CN102494411A - 提供高温液汽的太阳能转换设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能转化设备，属于清洁能源技术领域。本发明的太阳能转化设备包括工作台、太阳能收集装置和太阳能换能装置。其中，太阳能收集装置和太阳能换能装置联动固定于工作台上；所述的太阳能换能装置把太阳光转化为热能，包括换能器、进液管和出液或出汽管；所述的工作台包括台面和驱动装置，驱动装置包括电机及其控制器，电机在控制器的作用下带动工作台转动；太阳能收集装置把阳光聚集到换能器，换能器把光转化为热，使液体升温变为高温液体或者高温汽体。本发明的太阳能转化设备可以产生高温液体或者汽体，用于供热、生产或者发电，尤其是长距离供热和高温供热，具有节约资源、成本低和清洁无污染等显著优点。

Description

提供高温液汽的太阳能转换设备

技术领域

本发明涉及能源技术领域，尤其涉及一种把太阳能转化为高温液体或者高温汽体的设备。

背景技术

随着现代工业社会的发展，对能源需求越来越多，电力供应紧张，化石燃料日趋匮乏，价格上涨，燃煤发电行业由于价格倒挂亏损，燃烧化石燃料还带来空气污染。太阳能取之不尽，用之不竭。在有意识地利用太阳能方面，近年来已经起步，主要表现为集热和发电。但是集热利用率还较低，技术和设备都处于初级阶段，仅能为家庭生活提供热水，还没有形成规模化产业，也还没有成为工业生产能源。比如：有关太阳能的集热设备专利技术，新型多功能太阳能集热器，CN 201120098625.8；蓄热式防冻太阳能集热器系统，CN 201010152751.7；太阳能集热器采暖干燥建筑，CN 201020507678.6；太阳能光热供水系统，CN 201020548852.1；一种太阳能热泵热水系统，CN 201020220985.6。

目前，太阳能电池在政策的扶持下，发展很快，但是太阳能电池的材料的价格较高，其生产过程排放大量的污染物，太阳能转化为电能的理论转化率仅仅约30％，实际转化率小于15％；由太阳能电池产生的电力价格高于火力发电和水电的价格，市场还不能接受，在市场的压力下，太阳能电池产业严重受挫。然而，太阳能转化为热能的效率大于90％，远高于直接转化为电能的效率，而且成本低，相关设备原料的生产污染物排放少，能量转化过程清洁无污染。因此，把太阳能转化为热能，产生的蒸汽可以用来推动蒸汽轮机发电，提供清洁能源；产生的高温液体，比如水和油等，可用于热交换，用于热量储存等。高温液体和高温蒸汽也有利于热量的远距离传输，从而拓宽现有太阳能利用的范围，升级换代市场现有的技术和设备。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用太阳能的设备，可产生高温液体和高温蒸汽；该设备和相关技术可以提高和扩大太阳能的利用率和使用范围，推动太阳能利用技术快速发展，促进太阳能技术产业的技术升级和规模化发展。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种太阳能转化设备，包括工作台架、太阳能收集装置、光能转化装置；其中，太阳能收集装置和太阳能转化装置，固定于工作台上。太阳能收集装置把阳光聚集后投射到光能转化装置，光能转化装置把光能转化成热能，热能被液体吸收变为高温液体或者高温汽体，从而满足供热和发电等需求。

所述的工作台包括工作台面、驱动台架转动的电机及其控制部分、设于工作台架底部的移动及支撑部件、转轴、齿轮等；设于工作台架上部的支架，支架用于连接所述的太阳能收集装置和支撑太阳能转化装置。工作台在电机的驱动下绕其轴转动，电机的运动受程序控制，做有规律地运动。

所述的太阳能收集装置包括透镜、光敏器和驱动器；所述的光敏器可以把光转变为电信号，控制驱动器和电机运动；驱动器带动透镜跟随太阳运动，电机驱动工作台架绕其轴转动。

所述的驱动器是用来控制太阳能收集装置和换能器联动和跟踪太阳，太阳能收集装置和换能器也可以共用一个驱动器。

所述的换能器可以把光能有效地转化为热能，并把热能传递给液体。液体可以是水、油等可以导热和传热的物质。太阳能转化装置由支架固定在工作台面上，也可以不用支架固定。太阳能收集装置和光能转化装置之间的距离可以根据需要调节。

驱动工作台架转动的电机可以由光敏器产生的信号控制其运动，也可以使用专用的控制器控制其运动。电机通过变速器和齿轮带动工作台转动，也可以不用变速器。

所述的透镜包括柱状透镜、凸透镜、平凸透镜和菲涅尔透镜等。

通过上述本发明的技术方案，可以实现光能转化为热能，得到高温液体或者高温汽体。高温液体或者高温汽体可用于供热，发电和生产等。该设备结构简单，易于维护，成本低，产热过程不污染环境，不产生二氧化碳，提供清洁能源。本发明的设备和相关技术可以提高和扩大太阳能的利用率和使用范围，推动太阳能技术快速发展，促进太阳能技术产业的技术升级和规模化发展，提升太阳能利用技术的规模和档次。

