，太陽灶、采暖、導(dǎo)光、烘烤等多種用途。


圖1圖2圖3為反射單元示意圖。
圖4為反射光定向器示意圖。
圖5為集熱單元示意圖。
圖6為反射單元控制電路圖。
下面結(jié)合實施例作進一步說明實施例1是作為蒸汽鍋爐與汽輪發(fā)電機組組成太陽能電站，圖1是反射單元，鏡面1由條形平面鏡2拼成，條鏡間留有通風(fēng)縫，鏡框3安裝在有垂直和水平轉(zhuǎn)軸的支座4上，鏡面中央的上方，是錐形反射光定向器5，內(nèi)壁黑色、錐度0.0093，沿圓周對稱貼有四片光電傳感片8-11，其方向角度可調(diào)并可鎖緊的支座6與固定于地上的支架7連接，用圖4的瞄準(zhǔn)器校準(zhǔn)其方向?qū)?zhǔn)所選定的集熱單元，距離遠的反射鏡單元的反射光定向器外接圖4的成像式方向傳感器以提高控制精度，反射單元的數(shù)量由設(shè)計容量而定，并根據(jù)地形按互不遮檔的原則放置，所用的集熱單元如圖5所示，集熱單元12懸吊于構(gòu)架上，前壁開有透光窗13，窗前U型彎板14圍成圓環(huán)氣槽，槽中對稱安放軸流旋葉風(fēng)機15，出風(fēng)口有導(dǎo)氣槽16，是隔板分隔出的若干氣道，集熱屏17與透光窗相對，是采用U型管的雙排集熱屏結(jié)構(gòu)，每一U型管套上雙層玻璃真空套筒18作為保溫，每個套筒由兩片半圓型托架19與U型管連接，套筒端口用高溫纖維墊密封。U型管上端口均穿入汽包20或通過進出口聯(lián)箱21、22與汽包或不經(jīng)過汽包與外部管路相連。箱體內(nèi)可按需要安裝1-3個預(yù)熱屏，將待送至汽包里的給水預(yù)熱，預(yù)熱屏用金屬排管連接上下聯(lián)箱組成，由需用個數(shù)的帶汽包的集熱單元并聯(lián)作蒸發(fā)單元，由若干個進出口不經(jīng)過汽包的集熱單元串聯(lián)作蒸汽過熱單元，最末級通主蒸汽管與汽機連接，并有管路與給水系統(tǒng)，疏水系統(tǒng)相連構(gòu)成熱力系統(tǒng)。
反射單元由直流電機、齒輪、螺桿、螺母與連桿組成的驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動，驅(qū)動電路電源為整流電源或蓄電池，使用集成電路以易于調(diào)試，光線方向傳感器輸出的信號，經(jīng)比較放大形成控制電壓，控制晶體管開關(guān)，或繼電器，或接觸器實現(xiàn)對電機的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停轉(zhuǎn)進行控制。
運行工況的控制由計算機系統(tǒng)根據(jù)各測點的熱力參數(shù)值控制投向各集熱單元的反射鏡單元的數(shù)量，從而改變輸入能量的大小來實現(xiàn)。
汽輪機、發(fā)電機組等主輔機設(shè)備及熱力系統(tǒng)，給水系統(tǒng)，冷凝，疏水等系統(tǒng)的構(gòu)成采用公知的技術(shù)與設(shè)備。
實施例2是作為蒸汽鍋爐構(gòu)成蓄能抽水站。
在具有一定高差的兩個相鄰的水庫或湖河間，選取有南北坡或適用的開闊場地安放反射單元，所用的反射單元和集熱單元同實施例1，由末級集熱單元輸送的過熱蒸汽通過主蒸汽管及閥送至汽輪機-抽水機組，將低水位的水抽至高水位，組成太陽能蓄能抽水站。
實施例3是作為蒸餾鍋爐用于淡水生產(chǎn)。
反射單元同實施例1，而集熱單元內(nèi)的集熱屏為板箱式集熱屏，集熱屏有壓力釋放閥安裝在其頂部，并通過引出管伸至外部，集熱屏頂部還裝有進水管通過閥門，熱交換器連至進水泵，有出汽管連至爐外并通過熱交換器與凝水器相連，集熱屏底部有排污管或通過閥門至制鹽設(shè)備，集熱單元的其他部分結(jié)構(gòu)同實施例1。
實施例4是作為發(fā)生器用于吸收式制冷。
反射單元和集熱單元結(jié)構(gòu)同實施例1，集熱屏內(nèi)充入氨溶液或其他適用工質(zhì)，集熱單元成為制冷設(shè)備的發(fā)生器或作為介質(zhì)的加熱器，再用介質(zhì)加熱發(fā)生的工質(zhì)進行制冷，其他部分同吸收式制冷的公知技術(shù)與設(shè)備。
實施例5為家用小型中央空調(diào)與家用太陽灶。
