專利名稱：具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人類文明的發(fā)展，能源的消耗量也與 日俱增，但是地球上所蘊(yùn)藏之化石能源，如石油、天然氣、煤等在人類的大量開采下，其使用年限也僅剩數(shù)十年或一、二百年，即將消耗殆盡。再則由于化石能源的大量使用，造成地球之溫室效應(yīng)，使地球氣象異常，因此全世界均希望并要求降低二氧化碳之排放量，基于上述兩種原因，生生不息且潔凈之之再生能源，如風(fēng)能、水力能、太陽能、地?zé)崮?、生質(zhì)能、海洋能之發(fā)展已成為當(dāng)前重要且迫切之課題。太陽能是外來到達(dá)地球最多的能源，每年進(jìn)入地球約1021仟卡，將近全世界使用能源的二萬倍，約為全世界石油蘊(yùn)藏量的1/4，幾乎是取之不盡、用之不竭的。雖然其能量密度低，且受日夜、季節(jié)及氣候之影響，但其不帶來任何污染，分布廣闊，供應(yīng)不絕，可說是世界上最豐富、最理想的能源，這也造就了太陽能熱力及發(fā)電的廣泛應(yīng)用。當(dāng)今太陽能的應(yīng)用方式，最主要的有兩種第一種是以太陽能電池將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成電力，再將電力做應(yīng)用的方式；第二種是以太陽能集熱器將太陽輻射能轉(zhuǎn)換成熱能，再將熱能做各種應(yīng)用的方式。最近較為流行的集熱裝置，為真空管集熱器，其基本構(gòu)造為將集熱板置于內(nèi)部抽真空之玻璃管套內(nèi)，太陽輻射光波經(jīng)由外層玻璃進(jìn)入，經(jīng)過真空層，被集熱板所吸收因以真空層作為阻斷熱能散失的功能，故其效能較平板管式[僅以空氣作為隔熱層]的為高。要讓太陽能系統(tǒng)的效率提高，可加入追日裝置，讓真空管集熱器能接收到更多的陽光，但是一般的真空管集熱器，因其構(gòu)造復(fù)雜得多，且太過笨重，加上又有流體管路的配置，若用整組追日的方式，其追日裝置將會非常復(fù)雜昂貴，如果真的要配合追日裝置來使用，以傳統(tǒng)電力驅(qū)動的追日裝置，以太陽電池來說普遍需耗費(fèi)發(fā)電功率的5 10%，因?yàn)檎婵展芗療崞鞯闹亓看螅詣荼貢馁M(fèi)更多的電力，更不符合經(jīng)濟(jì)效益。有鑒于此，如何能在不使用外加能源的前提下，以簡單便宜的機(jī)構(gòu)，讓真空管集熱器，能自動追蹤太陽方位，以有助于使真空管集熱器吸收較多之光強(qiáng)度，讓真空管集熱器的效率最大化，便成為本實(shí)用新型欲改進(jìn)的目的。新型內(nèi)容一、本實(shí)用新型的技術(shù)手段本實(shí)用新型目標(biāo)在于提供一種無需使用外加能源，便能讓真空管自動對準(zhǔn)太陽，能有效提升太陽能應(yīng)用效率的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)。為解決前述問題及達(dá)到本實(shí)用新型的目的，本實(shí)用新型共有兩種的技術(shù)手段第一種技術(shù)手段，是這樣實(shí)現(xiàn)的[0015]為一種具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，包括至少一太陽能集熱系統(tǒng)；以及至少一與該各太陽能集熱系統(tǒng)連接的追日裝置；所述太陽能集熱系統(tǒng)，其是由一集熱器框架；及至少一設(shè)于該集熱器框架頂面處的真空管集熱器所組成；所述追日裝置，其是由一設(shè)于太陽能系統(tǒng)外、并能帶動真空管集熱器、迫使真空管 集熱器向左轉(zhuǎn)的左免電驅(qū)動器；及一設(shè)于太陽能系統(tǒng)外、并能帶動真空管集熱器、迫使真空管集熱器向右轉(zhuǎn)的右免電驅(qū)動器所組成；所述左、右免電驅(qū)動器、，皆是由至少一設(shè)于太陽能系統(tǒng)外、能因應(yīng)溫度變化而改變長度的驅(qū)動件；及一條一端與該驅(qū)動件連接、另端與該真空管集熱器一側(cè)連接、能被驅(qū)動件所帶動、而驅(qū)使真空管集熱器偏轉(zhuǎn)的控制線所組成；前述左、右免電驅(qū)動器、之驅(qū)動件的其中之一或其兩者，是為一形狀記憶合金體；當(dāng)左、右免電驅(qū)動器、其中之一或其兩者的驅(qū)動件，受到太陽照射而溫度上升時，能改變長度，進(jìn)一步帶動真空管集熱器，讓真空管集熱器的頂面、面向太陽。根據(jù)上述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述真空管集熱器與控制線間，更設(shè)有一能讓真空管集熱器同步偏轉(zhuǎn)的連動裝置；而所述各驅(qū)動件，其皆是為呈螺旋狀而設(shè)置；又所述驅(qū)動件，其為非形狀記憶合金體設(shè)置時，是為以彈簧用金屬材而設(shè)置。