CN113108485A - 一种太阳能空气预热器及适用于路面加热的施工车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种太阳能空气预热器，包括太阳能聚光镜、太阳能接收器、管道以及冷空气供给部件，管道的一端与冷空气供给部件相连通，管道的另一端形成热空气供给端，太阳能接收器设置在管道两端之间，并位于太阳能聚光镜的焦点处。一种适用于路面加热的施工车辆，包括车辆本体、燃油锅炉以及太阳能空气预热器，太阳能空气预热器的管道与燃油锅炉连通。本发明利用太阳能聚光镜的聚光特性，将太阳能热量聚集至太阳能接收器中并加热内部的空气，有效提高了空气温度，并通过管道将高温空气送至用于路面加热的燃油锅炉中，配合燃油充分燃烧，解决了传统燃油锅炉的燃油消耗量大且热效率低的问题，可大幅降低燃油锅炉的耗油量，节能效果显著。

Description

一种太阳能空气预热器及适用于路面加热的施工车辆

技术领域

本发明属于太阳能应用领域，具体涉及一种太阳能空气预热器及适用于路面加热的施工车辆。

背景技术

近年来，基于太阳能储量巨大，容易获取，清洁环保等诸多优点，太阳能发电技术得到快速发展。其中太阳能光热发电是通过大面积铺设的镜场将太阳辐射能聚集，然后通过接收器将其转化为工质（空气、熔盐等）的内能，再通过汽轮机将工质的内能转换成电能。太阳能接收器作为太阳能热发电三大子系统之一，按照结构可以划分为：外部受热式、空腔式和容积式。其中容积式接收器结构简单，造价低廉，集热效率高，特别适合于高温集热，发展前景广阔。

目前应用于沥青再生领域的路面预热器的，有时因为工作路段或工作环境的不同，进入路面预热器燃油锅炉的空气温度过低，造成燃油在燃油锅炉中不能完全余热，无法充分燃烧，造成燃油的浪费，降低了工作效率。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种太阳能空气预热器，用于聚集太阳能并将太阳能转化为热能，有效提高空气温度。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种太阳能空气预热器，其特征在于：包括太阳能聚光镜、太阳能接收器、管道以及冷空气供给部件，所述的管道的一端与所述的冷空气供给部件相连通，所述的管道的另一端形成热空气供给端，所述的太阳能接收器设置在所述的管道两端之间，并位于所述的太阳能聚光镜的焦点处。

优选地，所述的太阳能接收器包括壳体、玻璃以及换热部件，所述的玻璃设置所述的壳体上，所述的换热部件设置在所述的壳体与玻璃之间，所述的壳体内部形成换热区域，所述的管道与所述的壳体内部的换热区域相连通。

优选地，所述的壳体表面覆盖气凝胶毡绝热保温材料。所述的气凝胶毡绝热保温材料可以减少热量损失。

优选地，所述的玻璃为石英玻璃。所述的石英玻璃具有很高的短波辐射透过率，能够防止所述的壳体内部的高温空气向外界泄漏，并且能够最大限度使太阳辐射照射到所述的换热部件上。

优选地，所述的换热部件为泡沫铜材料。所述的换热部件可将热量传导至所述的壳体内部的换热区域的空气中。所述的泡沫铜材料孔径分布均匀，气孔率高，比表面积大，流体混合性好、耐磨损、耐高温、抗腐蚀并且能够将空气加热到300摄氏度以上。

优选地，所述的管道包括进气管道、出气管道，所述的进气管道的一端与所述的冷空气供给部件相连通，所述的进气管道的另一端与所述的太阳能接收器相连通，所述的出气管道的一端形成所述的热空气供给端，所述的出气管道的另一端与所述的太阳能接收器相连通。

优选地，所述的出气管道外部包裹气凝胶毡绝热保温材料。所述的气凝胶毡绝热保温材料可起到明显的绝热效果，减少热量耗散。

优选地，所述的管道为不锈钢管。

优选地，所述的太阳能聚光镜为菲涅尔式太阳能聚光镜，并且菲涅尔式太阳能聚光镜为表面覆盖菲涅尔透镜薄膜的树脂透镜。所述的太阳能聚光镜将入射的太阳平行光聚焦到焦点处，显著提高焦点处的温度。

本发明的另一个目的是提供一种适用于路面加热的施工车辆，用于解决路面加热施工车辆的燃油锅炉耗油量大的问题，将进入燃油锅炉的冷空气加热到指定温度，再进入燃油锅炉内，配合燃油充分燃烧，可大约降低20%的耗油量，同时也提高了燃油锅炉的工作效率，满足实际使用的需要。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种适用于路面加热的施工车辆，包括车辆本体、燃油锅炉以及太阳能空气预热器，所述的燃油锅炉和太阳能空气预热器设置在所述的车辆本体上，所述的太阳能空气预热器为所述的一种太阳能空气预热器，所述的太阳能聚光镜通过支架固定在车辆本体上，所述的太阳能聚光镜的焦点位于所述的玻璃上，所述的出气管道的另一端与燃油锅炉连通。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明利用太阳能聚光镜的聚光特性，将太阳能热量聚集至太阳能接收器中，加热内部的空气，有效提高了空气温度，并通过管道将高温空气送至用于路面加热的燃油锅炉中，配合燃油充分燃烧，解决了传统燃油锅炉的燃油消耗量大且热效率低的问题，可大幅降低燃油锅炉的耗油量，节能效果显著。

