CN101280967A - 免跟踪球透镜阵列集热系统 - Google Patents

免跟踪球透镜阵列集热系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101280967A
CN101280967A CNA2008100988932A CN200810098893A CN101280967A CN 101280967 A CN101280967 A CN 101280967A CN A2008100988932 A CNA2008100988932 A CN A2008100988932A CN 200810098893 A CN200810098893 A CN 200810098893A CN 101280967 A CN101280967 A CN 101280967A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
water
sphere
ball lens
circulation pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CNA2008100988932A
Other languages
English (en)
Inventor
汪烈生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CNA2008100988932A priority Critical patent/CN101280967A/zh
Publication of CN101280967A publication Critical patent/CN101280967A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/30—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with lenses
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination
    • Y02A20/138—Water desalination using renewable energy
    • Y02A20/142—Solar thermal; Photovoltaics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及太阳能免跟踪球透镜阵列集热系统。它由若干个直径约3至5cm玻璃球透镜组成一阵列，根据当地纬度太阳的出没路线图及一年中光斑的覆盖面在球透镜下方设置球面集热器；每排球面集热器通过绝热管串连且与主干绝热管连接成一循环管路，在主干绝热管处设置水流循环泵，水箱中的水在循环泵的作用下进入球面集热器中被加热至高温蒸汽。本发明的优点在于：应用了球透镜阵列聚焦阳光，且根据当地纬度太阳的出没路线图设置球面集热器，水流循环泵强制水流循环，从而实现免跟踪点聚焦阳光的应用。本发明的应用领域：征服沙漠的聚热发电、屋顶的集热系统、海水淡化等。