根據(jù)上述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述驅(qū)動件處，更設(shè)有下列之一或其混合聚光板體、單層保溫管體、一側(cè)具有聚光板體的單層保溫管體、內(nèi)套設(shè)有聚光板體的單層保溫管體、雙層保溫管體、一側(cè)具有聚光板體的雙層保溫管體、內(nèi)套設(shè)有聚光板體的雙層保溫管體、套設(shè)于驅(qū)動件外圍的吸熱管體、套設(shè)于驅(qū)動件內(nèi)圍的吸熱管體。根據(jù)上述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述連動裝置，其是由至少一個對應(yīng)于該真空管集熱器、并與該真空管集熱器一端連接的連架桿；以及一與該各連架桿鉸接、能帶動該各真空管集熱器同步轉(zhuǎn)向的連桿所組成；而前述連桿鄰近左、右免電驅(qū)動器、的兩端處，皆更與該控制線連接。根據(jù)上述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述連架桿，更包括一可束接于真空管集熱器上、能供該連架桿定位用的定位束環(huán)。根據(jù)上述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述控制線與連動裝置間，更設(shè)有至少一能讓控制線改變拉動方向的滑輪裝置。根據(jù)上述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述真空管集熱器，當(dāng)該真空管集熱器位于鄰近左、右免電驅(qū)動器、處時，前述真空管集熱器上，更分別設(shè)有一與真空管集熱器連接、頂緣為與真空管集熱器同心之圓弧狀導(dǎo)引面、并能與該控制線連接的弧形導(dǎo)引件，使得控制線的拉動方向，可永遠(yuǎn)正切于真空管集熱器的柱狀表面。第二種技術(shù)手段，是這樣實(shí)現(xiàn)的為一種具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，包括至少一太陽能集熱系統(tǒng)；以及[0039]至少一與該各太陽能集熱系統(tǒng)連接的追日裝置；所述太陽能集熱系統(tǒng)，其是由一集熱器框架；及至少一設(shè)于該集熱器框架頂面處的真空管集熱器所組成；所述追日裝置，其為對應(yīng)于真空管集熱器而設(shè)置，中央段橫跨于前述各真空管集熱器一端處上、并與真空管集熱器一端連接、且兩端與太陽能系統(tǒng)固接，能驅(qū)使真空管集熱器轉(zhuǎn)動的至少一螺旋狀驅(qū)動件；而前述螺旋狀驅(qū)動件，是為一形狀記憶合金體；當(dāng)螺旋狀驅(qū)動件其中之一側(cè)或其兩側(cè)，受到太陽照射而溫度上升時，能改變長度、 產(chǎn)生有方向性的位移，以進(jìn)一步帶動真空管集熱器，讓真空管集熱器的頂面、面向太陽。根據(jù)上述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述螺旋狀驅(qū)動件與真空管集熱器的連接處，更設(shè)有一套設(shè)于該真空管集熱器一對應(yīng)端外、具有一能供容置螺旋狀驅(qū)動件中央段之凹槽的定位環(huán)。根據(jù)上述兩種技術(shù)手段中的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述太陽能系統(tǒng)，其更包括一遠(yuǎn)離真空管集熱器、與真空管集熱器連接的入水管道；及一平行于該入水管道、鄰近真空管集熱器、與真空管集熱器連接的出水管道；而所述真空管集熱器內(nèi)，更設(shè)有一與前述入水管道連接、并穿過該出水管道的入水熱管；一套設(shè)入水熱管外、與該出水管道連接的出水熱管；及一設(shè)于該出水熱管頂端面處、能供吸收太陽光熱量用的金屬吸熱板；又所述集熱器框架，對應(yīng)于該真空管集熱器處，更設(shè)有數(shù)個下列之一裝置能供支撐該真空管集熱器用的滾輪、能供支撐該真空管集熱器用的軸承。根據(jù)上述兩種技術(shù)手段中的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，所述出水熱管與出水管道的連接處，更分別設(shè)有一能供出水熱管轉(zhuǎn)動的防水軸承。二、對照先前技術(shù)的功效I.本實(shí)用新型中，透過形狀記憶合金的應(yīng)用，不管是以左、右免電驅(qū)動器、配合連動裝置，或是直接使用螺旋狀驅(qū)動件，當(dāng)形狀記憶合金受到太陽照射，而產(chǎn)生溫度上升的現(xiàn)象時，就能產(chǎn)生改變長度的變化，產(chǎn)生有方向性的位移，如此一來，就能帶動真空管集熱器，讓真空管集熱器的頂面、面向太陽，讓真空管集熱器的集熱效率最大化。2.本實(shí)用新型中，因?yàn)槭峭高^形狀記憶合金的形變，來達(dá)到轉(zhuǎn)向真空管集熱器的效果，所以本實(shí)用新型中的追日裝置，完全不用電，能真正的達(dá)到節(jié)能省碳之目標(biāo)。3.