附图说明

图1为本发明的太阳能转换装置示意图。图2为本发明的太阳能转换装置示意图，工作台转动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行具体说明。

如图1所示，一种太阳能转换设备，包括工作台1，进液管2，换能器3，出液管4，透镜5，支架6，驱动器7，光敏器8，电机9，导线10，滚轮11，转轴12。图2所示为工作台1的齿轮装置。

所述的太阳能转化设备包括工作台、太阳能收集装置和太阳能转化装置；驱动器7在支架6和透镜5之间，带动透镜转动，透镜可以上下运动，也可以左右运动；驱动器与光敏传感器8连接，由光敏传感器8控制驱动器运动，以便于太阳能收集装置的持续高效工作，驱动器7控制太阳能收集装置跟踪太阳进行太阳能收集，同时控制太阳能转化装置与太阳能收集装置同步联动，以保证收集到的太阳能被太阳能转化装置所接收，并转化为热能。

太阳能收集装置的透镜聚集阳光后投射到太阳能转化装置，太阳能换能器把光能转化成热能，热能被液体吸收变为高温液体或者汽体，高温液体或者汽体经管道传送出去，从而满足供热和发电等需求。其中，太阳能收集装置和太阳能转化装置联动，固定于工作台1上。

所述的光敏传感器8把光信号转化为电信号传递给电机9，电机9通过变速器和齿轮带动工作台转动，以便使太阳能收集装置跟踪太阳运动。也可以不用光敏器控制电机的运动，由其专用的控制器控制其运动。

具体处理过程如下：

液体由进液管2进入，在换能器3中被加热升温，高温液体从出口4流出。调节换能器3与透镜5间的距离，可以得到高温汽体，高温汽体从出口4喷出。

根据具体情况，透镜5可以采用柱状透镜、凸透镜、平凸透镜和菲涅尔透镜等。

通过上述本发明的技术方案，可以实现把太阳能转化为热能，得到高温液体和高温汽体。再有，该设备简单、成本低、产生的高温液体和高温汽体费用低，也不产生废气等污染物。

实施例一，由平凸透镜5组成太阳能收集装置，被加热的液体为水，水由进水管2进入，在换能器中被加热升温，高温热水从出口4流出。

实施例二，由凸透镜5组成太阳能收集装置，被加热的液体为水，水由进水管2进入，在换能器3中被加热升温，调节换能器3与透镜5间的距离，高温汽体从出口4喷出。

实施例三，用柱状透镜5组成太阳能收集装置，被加热的液体为水，水由进水管7进入，在换能器5中被加热升温，调节换能器3与透镜5间的距离，高温汽体从出口4喷出。

实施例四，用柱状透镜5组成太阳能收集装置，被加热的液体为导热油，油从进液管7进入，在换能器3中被加热升温，调节换能器3与透镜间的距离，高温热油从出口4流出。

实施例五，用菲涅尔透镜5组成太阳能收集装置，被加热的液体为导热油，油从进液管7进入，在换能器3中被加热升温，调节换能器3与透镜间的距离，高温热油从出口4流出。

实施例六，用菲涅尔透镜5组成太阳能收集装置，被加热的液体为水，水从进液管7进入，在换能器3中被加热升温，高温蒸气从出口4流出。

实施例七，用平凸透镜5组成太阳能收集装置，被加热的液体为水，水从进液管7进入，在换能器3中被加热升温，高温蒸气从出口4流出。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种太阳能转化设备，其特征在于，包括工作台、太阳能收集装置、光能转化装置；其中，太阳能收集装置、光能转化装置固定于工作台上；太阳能收集装置把汇聚的阳光投射到光能转化装置，光能转化装置把太阳光转化为热能，液体在光能转化装置受热变为高温液体或者汽体，并且输出。

2.根据权利要求1所述的太阳能转化设备，其特征在于，所述的工作台还包括设于工作台架底部的移动支撑部件、转动部件、设于工作台上部的支架和驱动其转动的驱动装置。

3.根据权利要求2所述的太阳能转化设备，其特征在于，所述的支架用于支撑所述的太阳能收集装置和换能设备；在工作台和太阳能收集装置之间还设有驱动装置，所述的驱动装置控制太阳能收集装置的运动。

4.根据权利要求1和2所述的太阳能转化设备，其特征在于，所述的驱动装置包括电机、控制程序、齿轮和变速器，也可以不用变速器。

5.根据权利要求1所述的太阳能转化设备，其特征在于，所述的太阳能收集装置包括透镜、驱动器和光敏器；光敏器控制驱动器运动，驱动器带动太阳能收集装置跟踪太阳运动。

6.根据权利要求1和5所述的太阳能转化设备，其特征在于，所述的透镜包括柱状透镜、凸透镜、平凸透镜和菲涅尔透镜。

7.根据权利要求1所述的太阳能转化设备，其特征在于，所述的光能转化装置包括换能器、汽液导管和支架；也可以不用支架；换能器由驱动装置驱动。

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