一种太阳能防风反光板的设计

第３２卷第５期　２０１４年ｏ９月　佳木斯大学学报（自然科学版）　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｊｉａｍｕｓｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．５　

Ｓｅｐ．　２０１４　

文章编号：１００８—１４０２（２０１４）０５—０７５８一ｏ２　

一种太阳能防风反光板的设计①　程晶晶　，　周明龙２，　李文　（１．安徽理工大学．安徽淮南２３２００１；２．安徽机电职业技术学院．安徽芜湖２４１０００）　

摘要：　一种新型太阳能防风反光板的设计，给出了具体的防风反光板的技术设计方案．与现　有反光板技术相比，设计的太阳能防风反光板可以对强风产生的压力进行释放，有效防止太阳能　热水器受风压过大而损坏或跌落，具有一定的经济效益，节约了能源．　关键词：　太阳能；反光板；热水器　中图分类号：ＴＰ２７４　文献标识码：Ａ　

为了解决使用反光板易损坏太阳能热水器这　个技术问题¨　Ｊ，设计了一种太阳能防风挡板，该　太阳能防风反光板能有效抵御强风，同时提高太阳　能热水器的效率．其技术方案是　Ｊ：一种太阳能防　风反光板，包括真空集热管、条形支座和反光片，真　空集热管平行排列且其两端由条形支座固定，反光　片平行于真空集热管并均布于真空集热管的下方，　相邻的反光片铰接于同一转轴上并通过所述转轴　枢接于所述条形支座上，铰接于同一转轴上的两片　反光片的非铰接侧边缘设置有相同磁极的磁条，位　于相邻转轴上的反光片的磁条磁极不同，具有不同　磁条磁极的反光片吸合后呈“Ｖ”型，真空集热管位　于“Ｖ”型结构的中线上方．在当风力达到一定强度　后，反光片脱离吸合，将强风产生的压力释放，有效　防止太阳能热水器受风压过大．　１具体设计实例　图１为太阳能防风反光板俯视结构示意图，图　２为太阳能防风反光板的正视结构示意图，图３为　太阳能防风反光板反光片打开后的正视结构示意　图，图４为太阳能防风反光板反光片内部结构示意　图，图５是改进的太阳能防风反光板的反光片内部　结构示意图，图６是改进反光板外围电路框图．在　图中：１００一真空集热管，２００一条形支座，３００一反　光片，３ｌ０一转轴，３２０一磁条，３３０一电磁铁．　如图１、图２、图４，在本实例中，该太阳能防风　反光板包括真空集热管１００、条形支座２００和反光　片３００，真空集热管１００平行排列且其两端由条形　支座２００固定，反光片３００平行于真空集热管１００　并均布于真空集热管１００的下方，相邻的反光片　３００铰接于同一转轴３１０上并通过所述转轴３１０　枢接于条形支座２００上，铰接于同一转轴上的两片　反光片３００的非铰接侧边缘设置有相同磁极的磁　条３２０，位于相邻转轴３１０上的反光片３００的磁条　３２０磁极不同．　

、　，　厂　／／／　／／　ｉ　ｆｆ　。。　…　Ⅲ．　

图２太阳能防风反光板正视结构示意图　上述设计的太阳能防风反光板，具有不同磁条　

①收稿日期：２０１４—０７—１７　基金项目：安徽高校省级优秀青年人才基金重点项目（２０１３ＳＱＲＬ１０９ＺＤ）．　作者简介：程晶晶（１９８８一），女，安徽六安人，安徽理工大学硕士研究生，研究方向：智能电气控制　第５期　程晶晶，等：一种太阳能防风反光板的设计　７５９　《　、Ｙ／　’、－＿，ｊ　曩　＼・／　，　。　图３反光板打开后的正视结构示意图　３Ｊ　０　３（１ｌ１　●　ｒ＿　Ｉ　