本實(shí)用新型中，透過形狀記憶合金的應(yīng)用，屬于硬件形式的機(jī)械結(jié)構(gòu)應(yīng)用，不容易故障，十分的耐用，而且就算故障了，回收也非常的簡單、容易，符合綠色產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)。4.本實(shí)用新型中，透過單層保溫管體、雙層保溫管體、聚光板體、及吸熱管體的配合應(yīng)用，降低環(huán)境溫度的需求，讓驅(qū)動件能正常的運(yùn)作，提高驅(qū)動件的靈敏性，達(dá)成真正實(shí)用化的目標(biāo)。5.本實(shí)用新型中，透過單一螺旋狀驅(qū)動件的應(yīng)用，雖然成本高，但是其效率亦是最佳的，因?yàn)槊恳粋€真空管集熱器，都是獨(dú)立驅(qū)動，所以都能獨(dú)立追日，所以能獲得最佳的集熱效率。6.本實(shí)用新型中，每一根真空管集熱器是透過沿本身軸心轉(zhuǎn)動的方式來追日，因真空管集熱器太過笨重，相較于轉(zhuǎn)動整組框架的追日方式，本實(shí)用新型的方式將大大減少被轉(zhuǎn)動的重量，使得追日裝置將更為簡單可靠且成本低廉。
圖I :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例的立體示意圖。圖2 :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例的立體分解示意圖。圖3 圖5 :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例的立體實(shí)施示意圖。圖6 圖8 :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例的I - I剖面實(shí)施示意圖。圖9 :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例、配合另種連動裝置時的I - I剖面示意圖。圖10 :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第二實(shí)施例的立體示意圖。圖11 :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第三實(shí)施例的立體示意圖。圖12 :本實(shí)用新型第一形態(tài)之第四實(shí)施例的立體示意圖。圖13 圖25 :本實(shí)用新型第一至十三種左及右免電驅(qū)動器的立體分解示意圖。圖26 :本實(shí)用新型第二形態(tài)的立體示意圖。圖27 :為圖26的III-III剖面示意圖。I集熱器框架81圓弧狀導(dǎo)引面2真空管集熱器10入水管道21入水熱管20出水管道22出水熱管30防水軸承23金屬吸熱板40滾輪3左免電驅(qū)動器50軸承4右免電驅(qū)動器100太陽能集熱系統(tǒng)5連動裝置200追日裝置51連架桿A驅(qū)動件52連桿B控制線53定位束環(huán)C 輪裝置6螺旋狀驅(qū)動件D單層保溫管體7定位環(huán)E雙層保溫管體71凹槽F聚光板體8弧形導(dǎo)引件G吸熱管體
具體實(shí)施方式
以下依據(jù)圖面所示的實(shí)施例詳細(xì)說明如后如圖I、圖10、圖11、圖12所示為本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一、二、三、四實(shí)施例的立體示意圖，如圖2所示為本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例的立體分解示意圖。圖中揭示出，為一種具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，包括
、[0090]至少一太陽能集熱系統(tǒng)100 ;以及至少一與該各太陽能集熱系統(tǒng)100連接的追日裝置200 ；所述太陽能集熱系統(tǒng)100，其是由一集熱器框架I ;及[0093]至少一設(shè)于該集熱器框架I頂面處的真空管集熱器2所組成；所述追日裝置200，其是由一設(shè)于太陽能系統(tǒng)100外、并能帶動真空管集熱器2、迫使真空管集熱器2向左轉(zhuǎn)的左免電驅(qū)動器3 ;及一設(shè)于太陽能系統(tǒng)100外、并能帶動真空管集熱器2、迫使真空管集熱器2向右轉(zhuǎn)的右免電驅(qū)動器4所組成；所述左、右免電驅(qū)動器3、4，皆是由至少一設(shè)于太陽能系統(tǒng)100外、能因應(yīng)溫度變化而改變長度的驅(qū)動件A ;及—條一端與該驅(qū)動件A連接、另端與該真空管集熱器2 —側(cè)連接、能被驅(qū)動件A所帶動、而驅(qū)使真空管集熱器2偏轉(zhuǎn)的控制線B所組成；前述左、右免電驅(qū)動器3、4之驅(qū)動件A的其中之一或其兩者，是為一形狀記憶合金體[Shape Memory Alloy, SMA]； 當(dāng)左、右免電驅(qū)動器3、4其中之一或其兩者的驅(qū)動件A，受到太陽照射而溫度上升時，能改變長度，進(jìn)一步帶動真空管集熱器2，讓真空管集熱器2的頂面、面向太陽。