CN105444432B - 一种可调焦太阳能集热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的一种可调焦太阳能集热装置，涉及一种太阳能集热装置，属于可再生能源领域。本发明包括管网保温材料、阀门、导热液循环单元和热交换单元。还包括太阳能吸收装置、所述的太阳能吸收装置包括凸透镜、太阳能集热管和用于调节焦距的保护罩，保护罩还起到支撑固定作用，保护罩位于凸透镜和太阳能集热管之间，凸透镜使太阳能光聚焦于太阳能集热管，提高太阳光辐射密度，减少集热管面积，太阳能集热管所需的面积有所降低。根据吸收需求和区域面积确定太阳能吸收装置数量，采用多个所述的太阳能吸收装置以并联或串联方式架设。本发明要解决的技术问题是提供一种可调焦、低成本、能源利用效率高的太阳能集热装置。

Description

一种可调焦太阳能集热装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热装置，尤其涉及一种可调焦太阳能集热装置，属于可再生能源领域。
背景技术
目前，对于市面上应用的太阳能集热装置主要由太阳能集热板和太阳能集热管组成，但是造价高昂，效率比较低且破损率很高。尤其在阴雨雾霾天气很难满足用户用热要求。而且很多太阳能收集装置都是固定式，无法根据太阳的位置而调节最佳的太阳光入射角度。
因此，需要一种能有效地克服上述问题的太阳能集热装置。
发明内容
本发明公开的一种可调焦太阳能集热装置要解决的技术问题是，提供一种可调焦、低成本、能源利用效率高的太阳能集热装置。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
本发明公开的一种可调焦太阳能集热装置，包括管网保温材料、阀门、导热液循环单元和热交换单元。还包括太阳能吸收装置、所述的太阳能吸收装置包括凸透镜、太阳能集热管和用于调节焦距的保护罩，用于调节焦距的保护罩还起到支撑固定作用，用于调节焦距的保护罩位于凸透镜和太阳能集热管之间，凸透镜使太阳能光聚焦于太阳能集热管，提高太阳光辐射密度，减少集热管面积，太阳能集热管所需的面积相对传统太阳热能吸收装置有所降低。太阳能吸收装置依次与阀门、导热液循环单元和热交换单元相连。
所述导热液循环单元用于传导太阳热能，包括导热液储存器、泵和导热液管网。所述热交换单元用于输送系统吸收的热能，包括换热器、水泵和热水储存器。
为了吸收更多的太阳能，根据吸收需求和区域面积确定太阳能吸收装置数量，采用多个所述的太阳能吸收装置以并联方式架设吸热，多个所述的太阳能吸收装置以并联方式架设可单排架设，也可多排架设，采用并联方式架设时，单个太阳能吸收装置独立工作，关闭或损坏的太阳能吸收装置不影响其他太阳能吸收装置工作。为方便同时统一调节所有凸透镜镜片与集热管高度，每一排并联凸透镜由一根轴串联，每一排并联凸透镜中心线共轴。所述的串联轴可通过人工或自动的方式调节。
所述的一种可调焦太阳能集热装置还包括用于监测系统各项温度、控制各项阀门开关控制系统，包括温度传感器和调节装置。所述控制系统可接受热水储存罐温度传感器发送的信号，根据信号情况开启或关闭阀门和水泵。
为了吸收更多的太阳能，根据吸收需求和区域面积确定太阳能吸收装置数量，采用多个所述的太阳能吸收装置以串联方式架设吸热，多个所述的太阳能吸收装置以串联方式架设。为方便同时统一调节所有镜片与集热管高度，每一排并联凸透镜由一根轴串联，每一排并联凸透镜中心线共轴。所述的串联轴可通过人工或自动的方式调节。
为达到最佳焦距，根据当地太阳光照情况调节凸透镜与太阳能集热管距离，使凸面镜聚焦光点刚好落于太阳能集热管上。
所述的用于调节焦距的保护罩优选由褶型塑料或可伸缩材料制成的可伸缩、可调节高低的防护外罩。
所述的用于调节焦距的保护罩可为多层伸缩桶保护罩。
有益效果：
1、本发明公开的一种可调焦太阳能集热装置，相对传统太阳热能吸收装置，凸透镜的成本比平光镜要低很多，单位集热面积太阳能热辐射密度也较传统集热装置有所提升，集热管所需的面积有所降低，从而也降低了集热管的成本。
