CN110454992A - 一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，包括聚光集热装置、控制电机、循环管路、溶液发生器、液泵和三通阀；所述循环管路将所述聚光集热装置、溶液发生器、液泵、三通阀依次地建立连接，形成一个闭环的系统；所述聚光集热装置与所述控制电机连接。本发明提供的一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，利用聚光集热装置聚集太阳光进行集热，对装置内部的稀溶液实现加热，是液体温度升高并流向溶液发生器中，通过控制电机控制聚光集热装置自旋的开启、转速和方向，使得聚光集热装置可以均匀得聚集太阳光，避免系统受热不均匀而引起液体再生效率；溶液发生器集发生器与蓄液器的功能于一身，简化了设备，节约了成本，提高了换热效率。

Description

一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统
技术领域
本发明涉及太阳能光热利用领域，更具体的，涉及一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统。
背景技术
溶液再生系统是利用热源对稀溶液进行直接或间接加热，从而使稀溶液中的水分蒸发，最终获得目标浓度的溶液的一类系统，可根据实际情况来选择电热能、化学能、太阳能等能量作为热源。而在转化传统化石能源日益紧缺的大环境下，太阳能以其无污染、储量大、易获取等特点逐渐在溶液再生系统中得到广泛的应用。
利用太阳能集热系统对太阳能进行收集是目前普遍使用的方法。常见的太阳能集热系统有平板集热系统、真空管集热系统、槽式聚光集热系统等。槽式聚光集热系统因为其聚光特性，能令其内循环的工质获得更高的温度，它主要由抛物面反光镜和真空集热管组成，但在实际使用的过程中，由于太阳能只能反射到真空集热管的底部，造成其受热不均匀，最终导致管内工质的温升受到影响，对管内溶液的加热效果也不佳，因此，以槽式集热系统为基础的溶液再生系统的再生效率也受到了影响。
发明内容
本发明为克服上述现有的以槽式集热系统为基础的溶液再生系统由于槽式集热系统受热不均匀，存在影响再生效率的技术缺陷，提供一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，包括聚光集热装置、控制电机、循环管路、溶液发生器、液泵和三通阀；其中：
所述循环管路将所述聚光集热装置、溶液发生器、液泵、三通阀依次地建立连接，形成一个闭环的系统；
所述聚光集热装置与所述控制电机连接。
上述方案中，聚光集热装置通过聚集太阳光进行集热，对装置内部的稀溶液实现加热，是液体温度升高并流向溶液发生器中；溶液发生器开口向上，在系统刚运行时，溶液由此开口进入系统中，在系统运行过程中，溶液蒸发的水蒸气在此开口逸散到环境中去；所述控制电机用于控制所述聚光集热装置自旋的开启、转速和方向，使得聚光集热装置可以均匀得聚集太阳光，避免系统受热不均匀而引起液体再生效率。
上述方案中，所述液泵为系统溶液的循环提供动力，使得溶液能在循环管路中循环流动；所述三通阀上设置有三个调节开关，其中两个用于控制系统流量的大小，剩余的一个用于将再生达到目标浓度的溶液从系统中排出，以备后续使用。
其中，所述聚光集热装置包括基座、真空集热管、聚光镜；其中：
所述真空集热管、聚光镜均设置在所述基座上，形成槽式聚光集热子系统；
所述聚光集热装置通过所述基座与所述控制电机连接。
上述方案中，控制电机通过带动所述基座转动而实现对整个聚光集热装置转动的控制；所述真空集热管中流动有稀溶液，所述稀溶液通过聚光镜聚集的太阳光在真空集热管中进行升温，通过系统溶液的不断流动，实现溶液的升温。
其中，所述聚光镜为抛物面反光镜。
上述方案中，抛物面反光镜与真空集热管共同组成槽式聚光集热子系统，采用单轴或双轴子系统进行跟踪，太阳光通过所述抛物面反光镜反射到所述真空集热管管壁底部，聚光加热所述真空集热管中的稀溶液。
其中，所述系统还包括轴封装置，所述轴封装置设置在所述真空集热管两端。
上述方案中，通过在真空集热管两端设置轴封装置，有效防止真空集热管在自旋转的过程中发生漏液的情况，轴封装置的选择应根据不同溶液的种类的需求进行选择，可供选择的类型包括但不仅限于填料密封、动力密封或机械密封。
其中，所述溶液发生器为亚克力板组成的中空长方体结构；在所述溶液发生器上设置有毫米刻度值。
上述方案中，所述溶液发生器上带有刻度值，其最小刻度为1mm，液面高度的下降量能通过刻度值精确读取出来，从而获知系统溶液的蒸发量。
其中，所述系统还包括设置所述循环管路上的流量计，用于实施观测系统流量大小。
上述方案中，所述循环管路的主体为导管，在与所述溶液发生器连接时，其一端插入液面下方，另一端与溶液发生器下方开口相连接。
与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：
本发明提供的一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，利用聚光集热装置聚集太阳光进行集热，对装置内部的稀溶液实现加热，是液体温度升高并流向溶液发生器中，通过控制电机控制聚光集热装置自旋的开启、转速和方向，使得聚光集热装置可以均匀得聚集太阳光，避免系统受热不均匀而引起液体再生效率；溶液发生器集发生器与蓄液器的功能于一身，简化了设备，节约了成本，提高了换热效率。
附图说明
图1为自旋转太阳能聚光溶液再生系统结构示意图；