又上述中，所述真空管集熱器2與控制線B間，更設(shè)有一能讓真空管集熱器2同步偏轉(zhuǎn)的連動裝置5 ；而所述各驅(qū)動件A，其皆是為呈螺旋狀而設(shè)置；又所述驅(qū)動件A，其為非形狀記憶合金體設(shè)置時，是為以彈簧用金屬材而設(shè)置。其中，透過形狀記憶合金的應(yīng)用，以左、右免電驅(qū)動器3、4配合連動裝置5，當(dāng)形狀記憶合金受到太陽照射，驅(qū)動件A產(chǎn)生溫度上升的現(xiàn)象時，就能產(chǎn)生改變長度的變化，產(chǎn)生有方向性的位移，也就是說，如果當(dāng)太陽在本實(shí)用新型的左方時，陽光照射到左免電驅(qū)動器3時，其內(nèi)的驅(qū)動件A受熱而縮短、變形，產(chǎn)生一拉力，同時透過控制線B與連動裝置5的連接，拉動連動裝置5，讓所有的真空管集熱器2，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的左方，以達(dá)到面向太陽的效果，提高此時真空管集熱器2的集熱效率。其次，如果當(dāng)太陽在本實(shí)用新型的右方時，陽光照射到右免電驅(qū)動器4時，同樣的，其內(nèi)的驅(qū)動件A也會因?yàn)槭軣岫s短、變形，相同的也會產(chǎn)生一拉力，同時透過控制線B與連動裝置5的連接，拉動連動裝置5，讓所有的真空管集熱器2，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的右方，以達(dá)到面向太陽的效果，提高此時真空管集熱器2的集熱效率。再者，當(dāng)太陽在本實(shí)用新型的正上方時，陽光會同時照射到左、右免電驅(qū)動器3、4，此時兩者內(nèi)的驅(qū)動件A，會因?yàn)橥瑫r受熱，而產(chǎn)生接近的變形效果，拉力不相上下，透過控制線B與連動裝置5的連接，讓所有的真空管集熱器2，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的正上方，以達(dá)到面向太陽的效果，提高此時真空管集熱器2的集熱效率。如此一來，不管在白天的任何時候，左、右免電驅(qū)動器3、4都能有效的帶動真空管集熱器2，讓真空管集熱器2的集熱效率最大化，而且最重要的是，整個過程中，完全不用電，也不用管理，能將裝置后的成本降低，提升本實(shí)用新型的經(jīng)濟(jì)效益，況且每一根真空管集熱器2是透過沿本身軸心轉(zhuǎn)動的方式來追日，因真空管集熱器2太過笨重，相較于轉(zhuǎn)動整組框架的追日方式，本實(shí)用新型的方式將大大減少被轉(zhuǎn)動的重量，使得追日裝置將更為簡單可靠且成本低廉。另一方面，透過應(yīng)用不同的驅(qū)動件A，能以下表所列之一方式，讓本實(shí)用新型的應(yīng)用方式更加的多元化[0108]
—左免電驅(qū)動器3的驅(qū)動件A 右免電驅(qū)動器4的驅(qū)動件A形狀記憶合金體彈簧用金屬材
彈簧用金屬材__形狀記憶合金體_
I〗犬記憶合金體形狀記憶合金體上述中，所述連動裝置5，其是由至少一個對應(yīng)于該真空管集熱器2、并與該真空管集熱器2 —端連接的連架桿51 ;以及一與該各連架桿51鉸接、能帶動該各真空管集熱器2同步轉(zhuǎn)向的連桿52所組成；而前述連桿52鄰近左、右免電驅(qū)動器3、4的兩端處，皆更與該控制線B連接。其中，藉由此種設(shè)置的追日裝置200，讓左、右免電驅(qū)動器3、4，能藉由控制線B，以順暢、有效的拉動每一個真空管集熱器2，此外，簡單的連桿機(jī)構(gòu)，除了能有效的同步帶動各真空管集熱器2之外，最重要的是，能降低成本、降低故障率、更適用于不同的左、右免電驅(qū)動器3、4配置方式，同時，更能便于保養(yǎng)，對于放在室外的太陽能系統(tǒng)100而言，是為最適當(dāng)不過的。上述中，所述連架桿511，更包括一可束接于真空管集熱器2上、能供該連架桿51定位用的定位束環(huán)53。其中，透過此定位束環(huán)53的應(yīng)用，讓連架桿511能穩(wěn)定的帶動真空管集熱器2，讓真空管集熱器2能順利的偏轉(zhuǎn)，而不會產(chǎn)生打滑的現(xiàn)象。上述中，所述控制線B與連動裝置5間，更設(shè)有至少一能讓控制線B改變拉動方向的滑輪裝置C。其中，透過滑輪裝置C的應(yīng)用，不管控制線B在拉動連動裝置5時，控制線B與連動裝置5的連接端處之控制線B，其角度不管如何變化，都不會影響到連動裝置5的動作，讓控制線B能順利的帶動連動裝置5，進(jìn)一步驅(qū)使真空管2的頂面，轉(zhuǎn)向面對太陽的方向。如圖9所示為本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例、配合另種連動裝置時的I-I剖面示意圖。