Description

免跟踪球透镜阵列集热系统
技术领域
本发明涉及一种太阳能免跟踪球透镜阵列集热系统。
背景技术
太阳能采集必须采用一定的技术装置即集热器，集热器按是否聚光可划分为聚光集热器和非聚光集热器；聚光集热器能将阳光会集在面积小的吸热面上，可获得较高温；但只能利用直射辐射，且需要跟踪太阳。聚光集热器主要由聚光器，吸收器和跟踪系统三大部分组成，按聚光原理区分，聚光集热器基本可分为反射聚光和折射光两大类；在反射式聚光集热器中应用较多的是旋转抛物面镜聚光集热器(点聚焦)和槽形抛物面镜聚光集热器(线聚焦)，点聚焦可获得高温，但要进行二维跟踪；线聚焦可获得中温，只需要进行一维跟踪。这两种聚光集热器，几十年来进行了许多的改进；如提高反射面加工精度、研制高反射材料；简化跟踪系统；减低成本和提高可靠性等。
非聚光集热器产品市场上主要包括两种：真空管热水器和平板式热水器，平板式热水器的吸热过程：太阳辐射透过玻璃盖板被集热板吸收后沿肋片和管壁传递到吸热管内的水。吸热管内的水吸热后温度升高，比重减小而上升，形成一个向上的动力，构成一个热虹吸系统，随着热水的不断上移并储存在水箱上部，同时通过下循环管不断补充温度较低的水，如此循环往复，最终整箱水都升高至一定的温度。
利用光的折射原理可以制成折射式聚光器。历史上曾经有人在法国巴黎用二块凸透镜聚焦阳光进行熔化金属表演。显然巨型玻璃凸透镜比较重，耗材多，制造工艺复杂；所以折射式聚光器长期没有什么发展。之后有人提出采用硬质透明塑料制成充水透镜聚焦采集光线，虽然降低了凸透镜的耗材量；但要进行二维跟踪，所以也没有很好的应用到实际中去。
采用若干个直径较小约3至5cm的玻璃球透镜组成一阵列聚集阳光，根据当地纬度太阳的出没路线图及一年中球透镜聚焦光斑的覆盖面紧贴球面设置球面集热器，每排球面集热器通过绝热管串连且与主干绝热管连接，球面集热器其结构和吸热过程与平板式集热器相似，但可省去玻璃盖板由球透镜球面替代，为了使水箱中的水更好的在管路中循环只须配置循环泵即可。
球面集热的特征在于：其中的集热板为曲面，与之相连铜制的走水管路也需制成相应的曲面形状结合，所以其制造工艺相对平面的较难，但是其工艺难题完全可以解决，在此对其制造工艺作简单解说，通过模具将一平板压制成留有供走水管路组合连接凹槽的曲面，而曲面走水管路先制成平面之后通过模具压制成与之相结合的曲面即可。
选用直径越小的球透镜其耗材和体积越小，但太小了设置相应的球面集热器就相对越难，若太大了其耗材和体积将随直径增大倍数的二次方递增，考虑这些实际因素所以采用3至5cm直径的球透镜较适宜。
利用球透镜阵列根据当地纬度太阳的出没路线图及一年中球透镜聚集光斑的覆盖面设置集热器，从而实现免跟踪点聚焦采集的阳光的应用，(在此不对设置球透镜的支架进行说明)。
发明内容
本发明在于提供一种太阳能免跟踪球透镜陈列集热系统。
本发明是这样实现的：
一种免跟踪球透镜阵列集热系统，由球透镜、球面集热器、绝热管、水流循环泵、水箱组成，其中：若干个球透镜采用直径较小约3至5cm的玻璃球透镜组成一阵列聚集阳光。
一种免跟踪球透镜阵列集热系统，其中：球面集热器根据当地纬度太阳的出没路线图及一年中光斑的覆盖面设置在球透镜下方，每排球面集热器通过绝热管串连且与主干绝热管连接成一循环管路。
一种免跟踪球透镜阵列集热系统，其中：主干绝热管处设置水流循环泵，水箱中的水在水流循环泵的作用下进入球面集热器中被加热至高温蒸汽。
本发明的优点在于：应用了球透镜阵列聚焦阳光，且根据当地纬度太阳的出没路线图设置球面集热器，水流循环泵强制水流循环，从而实现免跟踪点聚焦阳光的应用。
本发明的应用领域：征服沙漠的聚热发电、屋顶的集热系统，海水淡化等。
附图说明
图1为免跟踪球透镜阵列集热系统的结构示意图。
附图标记：球透镜1、球面集热器2、绝热管3、水流循环泵4、水箱5。
具体实施方式：
下面结合实施例并对照附图对本发明进一步详细说明。
实施例1、一种免跟踪球透镜阵列集热系统，由球透镜1、球面集热器2、绝热管3、水流循环泵4、水箱5组成，其中：若干个球透镜1采用直径较小约三至五厘米的玻璃球透镜组成一阵列聚集阳光。
实施例2、一种免跟踪球透镜阵列集热系统，其中：球面集热器2根据当地纬度太阳的出没路线图及一年中光斑的覆盖面设置在球透镜1下方，每排球面集热器2通过绝热管3串连且与主干绝热管3连接成一循环管路。
实施例3、一种免跟踪球透镜阵列集热系统，其中：主干绝热管3处设置水流循环泵4，水箱5中的水在水流循环泵4的作用下进入球面集热器2中被加热至高温蒸汽。

Claims (3)

1.一种免跟踪球透镜阵列集热系统，由球透镜(1)、球面集热器(2)、绝热管(3)、水流循环泵(4)、水箱(5)组成，其特征在于：若干个球透镜(1)采用直径较小约三至五厘米玻璃球透镜组成一阵列聚集阳光。
2.如权力要求1所述一种免跟踪球透镜阵列集热系统，其特征在于：球面集热器(2)根据当地纬度太阳的出没路线图及一年中光斑的覆盖面设置在球透镜(1)下方，每排球面休热器(2)通过绝热管(3)串连且与主干绝热管(3)连接成一循环管路。
3.如权力要求1、2所述一种免跟踪球透镜阵列集热系统，其特征在于：主干绝热管(3)处设置水流循环泵(4)，水箱(5)中的水在水流循环泵(4)的作用下进入球面集热器(2)中被加热至高温蒸汽。
CNA2008100988932A 2008-05-20 2008-05-20 免跟踪球透镜阵列集热系统 Pending CN101280967A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100988932A CN101280967A (zh) 2008-05-20 2008-05-20 免跟踪球透镜阵列集热系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNA2008100988932A CN101280967A (zh) 2008-05-20 2008-05-20 免跟踪球透镜阵列集热系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101280967A true CN101280967A (zh) 2008-10-08

