本發(fā)明涉及光導(dǎo)照明和光熱轉(zhuǎn)化技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種智能式太陽(yáng)能熱水照明裝置。

背景技術(shù)：

隨著地球人口增長(zhǎng)、環(huán)境惡化、石油能源趨于枯竭，開發(fā)和利用清潔能源已被廣泛關(guān)注，其中，太陽(yáng)能已成為清潔能源的重要“成員”。目前，太陽(yáng)能發(fā)電、發(fā)熱、照明等應(yīng)用技術(shù)不斷成熟，然而，如何提高對(duì)太陽(yáng)能的綜合利用仍是新能源開發(fā)領(lǐng)域的一大難題。國(guó)內(nèi)的太陽(yáng)能裝置功能單一，無法實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能裝置的光熱一體化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能式太陽(yáng)能熱水照明裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種智能式太陽(yáng)能熱水照明裝置，包括聚光頭、入射光纖、第一光纖耦合器、集熱管、第二光纖耦合器、出射光纖、光纖尾燈、蓄水容器、循環(huán)泵以及太陽(yáng)能集熱槽，

入射光纖一端連接在聚光頭上，入射光纖另一端通過第一光纖耦合器連接在集熱管的進(jìn)光口；

出射光纖一端連接在光纖尾燈上，出射光纖另一端通過第二光纖耦合器連接在集熱管的出光口；

集熱管上還設(shè)有進(jìn)水口和出水口，集熱管的出水口由水管連接至蓄水容器的進(jìn)口，蓄水容器的出口由水管經(jīng)過循環(huán)泵連接至集熱管的進(jìn)水口；

集熱管安裝在太陽(yáng)能集熱槽中。

所述集熱管內(nèi)壁面設(shè)有反光層。

包括多個(gè)聚光頭，入射光纖與聚光頭的數(shù)量相同。

還包括半球形支撐架、支架、圓柱筒底座、透明球形外罩、跟蹤傳感器、單片機(jī)，

多個(gè)聚光頭固定在半球形支撐架上，半球形支撐架通過豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在支架上，支架下端通過水平面轉(zhuǎn)動(dòng)副連接在圓柱筒底座上，多個(gè)跟蹤傳感器均勻分布安裝半球形支撐架上，跟蹤傳感器、豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平面轉(zhuǎn)動(dòng)副的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都與單片機(jī)連接；透明球形外罩安裝在圓柱筒底座上部。

所述太陽(yáng)能集熱槽和集熱管都為環(huán)形，環(huán)形太陽(yáng)能集熱槽固定在圓柱筒底座上，環(huán)形集熱管安裝環(huán)形太陽(yáng)能集熱槽中。

所述集熱管進(jìn)光口和出光口開設(shè)于管軸方向，進(jìn)水口和出水口開設(shè)于管徑方向。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備的有益效果：

1、將集熱裝置和照明裝置結(jié)合起來。首次將太陽(yáng)集熱裝置和太陽(yáng)能光纖導(dǎo)光照明裝置進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，成功實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能裝置的光熱一體化。

2、內(nèi)外環(huán)形集熱管保證了良好加熱效果，并使光纖導(dǎo)光同時(shí)用于發(fā)熱和照明，即“一器多用”，同時(shí)，環(huán)形集熱管還實(shí)現(xiàn)了熱水的自循環(huán)功能。

3、為了充分利用太陽(yáng)能，將濾波片所濾光線中的熱能進(jìn)行電-熱的二次利用。同時(shí)，也提高了熱水的加熱速度。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的智能式太陽(yáng)能熱水照明裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述的智能式太陽(yáng)能熱水照明裝置的第一光纖耦合器的裝配結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述的智能式太陽(yáng)能熱水照明裝置的集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

一種太陽(yáng)能熱水照明裝置，包括聚光頭1、入射光纖2、第一光纖耦合器19、集熱管3、第二光纖耦合器、出射光纖4、光纖尾燈5、蓄水容器6、循環(huán)泵7以及太陽(yáng)能集熱槽8。