2、本发明公开的一种可调焦太阳能集热装置，根据当地太阳光照情况调节凸透镜与集热管距离，使凸面镜聚焦光点刚好落于集热管上，提高太阳光辐射密度，减少集热管面积。
3、本发明公开的一种可调焦太阳能集热装置，多个所述的太阳能吸收装置以并联方式架设可单排架设，也可多排架设，采用并联方式架设时，单个太阳能吸收装置独立工作，关闭或损坏的太阳能吸收装置不影响其他太阳能吸收装置工作，通过控制系统控制各项阀门或泵的开关，进而调节供热温度。
4、本发明公开的一种可调焦太阳能集热装置，由于每一排并联凸透镜由一根轴串联，每一排并联凸透镜中心线共轴，可方便同时统一调节所有镜片与集热管高度。
附图说明
图1为一种单太阳能吸收装置的可调焦太阳能集热装置；
图2为一种多太阳能吸收装置并联架设的可调焦太阳能集热装置；
图3为一种多太阳能吸收装置串联架设的可调焦太阳能集热装置；
其中：1—管网保温材料、2—阀门、3—导热液循环、301—导热液储存器、302—泵、303—导热液管网、4—热交换单元、401—换热器、402—水泵、403—热水储存器、5—太阳能吸收装置、501—凸透镜、502—太阳能集热管、503—调节焦距的保护罩503。
具体实施方式
为了更好的说明本发明的目的和优点，下面结合附图和实例对发明内容做进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例公开的一种单太阳能吸收装置的可调焦太阳能集热装置，包括管网保温材料1、阀门2、导热液循环单元3、热交换单元4。所述管网保温材料用于管网的保温。还包括太阳能吸收装置5，所述的太阳能吸收装置5包括凸透镜501、太阳能集热管502和用于调节焦距的保护罩503，用于调节焦距的保护罩503还起到支撑固定作用，用于调节焦距的保护罩503位于凸透镜和太阳能集热管502之间，凸透镜501使太阳能光聚焦于太阳能集热管502，提高太阳光辐射密度，减少集热管面积，太阳能集热管502所需的面积相对传统太阳热能吸收装置有所降低。太阳能吸收装置5依次与阀门、导热液循环单元3和热交换单元4相连。所述导热液循环单元3用于传导太阳热能，包括导热液流动管网、导热液和泵。所述热交换单元4用于输送系统吸收的热能，包括液液热交换器、热水储藏罐和泵。所述的用于调节焦距的保护罩503优选由褶型塑料制成的可伸缩、可调节高低的防护外罩。
实施例2：
如图2所示，本实施例公开的一种多太阳能吸收装置并联架设的可调焦太阳能集热装置，包括管网保温材料1、阀门2、导热液循环单元3、热交换单元4。所述管网保温材料用于管网的保温。还包括太阳能吸收装置5和用于监测系统各项温度、控制各项阀门开关控制系统，所述的太阳能吸收装置5包括凸透镜501、太阳能集热管502和用于调节焦距的保护罩503，用于调节焦距的保护罩503还起到支撑固定作用，用于调节焦距的保护罩503位于凸透镜501和太阳能集热管502之间，凸透镜501使太阳能光聚焦于太阳能集热管502，提高太阳光辐射密度，减少集热管面积，太阳能集热管502所需的面积相对传统太阳热能吸收装置有所降低。太阳能吸收装置5依次与阀门、导热液循环单元3和热交换单元4相连。
为了吸收更多的太阳能，根据吸收需求和区域面积确定太阳能吸收装置5数量，采用多个所述的太阳能吸收装置5以并联方式架设吸热，多个所述的太阳能吸收装置5以并联方式架设可单排架设，也可多排架设，采用并联方式架设时，单个太阳能吸收装置5独立工作，关闭或损坏的太阳能吸收装置5不影响其他太阳能吸收装置5工作。为方便同时统一调节所有凸透镜501镜片与集热管高度，每一排并联凸透镜501由一根轴串联，每一排并联凸透镜501中心线共轴。所述的串联轴可通过人工或自动的方式调节。
所述的控制系统包括温度传感器和调节装置。所述控制系统可接受热水储存罐温度传感器发送的信号，根据信号情况开启或关闭阀门2和水泵。
为达到最佳焦距，根据当地太阳光照情况调节凸透镜501与集热管距离，使凸面镜聚焦光点刚好落于集热管上。