Family

ID=40013560

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2008100988932A Pending CN101280967A (zh) 2008-05-20 2008-05-20 免跟踪球透镜阵列集热系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101280967A (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101876491A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种石英及阵列太阳能光热转化器及方法
CN101876485A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种内石英太阳能光热转化器及方法
CN101876492A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种石英热管及阵列太阳能光热转化器及方法
CN101876493A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种外石英阵列太阳能光热转化器及方法
CN103277921A (zh) * 2013-05-08 2013-09-04 中国科学院广州能源研究所 一种新型聚光太阳能装置
CN103303990A (zh) * 2012-03-17 2013-09-18 成都奥能普科技有限公司 一种移动点阵列太阳能海水淡化系统
CN103375370A (zh) * 2012-04-28 2013-10-30 汪烈生 免跟踪球透镜阵列发电系统
CN109681852A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 廖尉君 太阳光电锅炉集温装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101876491A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种石英及阵列太阳能光热转化器及方法
CN101876485A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种内石英太阳能光热转化器及方法
CN101876492A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种石英热管及阵列太阳能光热转化器及方法
CN101876493A (zh) * 2009-04-30 2010-11-03 北京智慧剑科技发展有限责任公司 一种外石英阵列太阳能光热转化器及方法
CN103303990A (zh) * 2012-03-17 2013-09-18 成都奥能普科技有限公司 一种移动点阵列太阳能海水淡化系统
CN103303990B (zh) * 2012-03-17 2015-05-20 成都奥能普科技有限公司 一种移动点阵列太阳能海水淡化系统
CN103375370A (zh) * 2012-04-28 2013-10-30 汪烈生 免跟踪球透镜阵列发电系统
CN103277921A (zh) * 2013-05-08 2013-09-04 中国科学院广州能源研究所 一种新型聚光太阳能装置
CN109681852A (zh) * 2017-10-18 2019-04-26 廖尉君 太阳光电锅炉集温装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hussain et al. Advances in solar thermal harvesting technology based on surface solar absorption collectors: A review
CN101280967A (zh) 免跟踪球透镜阵列集热系统
CN103370581B (zh) 太阳热集中器装置、系统和方法
CN101029775B (zh) 光学镜热管太阳灶
Lovegrove et al. Solar thermal energy systems in Australia
CN104849844A (zh) 碟式菲涅尔反射聚光方法及其装置
CN204610160U (zh) 一种聚光透镜发电系统
CN102519154A (zh) 一种免跟踪二维太阳能聚光装置
CN102563908A (zh) 一种太阳能集热装置
CN102437797A (zh) 一种聚光型太阳能温差发电装置
US9520519B2 (en) Direct solar-radiation collection and concentration element and panel
CN101169286A (zh) 反射式顺向聚焦高温太阳能集热器
CN101098115A (zh) 跟踪聚光热电综合利用系统
CN102759203A (zh) 一种聚光型平板太阳能开水器及其聚光镜的制作工艺
CN101029778B (zh) 一种光学镜热管太阳能热发电系统
KR102358978B1 (ko) 집광형 태양전지가 결합된 ptc형 태양열 시스템
CN103321860A (zh) 一种太阳能发电装置
Imadojemu Concentrating parabolic collectors: A patent survey
US20090126718A1 (en) Method and device for utilizing solar energy
CN103486742A (zh) 中高温太阳能集热器
CN207347206U (zh) 追日式太阳能海水淡化聚光装置的抛物槽式聚光架结构
CN105674588A (zh) 一种多二次反射塔共焦点的太阳能光热镜场系统
CN101251642A (zh) 免跟踪球透镜聚光应用系统
KR20210066461A (ko) 온도센서를 이용하여 태양광을 추적할 수 있는 ptc형 태양열 시스템
CN105024629A (zh) 一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置及使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20081008