附图说明

附图1为本发明的适用于路面加热的施工车辆的示意图；

附图2为本发明的太阳能空气预热器的结构示意图；

附图3为本发明的太阳能接收器的结构示意图。

以上附图中：1、车辆本体；2、燃油锅炉；3、太阳能空气预热器；31、太阳能聚光镜；32、太阳能接收器；321、壳体；322、玻璃；323、换热部件；33、管道；331、进气管道；332、出气管道；34、冷空气供给部件；4、支架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示的一种适用于路面加热的施工车辆，包括车辆本体1、燃油锅炉2以及太阳能空气预热器3，燃油锅炉2和太阳能空气预热器3均设置在车辆本体1上。

在本实施例中：如图2所示的太阳能空气预热器3，包括太阳能聚光镜31、太阳能接收器32、管道33以及冷空气供给部件34，管道33的一端与冷空气供给部件34相连通，管道33的另一端形成热空气供给端，太阳能接收器32设置在管道33两端之间，并位太阳能聚光镜31的焦点处。

太阳能接收器32的结构如图3所示，包括壳体321、玻璃322以及换热部件323，玻璃322设置壳体321上，换热部件323通过焊接设置在壳体321与玻璃322之间，壳体321内部形成换热区域，管道33与壳体321内部的换热区域相连通。具体而言，壳体321表面覆盖低导热系数的气凝胶毡绝热保温材料，可减少热量损失；玻璃322为高透耐热石英玻璃，具有很高的短波辐射透过率，能够防止壳体321内部的高温空气向外界泄漏，并且能够最大限度使太阳辐射照射到换热部件323上；换热部件323为泡沫铜材料，可将热量传导至所述的壳321体内部的换热区域的空气中，泡沫铜材料孔径分布均匀，气孔率高，比表面积大，流体混合性好、耐磨损、耐高温、抗腐蚀并且能够将空气加热到300摄氏度以上。

管道33包括进气管道331、出气管道332，进气管道331的一端与冷空气供给部件34相连通，进气管道331的另一端与太阳能接收器32通过焊接相连通，出气管道332的一端形成热空气供给端，出气管道332的另一端与太阳能接收器32通过焊接相连通。具体而言，管道33采用不锈钢管；出气管道332外部包裹低导热系数的气凝胶毡绝热保温材料，可起到明显的绝热效果，减少热量耗散。

太阳能聚光镜31为菲涅尔式太阳能聚光镜，并且菲涅尔式太阳能聚光镜为表面覆盖菲涅尔透镜薄膜的高透树脂透镜，太阳能聚光镜31将入射的太阳平行光聚焦到焦点处，可显著提高焦点处的温度。

本实施例在使用时：燃油锅炉2和太阳能空气预热器3设置在车辆本体1上，材料为不锈钢的支架4通过四根立柱安装在车辆本体1上，太阳能聚光镜31安装在支架4的上表面，太阳能接收器32安装在太阳能聚光镜31下方，并通过四根不锈钢管与支架4相连接，且太阳能聚光镜31与太阳能接收器32之间垂直距离为1.5米，保证太阳能聚光镜31的焦点位于太阳能接收器32的玻璃322上，进气管道331的一端与冷空气供给部件34相连通，出气管道332的另一端与燃油锅炉2连通。

常温空气通过冷空气供给部件34进入进气管道331，并流入太阳能接收器32中的换热区域，当太阳光入射到太阳能聚光镜31表面时，平行光被聚焦到位于焦点处的太阳能接收器32的玻璃322上，并使太阳辐射透过玻璃322照射到换热部件323上，换热部件323吸收射入的太阳辐射能，并在太阳能接收器32中的换热区域将热量传导至流入换热区域的常温空气中，形成高温空气，最后经出气管道332流出，进入燃油锅炉2内部，配合燃油充分燃烧，大幅降低燃油锅炉2的耗油量。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种太阳能空气预热器，其特征在于：包括太阳能聚光镜、太阳能接收器、管道以及冷空气供给部件，所述的管道的一端与所述的冷空气供给部件相连通，所述的管道的另一端形成热空气供给端，所述的太阳能接收器设置在所述的管道两端之间，并位于所述的太阳能聚光镜的焦点处。

2.根据权利要求1所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的太阳能接收器包括壳体、玻璃以及换热部件，所述的玻璃设置所述的壳体上，所述的换热部件设置在所述的壳体与玻璃之间，所述的壳体内部形成换热区域，所述的管道与所述的壳体内部的换热区域相连通。

3.根据权利要求2所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的壳体表面覆盖气凝胶毡绝热保温材料。

4.根据权利要求2所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的玻璃为石英玻璃。

5.根据权利要求2所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的换热部件为泡沫铜材料。

6.根据权利要求1所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的管道包括进气管道、出气管道，所述的进气管道的一端与所述的冷空气供给部件相连通，所述的进气管道的另一端与所述的太阳能接收器相连通，所述的出气管道的一端形成所述的热空气供给端，所述的出气管道的另一端与所述的太阳能接收器相连通。

7.根据权利要求6所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的出气管道外部包裹气凝胶毡绝热保温材料。

8.根据权利要求1或6所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的管道为不锈钢管。

9.根据权利要求1所述的太阳能空气预热器，其特征在于：所述的太阳能聚光镜为菲涅尔式太阳能聚光镜，并且菲涅尔式太阳能聚光镜为表面覆盖菲涅尔透镜薄膜的树脂透镜。

10.一种适用于路面加热的施工车辆，其特征在于：包括车辆本体、燃油锅炉以及太阳能空气预热器，所述的燃油锅炉和太阳能空气预热器设置在所述的车辆本体上，所述的太阳能空气预热器为权利要求1至9中任意一项权利要求所述的太阳能空气预热器，所述的太阳能聚光镜通过支架固定在车辆本体上，所述的太阳能聚光镜的焦点位于所述的玻璃上，所述的出气管道的另一端与燃油锅炉连通。

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