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图４反光片内部结构示意图　２改进的具体设计实例　在前面设计基础上，对反光板内部结构做了　一些改进，如图５、图６所示，在反光片３００边缘设　置有电磁铁３３０，电磁铁３３０与反光片３００上的磁　条３２０磁极相反的磁极与磁条３２０设置在一起，电　磁铁３３０与一恒压恒流的开关电源电连接．开关电　源为一含有恒压恒流电路的风力检测扇，恒压恒流　电路为供电源达到固定电压才启动的电路．供电源　为风力检测扇的电动机产生的电源，当风速达到足　够大的时候，恒压恒流电路才接通电磁铁３３０的电　源，用于抵消磁条３２０的磁性．　改进的太阳能防风反光板的运行原理：如图　３，风达到一定强度后，电磁铁３３０开启，利用电磁　铁３３０抵消磁条３２０的磁性，使反光片３００脱离吸　合，类似百叶窗打开，将强风产生的压力释放，有效　防止太阳能热水器受风压过大，这种方式更加可　

图５　改进反光片内部结构示意图　图６改进反光板外围电路框图　３　结束语　

设计的太阳能防风反光板，将其应用到太阳能　热水器上，其优点在于：当风力达到一定强度后，吸　合成“Ｖ”型反光片由于风压大于吸合力，反光片脱　离吸合，类似百叶窗打开，将强风产生的压力释放，　有效防止太阳能热水器受风压过大；风达到一定强　度后，电磁铁开启，利用电磁铁抵消磁条的磁性，使　反光片脱离吸合，这种设计更加可靠．　

参考文献：　［１］王忠元．太阳能热水器［Ｊ］．中国房地产业，２０１２，（０１）．　［２］　丁坚．浅议太阳能热水器行业发展状况——从销售、技术、人　才的角度［Ｊ］．科技致富向导，２０１０，（３０）：３０５—３０６．　［３］戴蕾．促进太阳能热水器应用法律问题初探［Ｄ］．青岛：山东　科技大学，２０１０．　［４］周明龙，程晶晶．一种太阳能防风反光板［Ｐ］．中国专利：　ＣＮ２０３６Ｏ５５Ｏ７Ｕ．２０１４一Ｏ５—２１．　［５］周清华．板式太阳能集热器装置［Ｊ］．太阳能，２０１０，（０３）：３６　

—３７．　［６】石莹．基于　Ｍ的太阳能建筑设计初探［ＤＪ．天津：天津大　学，２０１２．　［７］　周明龙，程晶晶，李文等．基于压电陶瓷的无线鼠标的设计　［Ｊ］．佳木斯大学学报（自然科学版），２０１４，３２（０２）：２８１—　２８２．　

（下转７６５页）　第５期　杜春雪：１，　（ｔ）＝ａｕ（ｔ）＋ａ２　（［ｔ＋２］）型ＥＰＣＡ的数值分析　７６５　这就要求一口≤一　，对口≥一ｌｎ２时成立，故只　须有　（　）≤ｅ　．　（２）ａ＜一ｌｎ２时，当且仅当　

一　≥一　或一口≥一口，　日ｃ　Ｓ，即　（　）≤ｅ　．　综上，由引理２．２有此时ｎ为偶数，证毕．　

３　小　结　本文将Ｅｕｌｅｒ—Ｍａｅｌａｕｒｉｎ这一数值方法作用　于一种超前型ＥＰＣＡ，研究了该方程数值解的收敛　阶及稳定性；证明了对这种方法，此方程的收敛阶　为２ｎ＋２，并得到了数值解的稳定区域包含解析解　稳定区域的充分必要条件．　