圖中揭示出，上述中，所述真空管集熱器2，當(dāng)該真空管集熱器2位于鄰近左、右免電驅(qū)動器3、4處時，前述真空管集熱器2上，更分別設(shè)有一與真空管集熱器2連接、頂緣為與真空管集熱器2同心之圓弧狀導(dǎo)引面81、并能與該控制線B連接的弧形導(dǎo)引件8，使得控制線B的拉動方向，可永遠(yuǎn)正切于真空管集熱器2的柱狀表面。其中，透過此種應(yīng)用，讓左、右免電驅(qū)動器3、4，在藉由驅(qū)動件A驅(qū)動控制線B時，能確?？刂凭€B的施力點(diǎn)與真空管2正切，穩(wěn)定且有效率的拉動真空管2。其次，透過弧形導(dǎo)引件8的應(yīng)用，利用其圓弧狀導(dǎo)引面81來引導(dǎo)控制線B，降低其拉扯時的阻力，同時進(jìn)一步確?？刂凭€B能被正常的拉動。如圖13 圖25所示為本實(shí)用新型第一至十三種左及右免電驅(qū)動器的立體分解示意圖。圖中揭示出，所述驅(qū)動件A處，更設(shè)有下列之一或其混合聚光板體F、單層保溫管體D、一側(cè)具有聚光板體F的單層保溫管體D、內(nèi)套設(shè)有聚光板體F的單層保溫管體D、雙層保溫管體E、一側(cè)具有聚光板體F的雙層保溫管體E、內(nèi)套設(shè)有聚光板體F的雙層保溫管體E、套設(shè)于驅(qū)動件A外圍的吸熱管體G、套設(shè)于驅(qū)動件A內(nèi)圍的吸熱管體G。其中，透過單層保溫管體D、雙層保溫管體E、聚光板體F、及吸熱管體G的配合應(yīng)用，針對不同的溫度需求，對驅(qū)動件A做不同的配置，如圖13 圖25所示的第一至十三種不同的左及右免電驅(qū)動器3、4，讓熱量非常容易的就被控制在所需要的范圍內(nèi)，同時降低環(huán)境溫度的需求，不用非常高的溫度，就能讓驅(qū)動件A能正常的運(yùn)作，進(jìn)一步提高驅(qū)動件A的靈敏性，讓本實(shí)用新型能順利的運(yùn)作，同時有效的控制成本，真正的實(shí)用化。如圖26所示為本實(shí)用新型第二形態(tài)的立體示意圖，如圖27所示為圖26的III-III剖面示意圖。圖中揭示出，為一種具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，包括至少一太陽能集熱系統(tǒng)100 ;以及至少一與該各太陽能集熱系統(tǒng)100連接的追日裝置200 ；所述太陽能集熱系統(tǒng)100，其是由一集熱器框架I ;及至少一設(shè)于該集熱器框架I頂面處的真空管集熱器2所組成；所述追日裝置200，其為對應(yīng)于真空管集熱器2而設(shè)置，中央段橫跨于前述各真空管集熱器2 —端處上、并與真空管集熱器2 —端連接、且兩端與太陽能系統(tǒng)100固接，能驅(qū)使真空管集熱器2轉(zhuǎn)動的至少一螺旋狀驅(qū)動件6 ；而前述螺旋狀驅(qū)動件6,是為一形狀記憶合金體[Shape Memory Alloy, SMA]；當(dāng)螺旋狀驅(qū)動件6其中之一側(cè)或其兩側(cè)，受到太陽照射而溫度上升時，能改變長度、產(chǎn)生有方向性的位移，以進(jìn)一步帶動真空管集熱器2，讓真空管集熱器2的頂面、面向太陽。其中，透過單一螺旋狀驅(qū)動件6的應(yīng)用，雖然整體的成本偏高，但是其效率亦是最佳的，因?yàn)槊恳粋€真空管集熱器2，其受到裝置位置的影響，各自對準(zhǔn)太陽的角度，相互之間，必定會有些微的差異，但是透過此種應(yīng)用，能讓每一個真空管集熱器2，都能獨(dú)立追日，所以各真空管集熱器2都能獲得最佳的集熱效率，有利于成本的回收。其次，透過形狀記憶合金的應(yīng)用，以螺旋狀驅(qū)動件6配合定位環(huán)A，當(dāng)形狀記憶合金受到太陽照射，螺旋狀驅(qū)動件6產(chǎn)生溫度上升的現(xiàn)象時，就能產(chǎn)生改變長度的變化，產(chǎn)生有方向性的位移，也就是說，如果當(dāng)太陽在本實(shí)用新型的左方時，陽光照射到螺旋狀驅(qū)動件6的左側(cè)時，該側(cè)受熱而縮短、變形，同時產(chǎn)生一拉力，便能讓對應(yīng)之真空管集熱器2，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的左方，以達(dá)到面向太陽的效果，以提高此時真空管集熱器2的集熱效率。同理可證，當(dāng)太陽自本實(shí)用新型的右方照射入時，螺旋狀驅(qū)動件6的右側(cè)，同樣會受熱而縮短、變形，同時產(chǎn)生一拉力，便能讓對應(yīng)之真空管集熱器2，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的右方，以達(dá)到面向太陽的效果，以提高此時真空管集熱器2的集熱效率。另一方面，當(dāng)太陽位于本實(shí)用新型的正上方時，因?yàn)槁菪隣铗?qū)動件6兩側(cè)的受熱接近，所以左右的拉力相等，讓對應(yīng)之真空管集熱器2，便會轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的正上方，以達(dá)到面向太陽的效果，以提高此時真空管集熱器2的集熱效率。