反射單元的鏡面由柱面型鏡塊拼成(圖2)，之間留有通風(fēng)的間隙，各條鏡的轉(zhuǎn)軸與鏡框相接，由連桿機構(gòu)將其相互連接使其在電機齒輪螺桿螺母機構(gòu)驅(qū)動下作同步旋轉(zhuǎn)相同角度，各條鏡的初始角度位置可在連桿處調(diào)節(jié)至使光線均反射至集熱單元透光窗口，鏡塊采用金屬或塑料等有彈性的材料作基體，使柱面的彎曲度可根據(jù)需要作為小范圍的調(diào)節(jié)，反光面粘貼反光膜或鍍上反光膜，不銹鋼等金屬表面可采用拋光，在與條塊軸相平行的鏡框中間，裝有轉(zhuǎn)軸與固定于墻上的支架相連，其驅(qū)動機構(gòu)使鏡框能繞垂直于條塊軸的水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。在鏡面中央的上方，安有兩個反射光定向器，一個對準(zhǔn)鏡面上方墻上的集熱單元透光窗口，另一個對準(zhǔn)穿進墻壁的導(dǎo)光管外側(cè)進光口，反射光定向器方向的校準(zhǔn)用投光式瞄準(zhǔn)器，兩個反射光定向器的光電傳感片通過切換開關(guān)接至控制電路，即可按需要切換反射光投向集熱單元還是導(dǎo)光管，所用的集熱單元結(jié)構(gòu)同實施例1，可取消旋風(fēng)氣幕，或以單層玻璃作透光窗口保溫，集熱單元通過管路將蒸氣或熱水送至作為發(fā)生器(單效型)或高壓發(fā)生器(雙效型)的熱交換器，并與其他公知的設(shè)備如冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、高低溫?zé)峤粨Q器及需用的泵與閥等，組成太陽能家用溴化鋰中央空調(diào)器。所說的導(dǎo)光管是一個內(nèi)壁為反光材料的彎管或曲折型管，折管的每一個轉(zhuǎn)角必須大于90度。截面形狀可據(jù)材料而定，由它將密集陽光反射并導(dǎo)至室內(nèi)導(dǎo)光管出口，出口處放金屬吸熱板或炊具，用作太陽灶或取暖設(shè)備，并設(shè)安全檔板防止眼睛受強光刺傷。上述作為發(fā)生器的熱交換器，還有一個蒸汽或熱水的入口，以便于由電熱或燃燒產(chǎn)生的蒸汽和熱水接入，使沒有陽光時空調(diào)仍可工作。
實施例6作為小型加熱設(shè)備用作茶爐。
反射單元同實施例1或?qū)嵤├?，集熱單元同實施例1或?qū)嵤├?或?qū)嵤├?，集熱單元的上方連接貯水器，其外壁加保溫材料，并安裝溫控元件，壓力安全閥，用溫度或壓力作為放出開水，送入冷水的控制，開水流進低位的保溫水箱以供使用，保溫水箱里有電熱加熱器，以便沒有陽光時用電力提供開水。
實施例7，作為蒸汽鍋爐連接汽輪機與低電壓直流發(fā)電機組用于電解水制氫。
反射單元和集熱單元同實施例1，而汽輪機連接低壓直流發(fā)電機，或連接低壓交流發(fā)電機組，經(jīng)過變壓整流提供適用電參數(shù)的直流電用于電解水制取氫氣。
實施例8，作為烘烤設(shè)備用作烘干爐或烤箱。
反射單元同實施例1或?qū)嵤├?，集熱單元透光窗口為敞開式或單層玻璃，正對透光窗斜放(如45度)紅外吸熱板或反光鏡，前者為一金屬板涂敷紅外線涂層，或間隔涂敷吸熱涂層及紅外涂層，箱體內(nèi)放置被加工物品的支架，或在底部放置傳送被加工物品的傳送帶，頂部有氣窗或抽風(fēng)機。
實施例9，作為封閉建筑的采光。
反射單元同實施例1或5，而建筑物本身即為集熱單元，其透光窗口為導(dǎo)光筒結(jié)構(gòu)，將光線引入室內(nèi)的漫射反光鏡上，適用于不宜加窗戶或要求隔音等的封閉式建筑的采光。
實施例10，作為永久性暖房。
反射單元同實施例1或5，而集熱單元即為暖房本身，四壁根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件選用相應(yīng)的材料保溫，頂部在冰雹頻繁地區(qū)不宜用玻璃等透光材料，此時可做成斜頂安放反射鏡單元，向相鄰的暖房投光。透光窗為單層透光材料。正對透光窗為反光鏡組，或適用的散射或漫射反光鏡將密集光線再散射到室內(nèi)，為室內(nèi)的植物提供合適的光照，構(gòu)成室內(nèi)式的種植暖房。
實施例11，與斯特林發(fā)動機組合太陽能發(fā)電機組。
反射單元(圖3)反射鏡的下邊框通過轉(zhuǎn)軸或合頁安裝在水平支座上，水平支座又固定在垂直轉(zhuǎn)軸的外軸套上，外軸套通過軸承與垂直軸連接，垂直抽緊固在安放或固定于地面上的支架上，分別由電機、齒輪、螺桿、螺母組成的螺旋傳動機構(gòu)驅(qū)動，當(dāng)鏡框轉(zhuǎn)至最低位置即接近水平狀態(tài)并沿垂直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)至其中一個方向的終點位置處有兩個卡子將側(cè)邊框和上邊框在垂直方向?qū)㈢R框卡住，卡子固定于地面上，反射鏡采用曲面鏡，集熱單元安放在鏡的焦點位置，集熱單元的集熱管作為斯特林發(fā)動機的加熱管，發(fā)動機的動力活塞帶動直線發(fā)電機或其他發(fā)電機組成太陽能發(fā)動機組。斯特林發(fā)動機也可直接驅(qū)動其他適用的機械。
