CN104676914A - 一种聚焦反射式太阳能集热器 - Google Patents

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温江波
左宏
牛德青
陈昌金
刘晨敏
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Abstract

本发明提供了一种聚焦反射式太阳能集热器，所述的太阳能集热器包括柱状透镜、反射镜、壳体、集热管、导热媒体；柱状透镜镶嵌于壳体顶部；反射镜镶嵌于壳体中部；集热管镶嵌于壳体底部，并且穿过壳体；集热管内部装有导热媒体；反射镜用于将阳光反射到集热管上；所述的柱状透镜与阳光入射方向垂直设置；柱状透镜、反射镜都成矩阵式排列；正中间的柱状透镜将阳光直接聚焦于集热管上；正中间两侧的柱状透镜分别将阳光聚焦于相对应的反射镜上。本发明的聚焦反射式太阳能集热器具有结构简单、适用范围广等特点。

Description

一种聚焦反射式太阳能集热器
技术领域
本发明涉及一种聚焦反射式太阳能集热器。主要用于采集阳光及其热量集中发热，将光能高效地转换成热能。
背景技术
能源一直是与人们的生产生活紧密相关的。太阳能是清洁可再生能源之一，在环保需求日益增强的今天，其有效利用是非常必要的，经过能量转换，太阳能可成为替代性能源。然而，在已经公开的技术中，光的利用率都不理想。如何提高集光率和光利用率仍是有待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种聚焦反射式太阳能集热器。
本发明的聚焦反射式太阳能集热器包括：柱状透镜、反射镜、壳体、集热管、导热媒体。
所述的柱状透镜镶嵌于壳体顶部；反射镜镶嵌于壳体中部；集热管镶嵌于壳体底部，并且穿过壳体；集热管内装有导热媒体；反射镜用于将阳光反射到集热管上；所述的柱状透镜与阳光入射方向垂直设置；多个柱状透镜和多个反射镜形成矩阵式排列结构；位于中间位置的柱状透镜将阳光直接聚焦于集热管上；位于两侧位置的柱状透镜分别将阳光聚焦于相对应的反射镜上。
所述的导热媒体为水。
所述的壳体中间设置有隔热层，壳体内壁设置有用于将太阳光经多次反射集中到集热管上的反射层。
本发明的聚焦反射式太阳能集热器中的一组矩阵式排列的柱状透镜放置角度与阳光垂直，一组反射镜与柱状透镜成一定角度，透过柱状透镜的阳光聚焦于反射镜并通过反射汇聚到集热管上，将集热管内的导热媒体进行加热；整个装置通过壳体支撑，壳体中间设置有隔热层、壳体内壁设置有反射层，通过壳体内壁反射层将杂光经多次反射集中到集热管上；被加热后的导热媒体可将热能直接导出利用，也可通过能量转换装置进一步转换为电能。
本发明的聚焦反射式太阳能集热器利用透镜将阳光聚焦于反射镜并通过反射镜将光线集中反射到集热管上，从而实现阳光能量的收集。壳体内壁反射层将杂光经多次反射集中到集热管上，有效提高能量利用率。本发明的聚焦反射式太阳能集热器还具有结构简单、适用地域广等特点。
附图说明
图1为本发明的聚焦反射式太阳能集热器的结构示意图；
图2为本发明的聚焦反射式太阳能集热器的立体结构示意图；
图3为本发明的聚焦反射式太阳能集热器的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明的聚焦反射式太阳能集热器的结构示意图。
图2为本发明的聚焦反射式太阳能集热器的立体结构示意图。
从图1、图2中可以看出，本发明的聚焦反射式太阳能集热器，包括柱状透镜、反射镜、壳体3、集热管4、导热媒体5；所述的柱状透镜镶嵌于壳体3顶部；反射镜镶嵌于壳体3中部；集热管4镶嵌于壳体3底部，并且穿过壳体3；集热管4内装有导热媒体5；反射镜用于将阳光反射到集热管4上；所述的柱状透镜与阳光入射方向垂直设置；多个柱状透镜和多个反射镜形成矩阵式排列结构；位于中间位置的柱状透镜将阳光直接聚焦于集热管4上；位于两侧位置的柱状透镜分别将阳光聚焦于相对应的反射镜上。
所述的导热媒体5为水。
所述的壳体3中间设置有隔热层，壳体3内壁设置有用于将太阳光经多次反射集中到集热管4上的反射层。
本发明的聚焦反射式太阳能集热器中设置有7个柱状透镜，柱状透镜1是其中的一个。设置有6个反射镜，反射镜2是其中的一个。
集热管4内部装有导热媒体5，通过导热媒体5的循环将热能导出利用。
壳体3中间设置有隔热层，阻挡热量向外界传递；壳体3内壁设置有反射层，将阳光经多次反射集中到集热管4上，抑制能量的损失，提高能量利用率。
集热管4将管内的导热媒体5加热，被加热后的导热媒体5将热能直接导出利用，也可通过能量转换装置进一步将热能转换为电能。
图3为本发明的聚焦反射式太阳能集热器的原理示意图。
从图3中可以看出，本发明的聚焦反射式太阳能集热器的原理为：一组柱状透镜放置角度与阳光垂直，以便阳光直射，最大限度地采集阳光的热量；反射镜与柱状透镜成一定角度，该角度满足反射的要求，柱状透镜将阳光聚焦于反射镜上，通过反射镜将阳光集中反射汇聚到集热管上。
本发明的聚焦反射式太阳能集热器具有以下特点：
通过矩阵式透镜的聚焦和反射镜的反射、壳体中间隔热层的隔热、壳体内壁反射层的多次反射，使光线充分聚合、集中到集热管上，使能量的收集效率和利用效率有效提高。
如上所述，结合附图和实施例所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种聚焦反射式太阳能集热器，其特征在于：所述的太阳能集热器包括柱状透镜、反射镜、壳体（3）、集热管（4）、导热媒体（5）；所述的柱状透镜镶嵌于壳体（3）顶部；反射镜镶嵌于壳体（3）中部；集热管（4）镶嵌于壳体（3）底部，并且穿过壳体（3）；集热管（4）内装有导热媒体（5）；反射镜用于将阳光反射到集热管（4）上；所述的柱状透镜与阳光入射方向垂直设置；多个柱状透镜和多个反射镜形成矩阵式排列结构；位于中间位置的柱状透镜将阳光直接聚焦于集热管（4）上；位于两侧位置的柱状透镜分别将阳光聚焦于相对应的反射镜上。
2.根据权利要求1聚焦反射式太阳能集热器，其特征在于：所述的导热媒体（5）为水。
3.根据权利要求1聚焦反射式太阳能集热器，其特征在于：所述的壳体（3）中间设置有隔热层，壳体(3)内壁设置有用于将太阳光经多次反射集中到集热管（4）上的反射层。
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