上述中，所述螺旋狀驅(qū)動件6與真空管集熱器2的連接處，更設(shè)有一套設(shè)于該真空管集熱器2 —對應(yīng)端外、具有一能供容置螺旋狀驅(qū)動件6中央段之凹槽71的定位環(huán)7。其中，應(yīng)用定位環(huán)7的設(shè)置，能避免因?yàn)槁菪隣铗?qū)動件6與真空管集熱器2之間的磨擦，而讓螺旋狀驅(qū)動件6磨損，或是影響到螺旋狀驅(qū)動件6作動時的順暢性。上述第一、第二形態(tài)中，所述太陽能系統(tǒng)100，其更包括一遠(yuǎn)離真空管集熱器2、與真空管集熱器2連接的入水管道10 ;及[0140]一平行于該入水管道10、鄰近真空管集熱器2、與真空管集熱器2連接的出水管道20 ；而所述真空管集熱器2內(nèi)，更設(shè)有一與前述入水管道10連接、并穿過該出水管道2的入水熱管21 ；一套設(shè)入水熱管21外、與該出水管道20連接的出水熱管22 ;及一設(shè)于該出水熱管22頂端面處、能供吸收太陽光熱量用的金屬吸熱板23 ；又所述集熱器框架1，對應(yīng)于該真空管集熱器2處，更設(shè)有數(shù)個下列之一裝置能供支撐該真空管集熱器2用的滾輪40、能供支撐該真空管集熱器2用的軸承50。其中，透過此種設(shè)置，讓本實(shí)用新型能于吸收來自太陽的輻射能量之后，輸出熱水或是蒸汽，以供使用直接使用、或是用于發(fā)電、或是做為蒸汽動力源使用。 其次，透過此種入水熱管21與出水熱管22的配合應(yīng)用，不但能先行預(yù)熱水，更能降低熱量的散失，提升整體的熱效率，以配合追日裝置200來應(yīng)用，獲得更佳的運(yùn)作效率。再者，透過滾輪40或是軸承50的應(yīng)用，讓真空管集熱器2在旋轉(zhuǎn)時，能夠順暢的旋轉(zhuǎn)，并且不會影響到真空管集熱器2的應(yīng)用，避免因?yàn)檎婵展芗療崞?卡住，導(dǎo)致左、右免電驅(qū)動器3、4或是螺旋狀驅(qū)動件6拉不動，卻持續(xù)變形，而導(dǎo)致左、右免電驅(qū)動器3、4或是螺旋狀驅(qū)動件6故障的問題發(fā)生。再者，透過此種金屬吸熱板23的裝置應(yīng)用，以便吸收太陽熱能，此外，出水熱管22與金屬吸熱板23，皆是由高導(dǎo)熱性金屬材料制作[可為銅或鋁]，而金屬吸熱板23的表面，更能鍍上一層黑色膜，以增加太陽輻射熱能的吸收率。上述第一、第二形態(tài)中，所述出水熱管22與出水管道20的連接處，更分別設(shè)有一能供出水熱管22轉(zhuǎn)動的防水軸承30。其中，透過此防水軸承30的應(yīng)用，當(dāng)真空管集熱器2旋轉(zhuǎn)時，依舊能順暢的輸出熱水，讓入水熱管21與出水熱管22不會相互影響到，能順利的輸出熱水。如圖3 圖5所示為本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例的立體實(shí)施示意圖，如圖6 圖8所示為本實(shí)用新型第一形態(tài)之第一實(shí)施例的I-I剖面實(shí)施示意圖。圖中揭示出，本實(shí)用新型的應(yīng)用方式，當(dāng)太陽由左方照射到本實(shí)用新型時，左免電驅(qū)動器3時，其內(nèi)的驅(qū)動件A，會受熱而縮短、變形，拉力超過右免電驅(qū)動器4的拉力時，就可以帶動控制線B，同時帶動連動裝置5，讓所有的真空管集熱器2，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的左方，也就是說，正對太陽。而隨著太陽的升起，漸漸的到達(dá)本實(shí)用新型的正上方時，左免電驅(qū)動器3處的熱量降低，右免電驅(qū)動器4處的熱量增加，如此一來，左右的拉力均等，所有的真空管集熱器2，又會被右免電驅(qū)動器4拉回中央，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的正上方，讓此時的真空管集熱器2，正對太陽。隨著時間的步驟，太陽漸漸的到達(dá)本實(shí)用新型右方時，此時右免電驅(qū)動器4處的熱量大幅度增加，拉力超過左免電驅(qū)動器3拉力時，就可以帶動控制線B，同時帶動連動裝置5，讓所有的真空管集熱器2，轉(zhuǎn)向面對本實(shí)用新型的右方，也就是說，讓此時的真空管集熱器2，正對太陽。當(dāng)夜晚時，因?yàn)樽竺怆婒?qū)動器3與右免電驅(qū)動器4的溫度相等，所以拉力相等，所有的真空管集熱器2，又會被左免電驅(qū)動器3拉回中央，回到原位。[0156]藉由此種設(shè)置，能達(dá)成完全不使用電，就可以讓真空管集熱器2追日的效果，除了能提升太陽能集熱效率之外，因?yàn)闊崃康奶岣?，整體的水溫就能提升，所以更能降低后續(xù)保溫時的加熱耗電，更加的節(jié)能省碳。