權(quán)利要求
1.一種自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是由不少于一個的反射單元和需用個數(shù)的集熱單元組成，所說的反射單元包括反射鏡及其控制驅(qū)動機構(gòu)和反射光定向器，反射鏡由若干條形的平面鏡或曲面鏡拼成，或用單塊鏡面組成，條形鏡之間留有通風(fēng)間隙，鏡塊安裝在鏡框上，鏡框安裝在具有兩個相互垂直轉(zhuǎn)軸的萬向支架上，分別由各自的控制電路、電機和減速傳動機構(gòu)所驅(qū)動沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，在靠近鏡面轉(zhuǎn)動中心且在反射鏡與集熱器之間，靠近或位于鏡面轉(zhuǎn)動中心與集熱單元透光窗口中心的連線上，安放1或2個反射光定向器，反射光定向器由筒體及其內(nèi)的兩組在相互垂直方向上檢測反射光方向的傳感器以及可進行萬向轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)和鎖緊的支座所組成，并安裝在與地面相對固定的支架上，反射光定向器的方向?qū)?zhǔn)所設(shè)定的集熱單元透光窗，所說的集熱單元是密閉的方型，筒型或環(huán)型集熱器箱體，固定于距反射單元適當(dāng)?shù)幕蚱涞扔诮咕嗟木嚯x，且利于透光窗直接接收反射光的位置上。內(nèi)壁為反光材料或吸光材料，外壁為保溫材料，前壁或下斜壁或底部開有透光窗，窗口面積略大于反射單元射來的反射光的會聚面積，對于平面反射鏡集熱器透光窗的最小邊長應(yīng)大于反射鏡最大邊長加上系數(shù)0.0093乘反射鏡與集熱器之間距離的積，再加上控制偏差產(chǎn)生的數(shù)值。對于聚焦良好的曲面鏡，透光窗最小邊長只需大于0.0093乘反射鏡與集熱器的距離再加上控制偏差數(shù)值，透光窗外壁安裝環(huán)形氣槽，槽口朝環(huán)的圓心，槽內(nèi)安放軸流風(fēng)機，或者透光窗用耐溫透明材料封隔或者直接對外敞開。集熱器箱體內(nèi)安放屏式集熱排管或其他適用型式的集熱管排，由上下聯(lián)箱或聯(lián)管聯(lián)接，通過管路與箱體外的部件相連。
2.權(quán)利要求1的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是反射單元的反射鏡下邊框通過轉(zhuǎn)軸或合頁安裝在正水平支座上，水平支座又固定在垂直轉(zhuǎn)軸的外軸套上，外轉(zhuǎn)套通過軸承與垂直軸連接，垂直軸緊固在安放或固定于地面上的支架上，分別由電機，齒輪、螺桿、螺母組成的螺旋傳動機構(gòu)驅(qū)動，當(dāng)鏡框轉(zhuǎn)至最低位置即接近水平狀態(tài)并沿垂直轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)至其中一個方向的終點位置處，有兩個卡子將側(cè)邊框和上邊框在垂直方向?qū)㈢R框卡住，卡子固定于地面上。
3.權(quán)利要求1的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是反射光定向器為一斜口筒型體，筒內(nèi)按圓周方向?qū)ΨQ裝有四片光電傳感片，相對的兩片之法線所在平面與反射鏡的一個轉(zhuǎn)動軸平行，相對兩傳感片所在平面間的最佳夾角為0.533度，筒斜口及傳感片平面夾角的頂點朝鏡面方向，反射光定向器的支座還可連接其他適用的光線傳感器和瞄準(zhǔn)器，連接方式保證軸線互相平行。
4.權(quán)利要求1的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是集熱單元的集熱管作為斯特林發(fā)動機的加熱管，組成太陽能發(fā)電機。
5.權(quán)利要求1的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是集熱單元上方連接汽包或聯(lián)箱分別作為蒸發(fā)器和蒸汽過熱器，構(gòu)成蒸汽鍋爐連接汽輪機組成太陽能發(fā)電站或太陽能抽水蓄能站。
