CN201177386Y - 二次聚焦太阳能中高温设备 - Google Patents

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Abstract

一种能够产生中高温的太阳能聚光集热设备。它是在曲面聚光槽内设置吸热元件，槽口位置放置菲涅尔线焦透镜，与智能控制的支架系统和热传导相连接，菲涅尔线焦透镜与曲面反射槽及槽内的吸热元件组合构成一个线焦聚光集热器，曲面聚光槽反射焦点与菲涅尔线焦透镜投射焦点重合一致。通过反射和投射二次聚焦来增加吸热元件的温度，并整理漫反射光线来提高系统热效率，使设备系统通过光跟踪智能控制装置一直处于一种高强度的集热状态。

Description

二次聚焦太阳能中高温设备
所属技术领域
本实用新型涉及一种使用太阳能产生中高温的装置，尤其是能通过二次聚焦实现中高温的集热器。
背景技术
普通的太阳聚焦集热器采用反射或投射采集热能，构造是由弧面反射板或凸面投射镜、吸热元件、支架和导热系统组合而成。当太阳光线照射在反射板或投射镜上经过聚焦将光能聚集到吸热元件上产生温度，通过导热系统形成热能供应。但是，投射或反射在同等光照条件下难以获取较高的温度，尤其在系统静态无法光跟踪从而不能够实现投射聚焦、或单纯依靠反射板反射聚焦时，吸热元件均得不到相应的热能，造成系统热效率降低以至无法使用。另外，目前使用的传统的曲面槽式太阳能中高温系统采用抛物面反射板对光线进行一次聚焦，但仍无法解决大量漫反射的问题。
发明内容
现有的太阳聚焦集热器单纯采用投射或反射聚焦导致热效率不高和无法解决存在的大量漫反射的问题，本实用新型提供一种二次聚焦太阳能中高温设备，该设备不仅能增加吸热元件的温度，而且能通过整理漫反射光线来提高系统热效率。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：在复合抛物面聚光器(CPC)曲面聚光槽内设置吸热元件，槽口位置镶嵌放置菲涅尔线焦透镜，与智能控制的支架系统和热传导相连接，使槽口位置的菲涅尔线焦透镜与曲面反射槽及槽内的吸热元件构成一个线焦聚光集热器。同时，曲面聚光槽反射焦点与菲涅尔线焦透镜投射焦点重合一致，形成二次聚光槽，吸热元件在槽内线性焦点位置，聚光槽多个相连构成阵列，由系列阵列单元组成的聚光集热器形成一个动态或准静态系统，从而有效地解决了漫射光线的有效收集问题，提高了热效率，并且通过光跟踪智能控制装置可以使二次聚焦聚光器有效跟踪太阳光线，从而保证光热效率。
本实用新型二次聚焦太阳能中高温集热装置的效果是，依据光学系统边缘光学原理和投射原理，将投射、反射聚光镜最终设计成一种非成像低聚焦的线型聚光器，从而使设备系统通过光跟踪智能控制装置一直处于一种高强度的集热状态。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是二次聚焦太阳能中高温设备的集热原理图。
图2是二次聚焦太阳能中高温设备模块的剖面构造图。
图中1.光跟踪系统，2.槽式集热系统，3.直通式集热管，4.槽式反射镜面，5.菲涅尔线焦透镜，6.输送介质管道。
具体实施方式
在图1中，槽式集热系统(2)固定在光跟踪系统(1)上，通过输送介质管道(6)把槽式集热系统(2)串联起来。
在图2中，直通式集热管(3)放置在槽式反射镜面(4)的焦线处，菲涅尔线焦透镜(5)放置在槽式反射镜面(4)的槽口，太阳光通过菲涅尔线焦透镜(5)大部分聚焦于直通式集热管(3)，少数散光进一步通过槽式反射镜面(4)聚焦于直通式集热管(3)。

Claims (3)

1、一种太阳能中高温设备，在曲面聚光槽内设置吸热元件，槽口位置放置菲涅尔线焦透镜，与智能控制的支架系统和热传导相连接，其特征是：槽口位置的菲涅尔线焦透镜与曲面反射槽及槽内的吸热元件组合构成一个线焦聚光集热器。
2.根据权利要求1所述的太阳能中高温设备，其特征是：曲面聚光槽反射焦点与菲涅尔线焦透镜投射焦点重合一致，菲涅尔线焦透镜镶嵌在曲面聚光槽口，吸热元件在槽内线性焦点位置，聚光槽多个相连构成阵列，由系列阵列单元组成的聚光集热器形成一个动态系统。
3.根据权利要求1所述的太阳能中高温设备，其特征是二次聚焦聚光器与光跟踪智能控制装置联接。
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