一种高层建筑太阳能光热采集利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高层建筑太阳能光热采集利用系统，它包括：一设在楼顶的凹形反光镜；一反光板，设于凹形反光镜的聚光区域，反光板的反射光线对准于导光桶或聚光通道；至少一个导光桶或者聚光通道，导光桶或者聚光通道内设有反光片，反光片的反射光线对准采集端；至少一个采集端，采集端设于住户的厨房、卫生间或其它室内房间，采集端设有与反光片的反射方向相对应的采集通道。本发明专利技术采用集中的导光桶或聚光通道形式为每家每户提供太阳光能，可以排除现有的太阳能热水器的安装困难、热水在管路中的能量损耗、较底层的住户无法使用太阳能等等的缺陷，而且这种集中提供太阳光能的方式不仅美观，且不会影响建筑外墙。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种太阳能光热采集利用系统，具体地说指一种设在高层建筑上的太阳能光热采集利用系统，能将楼顶的太阳光集中之后通过导光桶或聚光通道送至每个住户使用，多余的部分送至楼底的储热水箱或太阳能电池组。
技术介绍
随着国际国内能源形势的转变，传统能源的日益短缺必然导致新能源行业的快速崛起。太阳能清洁能源部分或全部取代传统能源已是必然的发展趋势，太阳能分为狭义太阳能与广义太阳能，狭义太阳能指太阳直接辐射到地球表面的热辐射能；广义太阳能不仅包括太阳直接辐射到地球表面的热辐射能，还包括由于太阳辐射引起的间接形式能量， 包括风能、水利能、潮汐能、洋流能以及包括煤炭、石油在内的生物质能。事实上，地球上除了地热能和核能以外的所有能量都应该属于太阳能。太阳能清洁能源与传统能源来比较具有供应总量巨大，洁净而安全，污染很小的优点，每年到达地球的太阳辐射能约合1300000亿吨标准煤，相当于全世界年能耗的 2X104倍；阳光普照，太阳辐射可以到达地球表面任何地区；但是，太阳能也存在许多不足1)能量密度低，尽管太阳能总量巨大，但是地球表面单位面积上获得的太阳能量却十分有限。夏季晴天正午的太阳辐射强度约lkw/m2。到了冬季上述值要下降一半，而遇到阴天更会下降4/5 ；2)供应不稳定，太阳能的供应量随着昼夜、季节、阴晴而变化，极不稳定。3) 太阳能利用系统的成本较高和效率相对较低。本专利技术所涉及的太阳能光热是指狭义太阳能，即太阳辐射的热能与对太阳能光热资源的利用，包括太阳能热水器，太阳房、太阳灶、太阳能温室、太阳能干燥系统、太阳能消毒杀菌技术以及其他应用太阳能的项目。在欧美等发达国家，太阳能光热利用的光伏产品70%放在城市的屋顶，太阳能发电直接在楼内应用，多余部分还可传到公共电网。而我国绝大部分的应用在西部、甚至是沙漠地区。现在中国已经是太阳能光伏产品的制造大国，我国也应该成为太阳能光热采集利用的大国，让没有污染的清洁能源能够普及到每一个家庭，在能源供应趋于紧张的今天，太阳能光热采集利用系统的应用和普及有其非常实际的意义。现在我国的城市化建设正在高速发展，在大都市中，高层建筑鳞比栉次，大楼建筑越来越高，为了增加每家每户的采光率和通风量，大多数建筑采用采光通道的方式，但是由于楼房太高，采光通道的采光效果很差，同时采光通道变成了公摊面积，增加了住户的购房成本。而且由于楼房建成高层之后，为人们使用太阳能增加了难度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种设在高层建筑上的太阳能采集利用系统，能将楼顶的太阳光集中之后通过导光桶或聚光通道送至每个住户使用，多余的部分送至楼底的储热水箱或太阳能电池组。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案一种高层建筑太阳能光热采集利用系统，其特征包括一设在楼顶的凹形反光镜；一反光板，设于凹形反光镜的聚光区域，所述反光板的反射光线对准于导光桶或聚光通道；至少一个导光桶或者聚光通道，所述导光桶或者聚光通道内设有反光片，所述反光片的反射光线对准采集端；至少一个采集端，所述的采集端设于住户的厨房、卫生间或其它室内房间，所述的采集端设有与反光片的反射方向相对应的采集通道。其进一步技术方案为还包括储能装置，所述的储能装置设于导光桶或聚光通道的下端，所述的储能装置为储热水箱或太阳能电池组。其进一步技术方案为所述导光桶或聚光通道的截面为方形结构，其四个内壁为反光面，所述的反光片设于内壁上。其进一步技术方案为所述的采集端设有用于支撑反光片并驱动反光片伸出与缩进的启动装置，所述的启动装置包括能够产生直线位移的电磁铁芯。