本發(fā)明涉及太陽能集熱器的遮陽裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置及其遮陽方法。

背景技術(shù)：

真空管型太陽能集熱器，以外形為圓柱形的真空集熱管為集熱元件，相較于平板型太陽能集熱器，其熱損更小，綜合熱性能更高，因而其應(yīng)用更為廣泛。但是由于太陽能的不均衡性，夏季太陽能資源更好，環(huán)境溫度更低，此類太陽能集熱器，常常面臨系統(tǒng)過熱問題，特別是集熱面積較大，用于冬季采暖的系統(tǒng)，夏季過多的熱量，會(huì)造成系統(tǒng)過熱，對(duì)集熱器及其他系統(tǒng)元件造成很大損害，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)是需要盡量避免的。

避免過熱的措施，從原則上而言，在需要的時(shí)候?qū)⒓療崞髡趽跗饋硎菍?duì)系統(tǒng)保護(hù)較好的。目前的真空管型太陽能熱水系統(tǒng)，這樣措施比較粗放，如采用人工遮擋帆布等措施，耗費(fèi)人力且效率低下，在大風(fēng)天氣還有吹落的風(fēng)險(xiǎn)。而自動(dòng)遮擋的措施一般沒有脫離柔性布料遮蓋的方案，仍然存在大風(fēng)天氣造成破壞的風(fēng)險(xiǎn)；稍精密一些的自動(dòng)遮擋措施，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，隨著使用年限的增加，故障率提升明顯，維修難度大，成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，裝置故障率低，便于維修，受大風(fēng)天氣影響較小的用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置及其遮陽方法。

解決的技術(shù)問題是：現(xiàn)有的手動(dòng)遮陽方式措施粗放，大風(fēng)天氣易吹落，自動(dòng)遮陽方式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，故障率高，維修成本高、難度大，且易受大風(fēng)天氣影響。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，包括遮陽組件及其傳動(dòng)動(dòng)力裝置，真空管型太陽能集熱器包括熱量匯集的集熱器聯(lián)箱、并列排布的真空管和位于真空管尾端用于支撐真空管的固定架，所述遮陽組件分別設(shè)置在每個(gè)真空管外部，并列排布；所述遮陽組件包括可繞真空管軸線方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的遮陽板和遮陽板兩端的環(huán)形齒輪，所述遮陽板為半圓形槽板，沿真空管的軸線方向通長設(shè)置，遮陽板與真空管的長度相適應(yīng)、且同軸設(shè)置；所述環(huán)形齒輪包括設(shè)置在集熱器聯(lián)箱一側(cè)的近端齒輪和設(shè)置在固定架一側(cè)的遠(yuǎn)端齒輪，近端齒輪和遠(yuǎn)端齒輪套設(shè)在真空管外側(cè)；相鄰遮陽組件之間的環(huán)形齒輪相互咬合傳動(dòng)；傳動(dòng)動(dòng)力裝置包括主動(dòng)齒輪、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制系統(tǒng)，主動(dòng)齒輪與一個(gè)近端齒輪嚙合，主動(dòng)齒輪與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入端與控制系統(tǒng)的輸出端電連接。

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進(jìn)一步的，所述遮陽板與真空管的管壁之間留有的間隙不大于5mm。

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進(jìn)一步的，所述遮陽板采用塑料或軟質(zhì)金屬制成。

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進(jìn)一步的，所述環(huán)形齒輪內(nèi)周面設(shè)有一環(huán)形臺(tái)階，遮陽板端頭與環(huán)形臺(tái)階的下臺(tái)面粘結(jié)或焊接固定，環(huán)形臺(tái)階的上臺(tái)面與真空管外表面間隙配合。

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進(jìn)一步的，所述遮陽板與真空管的長度相適應(yīng)、且同軸設(shè)置。

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置的遮陽方法，包括以下步驟：

步驟一、開啟電源，控制系統(tǒng)傳送控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出扭矩，通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)主動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟二、主動(dòng)齒輪與近端齒輪嚙合，傳動(dòng)扭矩，帶動(dòng)與主動(dòng)齒輪嚙合的近端齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟三、扭矩通過與近端齒輪固定的遮陽板傳遞至該遮陽組件的遠(yuǎn)端齒輪，遮陽組件同時(shí)旋轉(zhuǎn)；

步驟四、同時(shí)，與主動(dòng)齒輪嚙合的遮陽組件通過遮陽板兩端的近端齒輪和遠(yuǎn)端齒輪將扭矩傳遞至與其相互嚙合的相鄰遮陽組件的近端齒輪和遠(yuǎn)端齒輪，帶動(dòng)相鄰的遮陽組件向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟五、扭矩如此順序傳遞，每組遮陽組件旋轉(zhuǎn)角度相同，相鄰的遮陽組件的旋轉(zhuǎn)方向相反；

步驟六、待遮陽板遮擋住集熱器向陽一側(cè)時(shí)，控制器輸出信號(hào)，停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)遮陽；

步驟七、開啟電源，重復(fù)步驟一至步驟五，再次轉(zhuǎn)動(dòng)遮陽組件，同向或反向旋轉(zhuǎn)180°，遮陽板停留在集熱器背陰側(cè)，實(shí)現(xiàn)集熱器的集熱。

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置利用相互嚙合的齒輪和遮陽板，實(shí)現(xiàn)扭矩的傳遞，結(jié)構(gòu)簡單，裝置強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，故障率低，使用壽命長，遮陽效果好，受風(fēng)力影響較小。