所述的用于调节焦距的保护罩503优选由褶型塑料或可伸缩材料制成的可伸缩、可调节高低的防护外罩。
实施例3：
如图3所示，本实施例公开的一种多太阳能吸收装置串联架设的可调焦太阳能集热装置，包括管网保温材料1、阀门2、导热液循环单元3、热交换单元4。所述管网保温材料用于管网的保温。还包括太阳能吸收装置5，所述的太阳能吸收装置5包括凸透镜501、太阳能集热管502和用于调节焦距的保护罩503，用于调节焦距的保护罩503还起到支撑固定作用，用于调节焦距的保护罩503位于凸透镜501和太阳能集热管502之间，凸透镜501使太阳能光聚焦于太阳能集热管502，提高太阳光辐射密度，减少集热管面积，太阳能集热管502所需的面积相对传统太阳热能吸收装置有所降低。太阳能吸收装置5依次与阀门、导热液循环单元和热交换单元相连。
为了吸收更多的太阳能，根据吸收需求和区域面积确定太阳能吸收装置5数量，采用多个所述的太阳能吸收装置5以串联方式架设吸热，多个所述的太阳能吸收装置5以串联方式架设。为方便同时统一调节所有镜片与集热管高度，每一排并联凸透镜501由一根轴串联，每一排并联凸透镜501中心线共轴。所述的串联轴可通过人工或自动的方式调节。
所述的用于调节焦距的保护罩503可为多层伸缩桶保护罩。
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种可调焦太阳能集热装置，包括管网保温材料(1)、阀门(2)、导热液循环单元(3)和热交换单元(4)；其特征在于：还包括太阳能吸收装置(5)，所述的太阳能吸收装置(5)包括凸透镜(501)、太阳能集热管(502)和用于调节焦距的保护罩(503)，用于调节焦距的保护罩(503)还起到支撑固定作用，用于调节焦距的保护罩(503)位于凸透镜(501)和太阳能集热管(502)之间，凸透镜(501)使太阳能光聚焦于太阳能集热管(502)，提高太阳光辐射密度，减少集热管面积，太阳能集热管(502)所需的面积相对传统太阳热能吸收装置有所降低；太阳能吸收装置(5)依次与阀门(2)、导热液循环单元(3)和热交换单元(4)相连；为达到最佳焦距，根据当地太阳光照情况调节凸透镜(501)与太阳能集热管(502)距离，使凸透镜(501)聚焦光点刚好落于太阳能集热管(502)上；所述的用于调节焦距的保护罩(503)由可伸缩材料制成的可伸缩、可调节高低的防护外罩；为了吸收更多的太阳能，根据吸收需求和区域面积确定太阳能吸收装置(5)数量，采用多个所述的太阳能吸收装置(5)以并联或者串联的方式架设吸热；所述并联架设方式为：多个所述的太阳能吸收装置(5)以并联方式架设可单排架设，也可多排架设，采用并联方式架设时，单个太阳能吸收装置(5)独立工作，关闭或损坏的太阳能吸收装置(5)不影响其他太阳能吸收装置(5)工作；为方便同时统一调节所有凸透镜(501)镜片与太阳能集热管(502)高度，每一排并联凸透镜(501)由一根轴串联，每一排并联凸透镜(501)中心线共轴；所述的串联轴可通过人工或自动的方式调节；还包括用于监测系统各项温度、控制各项阀门开关控制系统，包括温度传感器和调节装置；所述控制系统可接受热水储存罐温度传感器发送的信号，根据信号情况开启或关闭阀门(2)和水泵；所述串联架设方式为：多个所述的太阳能吸收装置(5)以串联方式架设；为方便同时统一调节所有镜片与集热管高度，每一排串联凸透镜(501)由一根轴串联，每一排串联凸透镜(501)中心线共轴；所述的串联轴可通过人工或自动的方式调节。
2.根据权利要求1所述的一种可调焦太阳能集热装置，其特征在于：所述导热液循环单元(3)用于传导太阳热能，包括导热液储存器(301)、泵(302)和导热液管(303)网；所述热交换单元(4)用于输送系统吸收的热能，包括换热器(401)、水泵(402)和热水储存器(403)。
3.根据权利要求1所述的一种可调焦太阳能集热装置，其特征在于：所述的用于调节焦距的保护罩(503)为多层伸缩桶保护罩。
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