太阳能遮阳凉棚.pdf

本发明涉及一种新型建筑物附属装置，确切地说，涉及一种既可作为太阳能热水器同时又可遮挡阳光进入屋内的建筑物窗户凉棚。
    太阳能是极其丰富、又极待开发利用的能源。在四十分钟时间内幅射到地球上的太阳能相当于如今全世界一年的能源消费量。太阳能是一种非常清洁、无污染和对环境无影响的很好的一次能源，而且，它几乎不受地区限制，不论什么地方都可以利用。但是，在地球表面太阳能的密度很低，最高值只有1千瓦／平方米，为此，人们研制了一些能聚集太阳能的大面积换能器件。另外，由于太阳在天空中的位置是随每天的时刻不同而改变的，为提高太阳光的能流密度，通常需要使用各种聚光汇集装置（如：反射镜等）把太阳光聚集以提高能流密度，而因太阳在天空中的位置变化，还必须使用一套跟踪装置才能使汇聚装置的输出始终保持在换能器的表面，这种跟踪装置结构复杂，体积笨重，维护使用也有诸多不便。

    随着人们生活水平的提高，生活热水的需求也日益增长，为此，市场上热水器的销售日趋增加，随着煤气、电力的价格上涨，给太阳能热水器的开发生产和推广应用带来了新地机遇。目前一台0.68平方米的太阳能热水器，每天只要有二小时左右的日照9（在北纬40°以下我国领土上），就能获得一个三口之家所用的生活热水。如何进一步寻求开发利用太阳能并提高其换能效率已经成了许多科技人员孜孜以求的新课题。

    本发明的目的是提供一种兼具太阳能热水器功能，又能遮挡阳光进入屋内的太阳能遮阳凉棚。

    本发明是由支架、框架、反射镜瓦和太阳能换能器件组成，其特征在于：安装在窗户上方由支架斜向支撑的矩形框架内纵向排列着若干个由反射镜瓦和换能器件组成的太阳能热水器，其中反射镜瓦呈半圆柱形，在其圆柱中心所在的半径上安装有外表面为圆柱形的换能吸热水管，吸热水管的安装轴线与反射镜的轴线平行，其外表面圆柱直径为反射镜瓦圆柱直径的1／3～1／5，各个吸热水管的上端都与设在框架上部，其两侧分别装有进水管与出水管的圆筒形汇管相连通，在出水管上装有温控开关。本发明尤其适用于我国南方阳光充足地区的家庭应用。

    在我国南方（包括江淮及江南）广大地区，由于年平均气温较高，一般家庭都不太喜欢阳光直射到室内，需要在窗户上安装遮阳棚或百页窗以阻挡阳光。南方地区降雨量也多，许多住宅又希望在窗户上方增设挡雨设施，以免雨水捎进屋内（因气候炎热及安装空调的住户还不普遍，人们习惯于长年开窗生活）。此外，南方家庭又都有每天洗澡的习惯，在天气闷热的日子里用炉灶加热洗浴用的热水更使室温增高，是件迫不得已的苦差。本发明的研制成功则为解决上述问题提供了有效途径。本发明的结构基本上与太阳能热水器相似，由于其采用了申请人的另一专利申请“一种免动跟踪太阳能聚能器”（申请号：CN 93219582.2）的结构，可以在太阳全日照范围内把投射到反射镜的阳光光线基本上都反射到换能吸热器件上，不需转动反射镜，也不需要结构复杂的跟踪太阳位置的控制装置，使它没有运动机构而实现自位免动跟踪，大大简化了结构和维护工作量，兼具太阳能热水器提供生活用热水功能和遮阳、挡雨的凉棚功能。

    图1是本发明的结构示意图。

    图2是本发明中反射瓦与吸热水管的结构示意图。

    图中1是矩形框架，可用金属制成，其中纵向排列着由若干个反射镜瓦11和吸热水管12组成太阳能热水器，其中反射镜瓦11呈半圆柱形，可以用背面为反光镜面的玻璃制成，也可以采用铝型材料制成，如用后者，其内表面应进行抛光处理。在反射镜瓦11的圆柱中心所在的半径上安装有外表面为圆柱形的换能吸热水管12（参见图2）。吸热水管12的安装轴线应与反射镜瓦的轴线平行，其外表面的圆柱直径为反射镜瓦11的圆柱直径的1／3～1／5。这些吸热水管与反射瓦的个数可视框架的宽窄而增减。框架的长度可在1米～1.3米之间。各个吸热水管12的上端部都与设在框架上部、其两侧分别装有进水管5和出水管6的圆筒形汇管4相连通。在出水管6上装有温控开关。自来水由进水管5经汇管4流入吸热水管12里，由于反射瓦11的特殊结构，使得照射到其上的太阳光都能基本上反射到吸热水管12上，并使太阳光投射到吸热水管上时被聚能，提高能量密度，从而太阳能热水器的能量转换效率也可显著提高。这种反射镜瓦与换热水管的结构还使太阳在任何时候的日照阳光，都能集中投射到反射瓦上和被反射到换热水管，实现免动自位跟踪。框架1通常安装在窗户的斜上方，由窗户两侧的支架2斜向支撑。支架2的上端可以设有3～4个斜凹槽3，以便调定凉棚框架的倾斜角度后，可用螺栓、螺母在斜凹槽中紧固框架1与支架2的倾斜位置。温控开关7则用于调定热水温度。

    本发明已试验制成样品，与普通家用太阳能热水器一样，基本上毋需维护。在北京地区安装试验的数据表明可以满足3口人洗涤及一般生活用水的需求。