本發(fā)明在每個(gè)真空管外側(cè)分別設(shè)置一組遮陽組件，遮陽板為半圓形槽板，與真空管同軸、配合設(shè)置，可有效的遮擋住射向集熱器的陽光，遮陽效果好；遮陽板與真空管管壁之間留有間隙，方便遮陽板繞真空管軸線方向旋轉(zhuǎn)，避免遮陽板與真空管管壁的摩擦，同時(shí)，遮陽板并不遮擋真空管之間的間隙，也在一定程度上降低了風(fēng)阻，大大減小了大風(fēng)天氣對(duì)遮陽裝置的影響，避免了遮陽裝置的吹落。

本發(fā)明遮陽組件并列排布，分別通過兩側(cè)的近端齒輪和遠(yuǎn)端齒輪與相鄰的遮陽組件相互嚙合，傳遞扭矩，裝置強(qiáng)度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，由與近端齒輪嚙合的主動(dòng)齒輪帶動(dòng)，實(shí)現(xiàn)所有遮陽組件的同時(shí)旋轉(zhuǎn)，裝置故障率低，使用壽命長，便于后期維修和維護(hù)。

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置及其遮陽方法作進(jìn)一步說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為遮陽組件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置非遮陽狀態(tài)的使用示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-集熱器聯(lián)箱；2-真空管；3-固定架；41-遮陽板；42-近端齒輪；43-遠(yuǎn)端齒輪；5-主動(dòng)齒輪；6-驅(qū)動(dòng)電機(jī)；7-控制系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置包括遮陽組件及其傳動(dòng)動(dòng)力裝置，真空管型太陽能集熱器包括熱量匯集的集熱器聯(lián)箱1、并列排布的真空管2和位于真空管2尾端用于支撐真空管2的固定架3，遮陽組件分別設(shè)置在每個(gè)真空管2外部，并列排布；如圖2所示，遮陽組件包括可繞真空管2軸線方向相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的遮陽板41和遮陽板41兩端的環(huán)形齒輪，遮陽板41為半圓形槽板，沿真空管2的軸線方向通長設(shè)置，遮陽板41與真空管2的長度相適應(yīng)、且同軸設(shè)置，遮陽板41與真空管2的管壁之間留有的間隙不大于5mm；遮陽板41采用塑料或軟質(zhì)金屬制成；環(huán)形齒輪包括設(shè)置在集熱器聯(lián)箱1一側(cè)的近端齒輪42和設(shè)置在固定架3一側(cè)的遠(yuǎn)端齒輪43，分別固定在遮陽板41兩端，近端齒輪42和遠(yuǎn)端齒輪43套設(shè)在真空管2外側(cè)，其內(nèi)側(cè)壁與遮陽板41兩端部外側(cè)壁固定；環(huán)形齒輪內(nèi)周面設(shè)有一環(huán)形臺(tái)階，遮陽板41端頭與環(huán)形臺(tái)階的下臺(tái)面粘結(jié)或焊接固定，環(huán)形臺(tái)階的上臺(tái)面與真空管2外表面間隙配合；相鄰遮陽組件之間的近端齒輪42或遠(yuǎn)端齒輪43相互咬合傳動(dòng)；傳動(dòng)動(dòng)力裝置包括主動(dòng)齒輪5、驅(qū)動(dòng)電機(jī)6和控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的控制系統(tǒng)7，主動(dòng)齒輪5與并列排布的其中一個(gè)近端齒輪42嚙合，主動(dòng)齒輪5與驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的驅(qū)動(dòng)軸輸出端連接，驅(qū)動(dòng)電機(jī)6的輸入端與控制系統(tǒng)7的輸出端電連接。

如圖1和圖3所示，本發(fā)明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置的遮陽方法，具體包括以下步驟：

步驟一、開啟電源，控制系統(tǒng)7傳送控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，驅(qū)動(dòng)電機(jī)6輸出扭矩，通過傳動(dòng)軸帶動(dòng)主動(dòng)齒輪5轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟二、主動(dòng)齒輪5與近端齒輪42嚙合，傳動(dòng)扭矩，帶動(dòng)與主動(dòng)齒輪5嚙合的近端齒輪42轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟三、扭矩通過與近端齒輪42固定的遮陽板41傳遞至該遮陽組件的遠(yuǎn)端齒輪43，遮陽組件同時(shí)旋轉(zhuǎn)；

步驟四、同時(shí)，與主動(dòng)齒輪5嚙合的遮陽組件通過遮陽板41兩端的近端齒輪42和遠(yuǎn)端齒輪43將扭矩傳遞至與其相互嚙合的相鄰遮陽組件的近端齒輪42和遠(yuǎn)端齒輪43，帶動(dòng)相鄰的遮陽組件向反方向轉(zhuǎn)動(dòng)；

步驟五、扭矩如此順序傳遞，每組遮陽組件旋轉(zhuǎn)角度相同，相鄰的遮陽組件的旋轉(zhuǎn)方向相反；

步驟六、待遮陽板41遮擋住集熱器向陽一側(cè)時(shí)，控制器輸出信號(hào)，停止驅(qū)動(dòng)電機(jī)6，實(shí)現(xiàn)遮陽；

步驟七、開啟電源，重復(fù)步驟一至步驟五，再次轉(zhuǎn)動(dòng)遮陽組件，同向或反向旋轉(zhuǎn)180°，遮陽板41停留在集熱器背陰側(cè)，實(shí)現(xiàn)集熱器的集熱。

將傳動(dòng)動(dòng)力裝置替換為手動(dòng)搖桿，即可實(shí)現(xiàn)遮陽裝置的手動(dòng)控制。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。