一种中温太阳能槽式集热器的制作方法

1.本实用新型属于太阳能热利用技术领域，具体涉及一种中温太阳能槽式集热器。


背景技术：

2.中国对清洁供暖，保护环境需求迫切。尤其是西北地区太阳能资源丰富，地域广阔，采用太阳能供暖可实现小型社区的清洁供暖，满足偏远地区的供暖需求，且后期运维费用低，是大有前途的发展方向。
3.目前，国内利用太阳能热供应中温热源的集热模式主要有线性菲涅尔集热方式和槽式集热方式，在槽式集热供热技术中，集热器是将太阳辐射能转换为热能的核心设备，主要原理是利用集热器上的反射镜将太阳光反射至位于反射镜焦线处的集热管表面。为确保反射镜反射的太阳光能准确的被真空集热管吸收，一般都会在反射镜背面设置钢结构支撑，使得反射镜的镜面弧度在不同条件下都维持设计状态。目前小型槽式集热器钢结构支撑主要是采用不同类型的型钢(如工字钢或钢管等)作为扭矩管，通过焊接或螺接角钢的方式制成具有一定形状的支撑臂。结构抗扭性能满足设备在不同风载及重力条件下的运行要求，但存在几个问题：1)重量较重，钢材耗量较大，提高了设备成本；2)焊接量大，结构件经过焊接后会存在轻微变形，很难满足集热器较高的加工精度要求，造成安装工作难度加大。上述特点造成目前集热器设备组装难，成本较高。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种中温太阳能槽式集热器，目的之一在于提供一种重量轻，钢材耗量小，成本低的太阳能集热器；目的之二在于提供一种不变形，安装简单的太阳能集热器。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.一种中温太阳能槽式集热器，包括扭矩传动管、多个反射镜支撑臂、反射镜支托、真空集热管支架、真空集热管、支座和反射镜；所述的扭矩传动管水平设置，扭矩传动管的两端均与支座连接；所述多个反射镜支撑臂平行设置，多个反射镜支撑臂的中间底部均连接在扭矩传动管上，且反射镜支撑臂的轴线与扭矩传动管的轴线垂直，反射镜支撑臂上表面设置有反射镜支托；所述的反射镜固定在反射镜支托上；所述的真空集热管支架至少设置两个，两个真空集热管支架分别垂直连接在扭矩传动管上表面，所述真空集热管固定连接在真空集热管支架上。
7.所述的扭矩传动管采用的管材的截面是矩形；扭矩传动管上表面固定连接有热管支架连接件。
8.所述的反射镜支撑臂包括支撑臂连接件、支撑臂斜撑杆件和支撑臂主支撑；所述的支撑臂主支撑的横截面为v字形；所述的支撑臂连接件固定连接在支撑臂主支撑的底部中间；所述的支撑臂斜撑杆件设置两根，两根支撑臂斜撑杆件倾斜对称连接在支撑臂连接件的两侧，支撑臂斜撑杆件的两端分别连接在支撑臂主支撑和支撑臂连接件上；所述支撑
臂连接件、支撑臂斜撑杆件和支撑臂主支撑均设置有连接通孔。
9.所述的支撑臂斜撑杆件采用的是成型的l型钢，支撑臂主支撑采用的是成型的z型钢。
10.所述的支撑臂主支撑在v字形的两侧至少分别均匀设置有两个反射镜支托。
11.所述的反射镜支托的上表面设置有与反射镜匹配的曲面。
12.所述的反射镜支托采用的是成型的l型钢制成，且在反射镜支托上设置有连接通孔。所述的支座呈倒v形设置。
13.所述的支座的底部水平设置有支撑板。
14.所述的反射镜的横截面为抛物线形。
15.有益效果：
16.(1)本实用新型采用矩形扭矩管相对于普遍采用的圆形扭矩管抗弯能力强，在大风模式下具有较强的抗风能力，同时有利于增加支撑镜面的斜撑之间的夹角，得以充分发挥钢材的截面性能，实现降低单位面积材料用量，节约成本。
17.(2)本实用新型镜面斜撑采用z型钢和l型钢，二者之间采用拉铆螺栓连接，牢固不松动，有利于保持结构几何形状不变。
18.(3)本实用新型镜面支托与z型钢采用拉铆钉连接，保证了支托定位准确。
19.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例，详细说明如后。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型的截面示意图；
22.图2是本实用新型支撑臂示意图；
23.图3是本实用新型结构组装示意图；
24.图4是本实用新型的使用状态示意图。
25.图中：1
‑
扭矩传动管；2
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反射镜支撑臂；3
‑
反射镜支托；4
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真空集热管支架；5
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支撑臂连接件；6
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支撑臂斜撑杆件；7
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支撑臂主支撑；8
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真空集热管；9
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支座；10
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反射镜；11
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支撑板；12
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热管支架连接件。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例一：