其中：1、聚光集热装置；11、真空集热管；12、聚光镜；2、控制电机；3、循环管路；4、溶液发生器；5、液泵；6、三通阀；7、轴封装置；8、流量计。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1所示，一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，包括聚光集热装置1、控制电机2、循环管路3、溶液发生器4、液泵5和三通阀6；其中：
所述循环管路3将所述聚光集热装置1、溶液发生器4、液泵5、三通阀6依次地建立连接，形成一个闭环的系统；
所述聚光集热装置1与所述控制电机2连接。
在具体实施过程中，聚光集热装置1通过聚集太阳光进行集热，对装置内部的稀溶液实现加热，是液体温度升高并流向溶液发生器4中；溶液发生器4开口向上，在系统刚运行时，溶液由此开口进入系统中，在系统运行过程中，溶液蒸发的水蒸气在此开口逸散到环境中去；所述控制电机2用于控制所述聚光集热装置1自旋的开启、转速和方向，使得聚光集热装置1可以均匀得聚集太阳光，避免系统受热不均匀而引起液体再生效率。
在具体实施过程中，所述液泵5为系统溶液的循环提供动力，使得溶液能在循环管路中循环流动；所述三通阀6上设置有三个调节开关，其中两个用于控制系统流量的大小，剩余的一个用于将再生达到目标浓度的溶液从系统中排出，以备后续使用。
更具体的，所述聚光集热装置1包括基座、真空集热管11、聚光镜12；其中：
所述真空集热管11、聚光镜12均设置在所述基座上，形成槽式聚光集热子系统；
所述聚光集热装置1通过所述基座与所述控制电机2连接。
再具体试试过程中，控制电机2通过带动所述基座转动而实现对整个聚光集热装置1转动的控制；所述真空集热管11中流动有稀溶液，所述稀溶液通过聚光镜12聚集的太阳光在真空集热管11中进行升温，通过系统溶液的不断流动，实现溶液的升温。
更具体的，所述聚光镜12为抛物面反光镜。
在具体实施过程中，抛物面反光镜与真空集热管11共同组成槽式聚光集热子系统，采用单轴或双轴子系统进行跟踪，太阳光通过所述抛物面反光镜反射到所述真空集热管11管壁底部，聚光加热所述真空集热管11中的稀溶液。
更具体的，所述系统还包括轴封装置7，所述轴封装置7设置在所述真空集热管11两端。
在具体实施过程中，通过在真空集热管11两端设置轴封装置7，有效防止真空集热管11在自旋转的过程中发生漏液的情况，轴封装置7的选择应根据不同溶液的种类的需求进行选择，可供选择的类型包括但不仅限于填料密封、动力密封或机械密封。
更具体的，所述溶液发生器4为亚克力板组成的中空长方体结构；在所述溶液发生器4上设置有毫米刻度值。
在具体实施过程中，所述溶液发生器4上带有刻度值，其最小刻度为1mm，液面高度的下降量能通过刻度值精确读取出来，从而获知系统溶液的蒸发量。
更具体的，所述系统还包括设置所述循环管路3上的流量计8，用于实施观测系统流量大小。
在具体实施过程中，所述循环管路3的主体为导管，在与所述溶液发生器4连接时，其一端插入液面下方，另一端与溶液发生器4下方开口相连接。
实施例2
更具体的，在实施例1的基础上，一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统具体运行操作如下：启动所述液泵5与控制电机2，随后从溶液发生器4的上端开口加入待再生的溶液至系统中，溶液在所述液泵5的作用下依次流经所述流量计8、轴封装置7、真空集热管11、溶液发生器4，最后重新回到液泵5，溶液在带有自旋功能的真空集热管11的聚光加热下完成循环过程。
在具体实施过程中，由于溶液温度的升高，溶液中的水分将逐渐被蒸发，并从溶液发生器4的上端开口逸出到环境中，而系统内尚存的溶液质量浓度得到提升，完成再生过程。根据溶液发生器4上的刻度值读取出溶液的蒸发量，从而获知溶液质量浓度的变化情况，根据对目标浓度的实际需求，将完成再生的溶液通过三通阀6把再生完成的溶液全部排出到存储容器中，以待使用。至此溶液循环聚光加热再生过程完成，可重新往系统中加入溶液进行下一轮再生过程。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，其特征在于：包括聚光集热装置(1)、控制电机(2)、循环管路(3)、溶液发生器(4)、液泵(5)和三通阀(6)；其中：
所述循环管路(3)将所述聚光集热装置(1)、溶液发生器(4)、液泵(5)、三通阀(6)依次地建立连接，形成一个闭环的系统；
所述聚光集热装置(1)与所述控制电机(2)连接。
2.根据权利要求1所述的一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，其特征在于：
所述聚光集热装置(1)包括基座、真空集热管(11)、聚光镜(12)；其中：
所述真空集热管(11)、聚光镜(12)均设置在所述基座上，形成槽式聚光集热子系统；
所述聚光集热装置(1)通过所述基座与所述控制电机(2)连接。
3.根据权利要求2所述的一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，其特征在于：所述聚光镜(12)为抛物面反光镜。
4.根据权利要求2所述的一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，其特征在于：还包括轴封装置(7)，所述轴封装置(7)设置在所述真空集热管(11)两端。
5.根据权利要求4所述的一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，其特征在于：所述溶液发生器(4)为亚克力板组成的中空长方体结构；在所述溶液发生器(4)上设置有毫米刻度值。
6.根据权利要求5所述的一种自旋转太阳能聚光溶液再生系统，其特征在于：还包括设置所述循环管路(3)上的流量计(8)，用于实施观测系统流量大小。
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