也可以采用齿条机构、 油缸或者气压传动等机构。其进一步技术方案为所述的采集端设有用于支撑反光片并驱动反光片旋转的启动装置，所述的启动装置包括旋转电机。其进一步技术方案为还包括设于凹形反光镜与反光板之间的均光透镜，所述的均光透镜位于凹形反光镜的焦点区域，所述的均光透镜为凹透镜。所述的均光透镜起到为了将聚焦区域的太阳光均勻地射向反光板的作用。其进一步技术方案为还包括用于支撑凹形反光镜的跟踪机构，所述的跟踪机构包括与凹形反光镜滑动式联接的固定座和用于驱动凹形反光镜的动力部件，所述的动力部件包括设于固定座上的驱动齿轮、与驱动齿轮传动联接的电机，及设于凹形反光镜的底部且与驱动齿轮啮合的齿条，所述的凹形反光镜的下端点设有万向支承座；所述凹形反光镜的底部至少设有一个滑轨，固定座至少设有二个与滑轨配合的滚动支承，或，所述固定座至少设有一个滑轨，凹形反光镜的底部至少设有二个与滑轨配合的滚动支承。其进一步技术方案为还包括设在凹形反光镜及反光板的外周的玻璃罩。其进一步技术方案为所述的采集端为取暖水箱或照明灯，所述的取暖水箱包括与采集通道对接的箱体、设于箱体内的受热毛细水管和设于箱体上的进水口、出水口，所述的进水口设于箱体的下方，所述的出水口设于箱体的上方，所述的进水口包括箱体进水口和毛细管进水口 ；所述的出水口包括箱体出水口和毛细管出水口 ；所述的照明灯包括与采集通道对接的散光透镜、用于固定散光透镜的灯壳和设于灯壳前端表面的散光灯罩。其进一步技术方案为所述的采集端为太阳光杀菌灯或太阳能助热灶；所述的太阳光杀菌灯包括与采集通道相对应的凹透镜和灯体，所述的凹透镜与灯体为活动式联接， 所述的灯体设有万向联接固定结构；所述的太阳能助热灶包括锅体、设于锅体下方的灶体和设于灶体旁边的采集通道延长管，所述的灶体为燃气灶体或电磁灶体，所述的锅体为固定式锅体或旋转式锅体，所述的旋转式锅体包括设于灶体上的旋转支架，所述的固定式锅体包括设于灶体上的固定支架。本专利技术与现有技术相比的有益效果是本专利技术采用可以实时跟踪太阳光的凹形反光镜，将太阳光能聚集在反光板，反光板再将太阳光能通过导光桶或聚光通道向楼下各层传导，导光桶或聚光通道内设有若干个对准于每个住户的采集通道的反光片，每个反光片的位置不相同，不会相互影响；而采集端则可以采用多种形式，即可以用于取暖，也可以用于照明，也可以用于杀菌，还可以用于灶具助热。本专利技术采用集中的导光桶或聚光通道形式为每家每户提供太阳光能，可以排除现有的太阳能热水器的安装困难、较底层的住户无法使用太阳能的缺陷，而且这种集中提供太阳光能的方式不仅美观，不会影响建筑外墙，而且可以采用统一的计费方式，由建筑的管理部门统一管理计费。 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。图1是本专利技术一种高层建筑太阳能光热采集利用系统具体实施例的结构示意图； 图IA为图1实施例中的导光桶或聚光通道的安装示意图IB的图1中的A部放大图2是本专利技术一种高层建筑太阳能光热采集利用系统具体实施例之采集端为取暖水箱的结构示意图3是本专利技术一种高层建筑太阳能光热采集利用系统具体实施例之采集端为灶具的结构示意图4是本专利技术一种高层建筑太阳能光热采集利用系统具体实施例之采集端为照明灯的结构示意图4A为图4的B-B剖视示意图5是本专利技术一种高层建筑太阳能光热采集利用系统具体实施例之采集端为太阳光杀菌灯的结构示意图5A为图5的C-C局部剖视放大示意图(反光片处于打开状态)； 图5B为图5的C-C局部剖视放大示意图(反光片处于关闭状态)。附图标记说明1凹形反光镜11万向支承座12滑轨13玻璃罩2反光板21均光透镜附图说明22支架 3导光桶 3B导光桶 本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高层建筑太阳能光热采集利用系统，其特征包括：一设在楼顶的凹形反光镜；一反光板，设于凹形反光镜的聚光区域，所述反光板的反射光线对准于导光桶或聚光通道；至少一个导光桶或者聚光通道，所述导光桶或者聚光通道内设有反光片，所述反光片的反射光线对准采集端；至少一个采集端，所述的采集端设于住户的厨房、卫生间或其它位置，所述的采集端设有与反光片的反射方向相对应的采集通道。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周文乾，
申请(专利权)人：周文乾，
类型：发明
国别省市：44