参考文献：　［１］　Ｗｉｅｎｅｒ　Ｊ．Ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｄｉｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｅｑｕａ．　ｔｉｏｎｓ［Ｍ］．Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ：Ｗｏｒｌｄ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，１９９３．　［２］　吕万金，刘明珠．方程的线性方法数值稳定性［Ｊ］．黑龙江大　学自然科学学报，２００６，２３（５）：７００—７０２．　［３］　吕万金，宋迎春．超前型自变量分段连续型微分方程的　Ｒｕｎｇｅ—Ｋｕｔｔａ方法的数值稳定性［Ｊ］．黑龙江大学自然科学　学报，２０１０，２７（３）：２８１—２８６．　［４］杜春雪．超前型ＥＰＣＡ的数值稳定性分析［Ｊ］．佳木斯大学　学报（自然科学版），２０１１，２９（２）：２７６—２７９．　［５］　杜春雪．滞后型ＥＰＣＡ的数值方法［Ｊ］．佳木斯大学学报（自　然科学版），２０１３，３１（３）：４３５—４３７．　［６］Ｓｔｏｅｒ，Ｊ．，Ｂｕｌｉｒｓｈ，Ｒ．：Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ，２ｎｄ　ｅｄｕ．Ｔｅｘｔｓ　Ａｐｐ１．Ｍａｔｈ．Ｓｐｒｉｎｇｅｒ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ（１９９３）．　［７］ｗ．Ｊ．Ｌｖ，ｚ．Ｗ．Ｙａｎｇ，Ｍ．Ｚ．Ｌｉｕ．Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆｔｈｅ　Ｅｕｌｅｒ—Ｍａ－　ｅｌａｕｒｉｎ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　Ｎｅｕｔｒａｌ　Ｄｅｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｅｑａｔｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　Ｈｅｅｅｗｉｓｅ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ａｒｇｕｍｅｎｔｓ．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｍａｔｈｍａｔｉｅｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ　１０６：１４８０—１４８７（２００７）．　

Ｔｈｅ　Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　Ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　Ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ａｒｇｕｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　（ｔ）＝ａｕ（ｔ）＋ａ２ｔｔ（［ｔ＋２］）　Ｄ　（　Ｍｎ—ＸＵ￣　（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＢａｓｉｃ　Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃｓ，Ｊｉａｍｕｓｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｍｕｓｉ　１５４００７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅａｌｓ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｎｕｍｅｒｉｃａｌ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｅｕｌｅｒ・－Ｍａｃｌａｕｒｉｎ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｆｏｒ　Ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｗｉｔｈ　Ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ａｒｇｕｍｅｎｔｓ　ｏｆ　（ｔ）＝ａｕ（ｔ）＋ａ２　（［ｔ＋２］）．Ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｇｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｎｅｃｅｓｓａｒｙ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｔｉｃ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｇｉｏｎ　ｉｓ　ｃｏｎｔａｉｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｕ－　ｍｅｒｉｃＭ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｒｅｇｉｏｎ　ｉｓ　ｏｂｔａｉｎｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｅｌａｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎ；ｐｉｅｃｅｗｉｓｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ａｒｇｕｍｅｎｔｓ；ａｓｙｍｐｔｏｔｉｃ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ．　

（上接７５９页）　Ａ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｓｏｌａｒ　Ｗｉｎｄ　Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　ＣＨＥＮＧ　Ｊｉｎｇ一　ｎｇ１，ＺＨＯＵ　Ｍｉｎｇ一己０ｎｇ　，ＬＩ　Ｗｅｎ２　（１．Ａｎｉｌｎｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｄｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ２３２００１，Ｃｈｉｎａ；２．Ａｎｉｍｉ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｗｕｈｕ　２４１０００，Ｃｈｈｍ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａ　ｎｅｗ　ｔｙｐｅ　ｏｆ　ｓｏｌａｒ　ｗｉｎｄ　ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ａ　ｓｐｅｃｉｆｉｃ　ｗｉｎｄ　ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　

ｄｅｓｉｇｎ　ｗｅｒｅ　ｇｉｖｅｎ．Ｃｏｍｐａｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｏｌａｒ　ｗｉｎｄ　ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ　Ｃａｌｌ　ｒｅ－　ｌｅａｓｅ　ｔｈｅ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｃａｕｓｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｔｒｏｎｇ　ｗｉｎｄ，ｐｒｅｖｅｎｔ　ｔｈｅ　ｓｏｌａｒ　ｗａｔｅｒ　ｈｅａｔｅｒ　ｆｒｏｍ　ａｉｒ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｄａｍａｇｅ　ｏｒ　ｆａｌｌ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｈａｓ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔ，ａｎｄ　ｓａｖｅ　ｔｈｅ　ｅｎｅｒｇｙ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　ｓｏｌａｒ　ｅｎｅｒｇｙ；ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ；ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ　ｈｅａｔｅｒ