28.参照图1
‑
图4所示的一种中温太阳能槽式集热器，包括扭矩传动管1、多个反射镜支撑臂2、反射镜支托3、真空集热管支架4、真空集热管8、支座9和反射镜10；所述的扭矩传动管1水平设置，扭矩传动管1的两端均与支座9连接；所述多个反射镜支撑臂2平行设置，多个反射镜支撑臂2的中间底部均连接在扭矩传动管1上，且反射镜支撑臂2的轴线与扭矩传动管1的轴线垂直，反射镜支撑臂2上表面设置有反射镜支托3；所述的反射镜10固定在反射镜支托3上；所述的真空集热管支架4至少设置两个，两个真空集热管支架4分别垂直连接在扭矩传动管1上表面，所述真空集热管8固定连接在真空集热管支架4上。
29.真空集热管支架4通过与扭矩传动管1上预留的连接件固定。预留的连接件固定，预留的连接件是t型连接托块，t型的背面(翼板)与扭矩传动管1紧贴并铆接，根据强度要求可进行点焊加固，t型托块的腹板与真空集热管支架4根部通过螺栓连接固定，对集热器设备的真空集热管起固定作用。
30.本实用新型结构简单，重量较轻，钢材耗量较小，减小了成本。本实用新型的焊接量小，部件连接时，采用拉铆螺栓连接即可完成。由于减少了部件之间的焊接避免了由于焊接引起的部件变形。本实用新型的部件加工简单，部件安装难度较小。
31.实施例二：
32.参照图1和图3所示的一种中温太阳能槽式集热器，在实施例一的基础上：所述的扭矩传动管1采用的管材的截面是矩形；扭矩传动管1上表面固定连接有热管支架连接件12。
33.在实际使用时，扭矩传动管1通过上表面固定连接的热管支架连接件12与真空集热管支架4利用拉铆钉方便的固定连接。
34.扭矩传动管1采用截面是矩形的管材，相对于普遍采用的圆形扭矩管抗弯能力强，在大风模式下具有较强的抗风能力，同时有利于增加支撑镜面的斜撑之间的夹角，得以充分发挥钢材的截面性能，实现降低单位面积材料用量，节约成本。
35.实施例三：
36.参照图1
‑
图4所示的一种中温太阳能槽式集热器，在实施例一的基础上：所述的反射镜支撑臂2包括支撑臂连接件5、支撑臂斜撑杆件6和支撑臂主支撑7；所述的支撑臂主支撑7的横截面为v字形；所述的支撑臂连接件5固定连接在支撑臂主支撑7的底部中间；所述的支撑臂斜撑杆件6设置两根，两根支撑臂斜撑杆件6倾斜对称连接在支撑臂连接件5的两侧，支撑臂斜撑杆件6的两端分别连接在支撑臂主支撑7和支撑臂连接件5上；所述支撑臂连接件5、支撑臂斜撑杆件6和支撑臂主支撑7均设置有连接通孔。
37.进一步的，所述的支撑臂斜撑杆件6采用的是成型的l型钢，支撑臂主支撑7采用的是成型的z型钢。
38.进一步的，所述的支撑臂主支撑7在v字形的两侧至少分别均匀设置有两个反射镜支托3。
39.在实际使用时，反射镜支撑臂2的支撑臂主支撑7与扭矩传动管1通过支撑臂连接件5嵌套限位连接并点焊牢固，使扭矩传动管1在集热器转动时将扭矩传递至反射镜支撑臂2上。
40.支撑臂连接件5可以由一定厚度的钢板裁切制成，对厚度和形状都不做限制，只要能起到连接和固定作用即可。
41.支撑臂斜撑杆件6采用成型的l型钢，支撑臂主支撑7采用的是成型的z型钢，便于材料采购成本降低，同时有利于提高结构强度。
42.反射镜支托3与支撑臂主支撑7之间采用拉铆钉进行连接，保证了支托定位的准确性。
43.支撑臂连接件5、支撑臂斜撑杆件6和支撑臂主支撑7组装前，利用了冷弯型钢截面灵活加工的特点，在其连接件特定点精准打孔，连接时支撑臂主支撑7与支撑臂斜撑杆件6及其与支撑臂连接件5之间，通过组装件定位，并利用拉铆钉和拉锚螺栓防松性能优异的特点成型，保证结构不松动，外形准确。
44.实施例四：
45.参照图1、图3和图4所示的一种中温太阳能槽式集热器，在实施例一的基础上：所述的反射镜支托3的上表面设置有与反射镜10匹配的曲面。
46.进一步的，所述的反射镜支托3采用的是成型的l型钢制成，且在反射镜支托3上设置有连接通孔。
47.在实际使用时，反射镜支托3采用的是成型的l型钢并在连接处精准打孔，与反射镜支撑臂2背靠背采用拉铆钉直接连接，不仅节省了连接板件，增加了定位准确性，而且利用拉铆钉和拉锚螺栓防松性能优异的特点成型，保证结构不松动，外形准确。
48.反射镜支托3采用本实用新型的技术方案，使得反射镜10安装的稳定性、连接的精确及反射镜10的安全性更好。
49.实施例五：
50.参照图1和图4所示的一种中温太阳能槽式集热器，在实施例一的基础上：所述的支座9呈倒v形设置。
51.在实际使用时，支座9采用本技术方案，不仅能够保证集热器整体的稳定性，而且因其结构简单，便于安装。
52.实施例六：
53.参照图1所示的一种中温太阳能槽式集热器，在实施例一或实施例五的基础上：所述的支座9的底部水平设置有支撑板11。
54.在实际使用时，支座9的底部水平设置支撑板11的技术方案，使得集热器整体的稳定性更好。
55.实施例七：
56.参照图4所示的一种中温太阳能槽式集热器，在实施例一的基础上：所述的反射镜10的横截面为抛物线形。
57.在实际使用时，反射镜10的横截面为抛物线形，使得集热器的集热效果更好。
58.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
59.在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。
60.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如
果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
61.以上所述，只是本实用新型的较佳实施例而已，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。