6.權(quán)利要求1的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是集熱單元的集熱屏為平板箱式集熱屏。
7.權(quán)利要求1或6的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置其特征是作為蒸餾爐用于淡水生產(chǎn)。
8.權(quán)利要求1或6的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是集熱單元上方連接貯水器，貯水器外壁加保溫材料，并安裝溫控元件、壓力安全閥、上下水控制等組成太陽能茶爐。
9.權(quán)利要求1或6的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是集熱單元作吸收式制冷的發(fā)生器或作為介質(zhì)的加熱器，再用介質(zhì)加熱發(fā)生器工質(zhì)組成太陽能制冷機。
10.一種自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是反射單元的鏡面由柱面條型鏡塊拼成，之間留有通風(fēng)間隙，各條塊的轉(zhuǎn)軸與鏡框相連并由連桿機構(gòu)相互連接，在驅(qū)動機構(gòu)帶動下同步轉(zhuǎn)動，各條型鏡塊間初始角可根據(jù)需要進行調(diào)整，鏡框有一水平轉(zhuǎn)軸與條型鏡塊轉(zhuǎn)軸垂直，在鏡面中轉(zhuǎn)動中心與集熱單元透光窗口或?qū)Ч夤苋肟谥悬c的連線處，安放一或兩個反射光定向器，方向分別對準(zhǔn)集熱單元透光窗口或?qū)Ч夤芡鈧?cè)入口，所說的集熱單元為保溫密封箱體，前壁或下斜壁開有透光窗口，其內(nèi)安裝U型金屬管組成的集熱屏或板箱式集熱屏通過汽包或聯(lián)箱，或直接通過管閥與外部設(shè)備連接。
11.權(quán)利要求13的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是集熱單元產(chǎn)生的蒸汽或熱水通過管閥接至蒸汽型或熱水型熱交換器作為太陽能溴化鋰中央空調(diào)的發(fā)生器。
12.權(quán)利要求13的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是導(dǎo)光管的內(nèi)壁為反光耐溫的彎管或曲折型管，將密集陽光穿墻引入室內(nèi)加熱吸熱板或炊具作為家用太陽灶或取暖設(shè)備。
13.一種自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是由多個反射單元與集熱單元組成，集熱單元是一保溫箱體，前壁開有透光窗，與透光窗相對，箱內(nèi)斜放一反光鏡或紅外吸熱板，后者為一金屬板涂敷紅外線涂層，或間隔涂覆吸熱涂層及紅外涂層，箱內(nèi)放置適用的支架或安裝傳送帶，用以對物品進行烘烤。
14.一種自動控制定向反射太陽能收集與轉(zhuǎn)換裝置，其特征是由多個反射單元與集熱單元組成，集熱單元為一建筑物，墻體用適用的材料保溫密封，墻上開有透光窗，并使用透光材料的保溫結(jié)構(gòu)，與透光窗相對，放置散射或漫射式反光鏡，用作種植暖房。
15.權(quán)利要求1-13的自動控制定向反射太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置，其特征是控制電路由傳感片與電阻組成橋路輸入，由運放或比較器將輸入電壓與給定電壓比較，用比較的輸出電壓控制晶體管開關(guān)對電機進行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停轉(zhuǎn)的控制。
全文摘要
一種太陽能收集和轉(zhuǎn)換裝置,特別涉及一種自動控制定向反射太陽能收集和光熱轉(zhuǎn)換裝置,由包括不少于一個的反射單元,需用個數(shù)集熱單元以及控制電路組成,適應(yīng)不同功率規(guī)模的應(yīng)用要求,易于實施,能對熱力參數(shù)進行控制,用于發(fā)電、蓄能抽水、蒸餾、海水淡化、供汽、供熱、制冷、空調(diào)、烘烤、采暖、采光、暖房和太陽灶等多種用途。
文檔編號F24J2/16GK1314569SQ00134939
公開日2001年9月26日 申請日期2000年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月11日
發(fā)明者黃元卓 申請人:黃元卓