另外，當(dāng)太陽能集熱效率提升了，因應(yīng)不同的使用需求，假設(shè)為工業(yè)用，需要的水溫為80度以上時，只需要原真空管集熱器2數(shù)量的一部分，即可達(dá)成目標(biāo)，而假設(shè)為家用，需要的水溫為80度以下時，只需要原真空管集熱器2數(shù)量的一部分，同樣達(dá)成目標(biāo)，所以其裝置成本能不變或更低，并且更不占空間，有利于推廣與應(yīng)用。另一方面，如果用較少的真空管集熱器2，就能達(dá)成目標(biāo)，也是否表示，本實(shí)用新型的太陽能集熱效率，同樣能應(yīng)用于，水溫需求更高的行業(yè)，如此一來，便能讓本實(shí)用新型的應(yīng)用范圍，更加的廣泛。綜合以上所述，能得知本實(shí)用新型透過形狀記憶合金的應(yīng)用，利用左、右免電驅(qū)動 器3、4內(nèi)的驅(qū)動件A，或是螺旋狀驅(qū)動件6，來驅(qū)使真空管集熱器2追日，達(dá)成提高太陽能集熱效率的目標(biāo)，同時解決需要用電的此一問題，真正的免電，更優(yōu)于傳統(tǒng)太陽能熱水產(chǎn)生裝置，讓本實(shí)用新型更具有應(yīng)用、實(shí)用、功效與產(chǎn)業(yè)之利用性。以上依據(jù)圖式所示的實(shí)施例詳細(xì)說明了本實(shí)用新型的構(gòu)造、特征及作用效果，由于符合新穎及進(jìn)步性要件，遂爰依法提出新型專利申請；惟以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型不以圖面所示限定實(shí)施范圍，因此舉凡與本實(shí)用新型意旨相符的修飾性變化，只要在均等范圍內(nèi)都應(yīng)涵屬于本實(shí)用新型專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于包括 至少一太陽能集熱系統(tǒng)(100)； 至少一與該各太陽能集熱系統(tǒng)(100)連接的追日裝置(200)； 所述太陽能集熱系統(tǒng)(100)，是由一集熱器框架(I);及 至少一設(shè)于該集熱器框架(I)頂面處的真空管集熱器(2)所組成； 所述追日裝置(200)，是由一設(shè)于太陽能系統(tǒng)(100)外、并能帶動真空管集熱器(2)、迫使真空管集熱器(2)向左轉(zhuǎn)的左免電驅(qū)動器(3);及 一設(shè)于太陽能系統(tǒng)(100)外、并能帶動真空管集熱器(2)、迫使真空管集熱器(2)向右轉(zhuǎn)的右免電驅(qū)動器⑷所組成； 所述左、右免電驅(qū)動器(3、4)，皆是由至少一設(shè)于太陽能系統(tǒng)(100)外、能因應(yīng)溫度變化而改變長度的驅(qū)動件(A);及 一條一端與該驅(qū)動件(A)連接、另端與該真空管集熱器(2) —側(cè)連接、能被驅(qū)動件(A)所帶動、而驅(qū)使真空管集熱器(2)偏轉(zhuǎn)的控制線(B)所組成； 上述左、右免電驅(qū)動器(3、4)之驅(qū)動件(A)的其中之一或其兩者，是為一形狀記憶合金體； 當(dāng)左、右免電驅(qū)動器(3、4)其中之一或其兩者的驅(qū)動件(A)，受到太陽照射而溫度上升時，能改變長度，進(jìn)一步帶動真空管集熱器(2)，讓真空管集熱器(2)的頂面、面向太陽。
2.如權(quán)利要求I所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述真空管集熱器(2)與控制線(B)間，設(shè)有一能讓真空管集熱器(2)同步偏轉(zhuǎn)的連動裝置(5)； 而所述各驅(qū)動件(A)，皆是呈螺旋狀設(shè)置； 又所述驅(qū)動件(A)，為非形狀記憶合金體設(shè)置時，是以彈簧用金屬材設(shè)置。
3.如權(quán)利要求I所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動件(A)處，設(shè)有下列之一或其混合聚光板體(F)、單層保溫管體(D)、一側(cè)具有聚光板體(F)的單層保溫管體(D)、內(nèi)套設(shè)有聚光板體(F)的單層保溫管體(D)、雙層保溫管體(E)、一側(cè)具有聚光板體(F)的雙層保溫管體(E)、內(nèi)套設(shè)有聚光板體(F)的雙層保溫管體(E)、套設(shè)于驅(qū)動件(A)外圍的吸熱管體(G)、套設(shè)于驅(qū)動件(A)內(nèi)圍的吸熱管體(G)。
4.如權(quán)利要求2所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述連動裝置(5)，是由至少一個對應(yīng)于該真空管集熱器(2)、并與該真空管集熱器(2) —端連接的連架桿(51);以及 一與該各連架桿(51)鉸接、能帶動該各真空管集熱器(2)同步轉(zhuǎn)向的連桿(52)所組成； 前述連桿(52)鄰近左、右免電驅(qū)動器(3、4)的兩端處，皆與該控制線(B)連接。
