漸伸面反光板在太陽能熱水器上的應(yīng)用

湖北省隨州市職業(yè)技術(shù)學(xué)院 ■ 林學(xué)軍

在《對太陽能利用中陽光采集問題的探討》（刊登于本刊2008年第11期）一文中，筆者根據(jù)光的直線傳播規(guī)律和光的反射定律，運(yùn)用高等數(shù)學(xué)微積分，探討出一種由圓管及與圓管相適配的漸伸面反光板組合而成的太陽光采集裝置。如何將此裝置應(yīng)用在太陽能熱水器上？帶著這個(gè)問題，通過大量反復(fù)的推敲和實(shí)踐，最終完成了一種新型的太陽能熱水器——軸支承太陽能熱水器，它是漸伸面反光板在太陽能熱水器上的一個(gè)很好的應(yīng)用。下面對這種新型的太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新要點(diǎn)進(jìn)行簡要介紹：

一 軸支承太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)

圖1為軸支承太陽能熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖，它由水箱承重軸、透光管、隔熱層、反光板及支架組成。水箱為圓柱體，其外表曲面上涂有黑色的吸光材料，位于透光管之中，透光管與水箱曲面之間為真空，承重軸與水箱固定連接，透光管兩端、承重軸上靠近水箱兩端面的部分均位于隔熱層的套包之中，反光板的反光面為與圓柱體水箱相適配的漸伸面。

位于水箱的端面上分別設(shè)置有進(jìn)水口、排氣孔、電輔助加熱裝置、溫度水位傳感器，它們以及熱水器的支架均為現(xiàn)有成熟的技術(shù)，故圖中省略未畫，在此也不作論述。關(guān)于承重軸其方位角及仰角的調(diào)整與安裝固定也為現(xiàn)有成熟的技術(shù)，在此同樣也不作論述。

二 軸支承太陽能熱水器的四個(gè)創(chuàng)新

(1)軸支承太陽能熱水器的水箱直接吸收太陽能，從而克服了常見太陽能熱水器太陽能必須通過集熱管傳遞到水箱中的弊端，吸收太陽能更快。

(2)軸支承太陽能熱水器應(yīng)用漸伸面反光板與圓柱體水箱巧妙組合，采光效率最高可達(dá)314%，從而克服了常見太陽能熱水器無反光板或反光板效率不高的弊端，吸收太陽能更多。

(3)軸支承太陽能熱水器中水箱曲面與透光管之間的真空以及套包水箱和透光管兩端的隔熱層最大限度減少了水箱中向外的熱傳遞，從而克服了常見太陽能熱水器每根與水箱中熱水接觸的集熱管一端均通過集熱管外層玻璃向外傳熱的弊端，保溫效果更好。

(4)整個(gè)軸支承太陽能熱水器僅由一根承重軸支承，從而克服了常見太陽能熱水器集熱管多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的弊端，結(jié)構(gòu)簡單，用材少、成本低，其市場前景不可估量。