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CN103884116A反射镜追日的双向棘轮机构[caired.com-彩红网3D模型下载CG模型平面素材专利检索网站源码]

反射镜追日的双向棘轮机构,太阳能光热利用领域,具有反射镜的聚射式太阳能集热器的追日机构。聚射式太阳能集热器半个世纪未能广泛使用,是由于追日机构昂贵、笨重,双向棘轮机构提供了经济简单的反射镜追日功能。使用聚射式太阳能集热器冬季受热管受到的照射强度,是传统直射式太阳能集热器夏季受热管受到照射强度的三倍,因此开创了太阳能集热器用于采暖的新领域。反射镜端面呈长方形,可紧密的排列在建筑物屋顶和立墙,形成建筑物的外遮阳,节省夏季屋顶、墙体向室内传热这个空调的主要能耗。
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(—)技术领域:

[0001] 太阳能光热利用,具有反射镜的聚射式太阳能集热器的追日构件。

(二)背景技术:

[0002]目前所有的民用太阳能光热利用产品均为直射式,不具备对太阳光的聚集功能。冬季太阳光弱,气温低,直射式无法在光热转化元件上产生高温,由于传热率与温差成正t匕,致使传统直射式太阳能集热器在全国大部分地区,冬季无法正常工作,已延续半个世纪无重大突破。

[0003] 夏季太阳对建筑物的直射,使墙体70度的高温不断向室内传热,这是空调电耗的主要部分。目前尚无为空调节能而设置的,建筑物大面积的外遮阳设施,并与太阳能利用相结合◦

(三)发明内容:

[0004] 1.要解决的技术问题:

[0005] 太阳能,能量巨大,但能量密度很低。反射镜是扩大太阳能收集面积最经济的方法,同时会将反射镜大面积的太阳光,集中起来射向面积小的受热管,使约十倍左右的直射光强,射向受热管形成高温光热转化。反射镜的使用是提高太阳能集热器热效率、冬季利用太阳能采暖、扩大太阳能的使用范围的唯一途径。约半个世纪反射镜没有形成在民用上的使用,皆因使用反射镜就必须使其具备追日功能,而这项功能的实现到目前为止,复杂、昂贵不可能在民用商品上使用,本发明提供一种简单、经济的反射镜追日技术方案,以实现高效的聚射式取代直射式,促使太阳能集热器的升级换代。

[0006] 2.技术方案:

[0007] 反射镜的追日是以步进的形式进行的,步进角以反射光不会射出受热管为极限,因此受热管的直径决定了步进角,满足上述条件的步进角为6度。

[0008] 两套结构相同的追日机构,对称的安装在抛物柱形反射镜I的两端,支撑反射镜I及受热管2,并同时驱动反射镜I追日。每套机构内部按运动状态分为三部分,静止、摆动和步进转动。从位置上说静止部分最靠近支架斜撑37,步进转动部分最靠近反射镜I的端面,摆动部分居于中间。

[0009] 静止部分,支撑和防止反射镜I在风载下偶然转动,千斤座垫22,固定千斤座26,通过两棵千斤座螺栓21固定在支架斜撑37上,固定千斤座26中线上为3阶梯孔,孔径最大的部分靠近双向棘轮27,内装固定千斤23,在固定千斤簧36的作用下,固定千斤23顶端插入双向棘轮27的齿槽,固定千斤23尾端由固定千斤绳35牵引,经过固定千斤簧36的中心,再经小孔通向逆滑轮3和顺滑轮10,两棵止返销25 —端嵌入固定千斤座26的对称位置,另一端在V形的逆千斤24、顺千斤25外侧棘爪下方。

[0010] 摆动部分,将逆钢丝绳30、顺钢丝绳34的拉动转化为,摆板32以轴9为圆心逆、顺时针的双向摆动,摆板32上端两侧对称的两孔,一个孔挂逆钢丝绳30和返程弹簧28,另一个孔挂顺钢丝绳34和返程弹簧28,逆千斤24,顺千斤33均呈V字形,中间有园柱插入摆板32下端对称的两孔中,靠近中心线的内侧棘爪在步进千斤簧38的作用下,插入双向棘轮27的齿槽,用于推动双向棘轮27的步进,在摆动中,运动方向一侧千斤的外侧棘爪在静止的止返销25作用下,使千斤转动,内侧棘爪脱离双向棘轮27,即在步进运动时双向棘轮机构瞬时成为单向机构,完成步进。

[0011] 步进转动部分,扇形的双向棘轮27通过三棵棘轮螺栓29与反射镜接板8固定在一起,反射镜接板8与反射镜I端面钢架及镜辐4通过螺栓或焊接固定在一起,在逆千斤24或顺千斤33的推动下,以轴9为中心可正、反方向步进转动,使反射镜I步进追日。

[0012] 3.有益效果:

[0013] 要扩大对太阳能的利用,就要扩大接收面积,使用反射镜接收太阳能较现用的真空管式、平板式要经济许多,而且安装便捷坚固耐用。

[0014] 反射镜对太阳光的聚集作用,使受热管的受照强度十倍于(反射镜宽度与受热管直径比)太阳光的直射。冬季太阳光强约为夏季的三分之一,就是说使用反射镜,即使是冬季,受热管受到的照射强度,也是直射式夏季的三倍,这就给冬季利用太阳能采暖提供了热力学基础。

[0015] 反射镜的镜口端面为长方形,可紧密的排列在建筑物向阳面的外墙和屋顶,形成外遮阳,夏季气温在30至40度,而太阳直射的墙面温度可高达70度以上,所以夏季空调的电耗,主要消耗在降低墙面和屋顶向室内的传热上,反射镜的使用夏季可大幅降低空调的能耗,冬季又可采暖,这就大大降低对化石能源的消耗,降低雾霾的发生。

[0016] 可与建筑一体化同设计、同施工,生产有太阳能利用系统的绿色建筑,也可对旧建筑逐步加装,进行绿色节能环保改造。

(四)附图说明:

[0017] 说明书附图共两幅,图1为双向棘轮机构的局部详图,图2为聚射式太阳能集热器的总体外观侧视图,并选作摘要附图。

[0018] 附图中件号和表示的零件为:1.反射镜,2.受热管,3.逆滑轮,4.镜辐,5.光电池板支架,6.逆光电池板,7.顺光电池板,8.反射镜接板,9.轴,10.顺滑轮,11.逆电磁铁,12.顺电磁铁,20.支架接板,21.千斤座螺栓,22.千斤座垫,23.固定千斤,24.逆千斤,25.止返销,26.固定千斤座,27.双向棘轮,28返程弹簧,29.棘轮螺栓,30.逆钢丝绳,32.摆板,33.顺千斤,34.顺钢丝绳,35.固定千斤绳,36.固定千斤簧,37.支架斜撑,38.步进千斤簧,A为反射镜I过焦线的对称平面,B为过反射镜I直线边缘与A平面平行的平面。

(五)具体实施方式:

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