5.如權(quán)利要求4所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述連架桿(511)，包括一可束接于真空管集熱器(2)上、能供該連架桿(51)定位用的定位束環(huán)(53)。
6.如權(quán)利要求I所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述控制線(B)與連動裝置(5)間，設(shè)有至少一能讓控制線(B)改變拉動方向的滑輪裝置(C)。
7.如權(quán)利要求I所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述真空管集熱器(2)，當(dāng)該真空管集熱器(2)位于鄰近左、右免電驅(qū)動器(3、4)處時，前述真空管集熱器(2)上，分別設(shè)有一與真空管集熱器(2)連接、頂緣為與真空管集熱器(2)同心之圓弧狀導(dǎo)引面(81)、并能與該控制線⑶連接的弧形導(dǎo)引件(8)，使得控制線⑶的拉動方向，可永遠(yuǎn)正切于真空管集熱器(2)的柱狀表面。
8.一種具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于包括 至少一太陽能集熱系統(tǒng)(100);以及 至少一與該各太陽能集熱系統(tǒng)(100)連接的追日裝置(200)； 所述太陽能集熱系統(tǒng)(100)，是由一集熱器框架(I);及 至少一設(shè)于該集熱器框架(I)頂面處的真空管集熱器(2)所組成； 所述追日裝置(200)，為對應(yīng)于真空管集熱器(2)而設(shè)置，中央段橫跨于前述各真空管集熱器(2) —端處上、并與真空管集熱器(2) —端連接、且兩端與太陽能系統(tǒng)(100)固接，能驅(qū)使真空管集熱器(2)轉(zhuǎn)動的至少一螺旋狀驅(qū)動件(6)； 上述螺旋狀驅(qū)動件(6),是為一形狀記憶合金體； 當(dāng)螺旋狀驅(qū)動件(6)其中之一側(cè)或其兩側(cè)，受到太陽照射而溫度上升時，能改變長度、產(chǎn)生有方向性的位移，以進(jìn)一步帶動真空管集熱器(2)，讓真空管集熱器(2)的頂面、面向太陽。
9.如權(quán)利要求8所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述螺旋狀驅(qū)動件(6)與真空管集熱器(2)的連接處，設(shè)有一套設(shè)于該真空管集熱器(2) —對應(yīng)端外、具有一能供容置螺旋狀驅(qū)動件￠)中央段之凹槽(71)的定位環(huán)(7)。
10.如權(quán)利要求I或8所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述太陽能系統(tǒng)(100)，包括一遠(yuǎn)離真空管集熱器(2)、與真空管集熱器(2)連接的入水管道(10);及 一平行于該入水管道(10)、鄰近真空管集熱器(2)、與真空管集熱器(2)連接的出水管道(20)； 而所述真空管集熱器(2)內(nèi)，設(shè)有一與前述入水管道(10)連接、并穿過該出水管道(2)的入水熱管(21)； 一套設(shè)入水熱管(21)外、與該出水管道(20)連接的出水熱管(22);及 一設(shè)于該出水熱管(22)頂端面處、能供吸收太陽光熱量用的金屬吸熱板(23)； 又所述集熱器框架(I)，對應(yīng)于該真空管集熱器(2)處，設(shè)有數(shù)個下列之一裝置能供支撐該真空管集熱器(2)用的滾輪(40)、能供支撐該真空管集熱器(2)用的軸承(50)。
11.如權(quán)利要求10所述的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)，其特征在于所述出水熱管(22)與出水管道(20)的連接處，分別設(shè)有一能供出水熱管(22)轉(zhuǎn)動的防水軸承(30)。
專利摘要本實(shí)用新型目標(biāo)在于提供一種無需使用外加能源，便能讓真空管自動對準(zhǔn)太陽，能有效提升太陽能應(yīng)用效率的具有追日裝置之真空管式太陽能集熱系統(tǒng)。其技術(shù)手段，包括太陽能集熱系統(tǒng)及追日裝置；太陽能集熱系統(tǒng)是由集熱器框架及真空管集熱器組成；追日裝置是由左免電驅(qū)動器及右免電驅(qū)動器組成；左、右免電驅(qū)動器，皆是由能因應(yīng)溫度變化而改變長度的驅(qū)動件、及能驅(qū)使真空管集熱器偏轉(zhuǎn)的控制線組成；左、右免電驅(qū)動器之驅(qū)動件的其中之一或其兩者，是為一形狀記憶合金體；當(dāng)左、右免電驅(qū)動器其中之一或其兩者的驅(qū)動件，受到太陽照射而溫度上升時，能改變長度，進(jìn)一步帶動真空管集熱器，讓真空管集熱器的頂面、面向太陽。
文檔編號F24J2/46GK202485247SQ201220009248
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月20日
發(fā)明者張仕林, 林育民, 柯華崴, 黃秉鈞 申請人:黃秉鈞