本發明涉及太陽能集熱器的遮陽裝置技術領域，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：

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，環境溫度更低，此類太陽能集熱器，常常面臨系統過熱問題，特別是集熱面積較大，用于冬季采暖的系統，夏季過多的熱量，會造成系統過熱，對集熱器及其他系統元件造成很大損害，在系統設計時是需要盡量避免的。

避免過熱的措施，從原則上而言，在需要的時候將集熱器遮擋起來是對系統保護較好的。目前的真空管型太陽能熱水系統，這樣措施比較粗放，如采用人工遮擋帆布等措施，耗費人力且效率低下，在大風天氣還有吹落的風險。而自動遮擋的措施一般沒有脫離柔性布料遮蓋的方案，仍然存在大風天氣造成破壞的風險；稍精密一些的自動遮擋措施，結構復雜，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。

技術實現要素：

本發明提供一種結構簡單，成本低，裝置故障率低，便于維修，受大風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。

解決的技術問題是：現有的手動遮陽方式措施粗放，大風天氣易吹落，自動遮陽方式結構復雜，成本高，故障率高，維修成本高、難度大，且易受大風天氣影響。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發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動力裝置，真空管型太陽能集熱器包括熱量匯集的集熱器聯箱、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置在每個真空管外部，并列排布；所述遮陽組件包括可繞真空管軸線方向相對轉動的遮陽板和遮陽板兩端的環形齒輪，所述遮陽板為半圓形槽板，沿真空管的軸線方向通長設置，遮陽板與真空管的長度相適應、且同軸設置；所述環形齒輪包括設置在集熱器聯箱一側的近端齒輪和設置在固定架一側的遠端齒輪，近端齒輪和遠端齒輪套設在真空管外側；相鄰遮陽組件之間的環形齒輪相互咬合傳動；傳動動力裝置包括主動齒輪、驅動電機和控制驅動電機的控制系統，主動齒輪與一個近端齒輪嚙合，主動齒輪與驅動電機的驅動軸輸出端連接，驅動電機的輸入端與控制系統的輸出端電連接。

本發明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進一步的，所述遮陽板與真空管的管壁之間留有的間隙不大于5mm。

本發明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進一步的，所述遮陽板采用塑料或軟質金屬制成。

本發明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進一步的，所述環形齒輪內周面設有一環形臺階，遮陽板端頭與環形臺階的下臺面粘結或焊接固定，環形臺階的上臺面與真空管外表面間隙配合。

本發明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置，進一步的，所述遮陽板與真空管的長度相適應、且同軸設置。

本發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，控制系統傳送控制信號至驅動電機，驅動電機輸出扭矩，通過傳動軸帶動主動齒輪轉動；

步驟二、主動齒輪與近端齒輪嚙合，傳動扭矩，帶動與主動齒輪嚙合的近端齒輪轉動；

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端齒輪，遮陽組件同時旋轉；

步驟四、同時，與主動齒輪嚙合的遮陽組件通過遮陽板兩端的近端齒輪和遠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端齒輪，帶動相鄰的遮陽組件向反方向轉動；

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

步驟六、待遮陽板遮擋住集熱器向陽一側時，控制器輸出信號，停止驅動電機，實現遮陽；

步驟七、開啟電源，重復步驟一至步驟五，再次轉動遮陽組件，同向或反向旋轉180°，遮陽板停留在集熱器背陰側，實現集熱器的集熱。

本發明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置與現有技術相比，具有如下有益效果：

本發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，實現扭矩的傳遞，結構簡單，裝置強度高、穩定性強，故障率低，使用壽命長，遮陽效果好，受風力影響較小。

本發明在每個真空管外側分別設置一組遮陽組件，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，避免遮陽板與真空管管壁的摩擦，同時，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阻，大大減小了大風天氣對遮陽裝置的影響，避免了遮陽裝置的吹落。

本發明遮陽組件并列排布，分別通過兩側的近端齒輪和遠端齒輪與相鄰的遮陽組件相互嚙合，傳遞扭矩，裝置強度高、穩定性強，由與近端齒輪嚙合的主動齒輪帶動，實現所有遮陽組件的同時旋轉，裝置故障率低，使用壽命長，便于后期維修和維護。

下面結合附圖對本發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一步說明。

附圖說明

圖1為本發明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置的結構示意圖；

圖2為遮陽組件的結構示意圖；

圖3為本發明用于真空管型太陽能集熱器的遮陽裝置非遮陽狀態的使用示意圖。

附圖標記：

1-集熱器聯箱；2-真空管；3-固定架；41-遮陽板；42-近端齒輪；43-遠端齒輪；5-主動齒輪；6-驅動電機；7-控制系統。

具體實施方式

如圖1所示，本發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動力裝置，真空管型太陽能集熱器包括熱量匯集的集熱器聯箱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，遮陽組件分別設置在每個真空管2外部，并列排布；如圖2所示，遮陽組件包括可繞真空管2軸線方向相對轉動的遮陽板41和遮陽板41兩端的環形齒輪，遮陽板41為半圓形槽板，沿真空管2的軸線方向通長設置，遮陽板41與真空管2的長度相適應、且同軸設置，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采用塑料或軟質金屬制成；環形齒輪包括設置在集熱器聯箱1一側的近端齒輪42和設置在固定架3一側的遠端齒輪43，分別固定在遮陽板41兩端，近端齒輪42和遠端齒輪43套設在真空管2外側，其內側壁與遮陽板41兩端部外側壁固定；環形齒輪內周面設有一環形臺階，遮陽板41端頭與環形臺階的下臺面粘結或焊接固定，環形臺階的上臺面與真空管2外表面間隙配合；相鄰遮陽組件之間的近端齒輪42或遠端齒輪43相互咬合傳動；傳動動力裝置包括主動齒輪5、驅動電機6和控制驅動電機6的控制系統7，主動齒輪5與并列排布的其中一個近端齒輪42嚙合，主動齒輪5與驅動電機6的驅動軸輸出端連接，驅動電機6的輸入端與控制系統7的輸出端電連接。

如圖1和圖3所示，本發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7傳送控制信號至驅動電機6，驅動電機6輸出扭矩，通過傳動軸帶動主動齒輪5轉動；

步驟二、主動齒輪5與近端齒輪42嚙合，傳動扭矩，帶動與主動齒輪5嚙合的近端齒輪42轉動；

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端齒輪43，遮陽組件同時旋轉；

步驟四、同時，與主動齒輪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和遠端齒輪43，帶動相鄰的遮陽組件向反方向轉動；

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

步驟六、待遮陽板41遮擋住集熱器向陽一側時，控制器輸出信號，停止驅動電機6，實現遮陽；

步驟七、開啟電源，重復步驟一至步驟五，再次轉動遮陽組件，同向或反向旋轉180°，遮陽板41停留在集熱器背陰側，實現集熱器的集熱。

將傳動動力裝置替換為手動搖桿，即可實現遮陽裝置的手動控制。

以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護范圍內。