入射光纖2一端連接在聚光頭1上，入射光纖2另一端通過第一光纖耦合器19連接在集熱管3的進(jìn)光口；

出射光纖4一端連接在光纖尾燈5上，出射光纖4另一端通過第二光纖耦合器連接在集熱管3的出光口；

集熱管3上還設(shè)有進(jìn)水口9和出水口10，集熱管的出水口10由水管11連接至蓄水容器6的進(jìn)口，蓄水容器6的出口由水管經(jīng)過循環(huán)泵7連接至集熱管3的進(jìn)水口9；

集熱管3安裝在太陽(yáng)能集熱槽8中。

進(jìn)一步的，所述集熱管3內(nèi)壁面設(shè)有反光層。

進(jìn)一步的，包括多個(gè)聚光頭1，入射光纖2與聚光頭1的數(shù)量相同。

進(jìn)一步的，還包括半球形支撐架12、支架13、圓柱筒底座14、透明球形外罩15、跟蹤傳感器16、單片機(jī)，

多個(gè)聚光頭1固定在半球形支撐架12上，半球形支撐架12通過豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)副17連接在支架13上，支架13下端通過水平面轉(zhuǎn)動(dòng)副18連接在圓柱筒底座14上，多個(gè)跟蹤傳感器16均勻分布安裝半球形支撐架12上，跟蹤傳感器16、豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)副17的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平面轉(zhuǎn)動(dòng)副18的驅(qū)動(dòng)電機(jī)都與單片機(jī)連接；透明球形外罩15安裝在圓柱筒底座14上部。

進(jìn)一步的，所述太陽(yáng)能集熱槽8和集熱管3都為環(huán)形，環(huán)形太陽(yáng)能集熱槽8固定在圓柱筒底座14上，環(huán)形集熱管3安裝環(huán)形太陽(yáng)能集熱槽8中。

進(jìn)一步的，所述集熱管3進(jìn)光口和出光口開設(shè)于管軸方向，進(jìn)水口9和出水口10開設(shè)于管徑方向。

工作原理及其過程：

聚光頭3由外殼、菲涅爾鏡片、濾光鏡片和光纖接口組成。太陽(yáng)光透過玻璃罩15的光線經(jīng)菲涅爾鏡片后聚焦到濾光鏡片上，過濾對(duì)人體有害的紫外線，保證輸出的光線適于室內(nèi)照明。然后，光線聚焦到光纖接口處的入射光纖2上，入射光纖2將光線傳導(dǎo)至集熱管3的一端，光纖耦合器用于將多根光纖集合成束，光線從集熱管3的管軸方向射入，由于集熱管3中充滿了水并且集熱管3的內(nèi)壁設(shè)有反光層，所以集熱管3也相當(dāng)于一根光纖具有傳導(dǎo)光線的作用，光線從集熱管3射出后，再由出射光纖4傳導(dǎo)至光纖尾燈5處，實(shí)現(xiàn)照明功能。

集熱管3安裝在太陽(yáng)能集熱槽8中，太陽(yáng)能集熱槽8會(huì)將太陽(yáng)光反射并匯聚至集熱管3上，對(duì)集熱管3內(nèi)的水進(jìn)行加熱。由于集熱管3也起到傳導(dǎo)光線的作用，太陽(yáng)光在集熱管3的水體中傳導(dǎo)也會(huì)對(duì)水體進(jìn)行加熱。因此，集熱管中的水得到了兩個(gè)熱源的加熱作用，充分利用了太陽(yáng)能。

使用時(shí)，開啟循環(huán)泵7使得蓄水容器6中的水充分得到太陽(yáng)能的加熱。

通過跟蹤傳感器16獲得太陽(yáng)方向，將信號(hào)傳遞至單片機(jī)，單片機(jī)分析之后控制豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)副17的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和水平面轉(zhuǎn)動(dòng)副18的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并通過豎直面轉(zhuǎn)動(dòng)副17和水平面轉(zhuǎn)動(dòng)副18的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得聚光頭1獲得多角度實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)方向的能力。