CN201983475U - 一种线性聚焦的太阳能聚热装置 - Google Patents

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Abstract

一种线性聚焦的太阳能聚热装置，涉及到太阳能利用技术领域，尤其涉及到太阳能聚热发电技术领域。解决现有的太阳能利用装置材料成本高，利用率低的技术问题。包括有：至少一条加热管，其特征是：所述的加热管的上方设有将太阳光聚集成线状置于加热管上的条形聚光透镜，所述的条形聚光透镜设于太阳能跟踪支架上。通过条形聚光透镜将太阳光聚焦成线状后照射在加热管上，加热管的外部温度可以达到600～100摄氏度，加热管内的水被加热成蒸汽后可以用于发电和加热生活用水，节约能源，环保无污染。

Description

一种线性聚焦的太阳能聚热装置
技术领域
本实用新型涉及到太阳能利用技术领域，尤其涉及到太阳能聚热发电技术领域。
背景技术
目前，太阳能的利用方式主要有：一是采用晶体硅材料的太阳能电池板的方式将太阳能转换成电能；二是采用真空玻璃管的方式为管内的水进行加热，为生活提供热水。目前的这两种利用方式都存在材料成本相对较高，利用率低的技术缺陷，另外，由于太阳能电池板的电能输出功率小，只能为小功率的用电设备供电，而真空玻璃管承受的压力较小，只能以直射的太阳光为其加热，若经聚焦后进行加热，则真空玻璃管很容易出现爆裂现象。
发明内容
综上所述，本实用新型的目的在于解决现有的太阳能利用装置材料成本高，利用率低的技术问题而提出的一种线性聚焦的太阳能聚热装置。
为解决本实用新型所提出的技术问题，采用的技术方案为：一种线性聚焦的太阳能聚热装置，包括有：至少一条加热管，其特征是：所述的加热管的上方设有将太阳光聚集成线状置于加热管上的条形聚光透镜，所述的条形聚光透镜设于太阳能跟踪支架上。
所述的加热管为两根以上时，两根以上的加热管蒸汽出口汇集在蒸汽输出管上，蒸汽输出管的出口端连接汽轮发电机的蒸汽输入 端。
所述的汽轮发电机的蒸汽输出端连接有冷凝管。
所述的冷凝管设于冷却水箱中；所述的冷却水箱设有进水管和出水管。
所述的冷凝管的冷凝水出口端连接加热管的进水端。
所述的蒸汽输出管连接有蒸汽稳压罐。
所述的冷凝管与加热管间设有水泵。
所述的太阳能跟踪支架包括有对条形聚光透镜进行水平旋转和垂直旋转的机构。
所述的太阳能跟踪支架包括有一组对条形聚光透镜为轴心翻转的旋转调整机构。
所述的太阳能跟踪支架包括有以年为单位周期对条形聚光透镜进行自动调整的控制系统。
本实用新型的有益效果为：通过条形聚光透镜将太阳光聚焦成线状后照射在加热管上，加热管的外部温度可以达到600～100摄氏度，加热管内的水被加热成蒸汽后可以用于发电和加热生活用水，节约能源，环保无污染。
附图说明
图1为本实用新型的聚热部分的立体结构示意图；
图2为本实用新型的原理方框图。
图中标记分别为：1-加热管、11-供水管、12-蒸汽输出管、2-聚光透镜、3-太阳能跟踪支架、31-轴、32-横梁、33-摇臂、34-连杆、 4-蒸汽稳压罐、5-汽轮发电机、6-冷凝管、7-冷却水箱、71-进水管、72-出水管、8-高压水泵。
具体实施方式
以下结合附图和本实用新型优选的具体实施例对本实用新型的结构作进一步地说明：
参照图1中所示，本实用新型的聚热部分主要由多条并排的加热管1，设于加热管1上方的聚光透镜2，以及支撑和调整聚光透镜2的太阳能跟踪支架3。
加热管1为普通无缝钢管，为了提高效率，以及保温效果，加热管1也可以采用普通无缝钢管外套双层真空玻璃管。多条并排的加热管1的进水端和蒸汽出口端分别汇集连接在供水管和蒸汽输出管上。为了保温，在供水管11和蒸汽输出管12上设有保温材料层。
聚光透镜2为长条形，其长度略等于加热管1的加热区长度，其宽度根据加热管1之间的间隔，或者是根据加热管1的加热需求而确定。聚光透镜2的作用是将接受到的太阳光聚焦成一条线，并将该聚焦线置于加热管1的表面上。
由于太阳入射角是以日周期和年周期同时发生变化的，为了解决聚光透镜2的焦线偏离加热管1的表面，聚光透镜2可以采用现有的太阳能电池板所用的太阳能跟踪支架3。为了减少太阳能跟踪支架3调整的次数，达到调整过程中的节能目的，安装时，将加热管1和聚光透镜2东西地理方向放置，每天太阳任何照射时间内，焦线始终置于加热管1上，一天中的任何时间内都无需对聚光透镜2进行调整。 由本实用新型安装在地球上纬度和一年四季的不同，太阳入射角的不同，为了保证聚光透镜2的焦线偏离加热管1表面，聚光透镜2的两端通过轴31连接在支架3的横梁32上，在聚光透镜2上设一摇臂33，在摇臂33上连接一根连杆34，通过定期手动或单片机和伺服电机调整连杆34，使聚光透镜2产生角度调整。
参照图2中所示，蒸汽输出管12经过蒸汽稳压罐4与汽轮发电机5的蒸汽输入端连接，由汽轮发电机5进行发电，汽轮发电机5的蒸汽输出端与冷凝管6连接，冷凝管6设于冷却水箱7中，经汽轮发电机5输出的热蒸汽经冷凝管6冷却成冷凝水，冷却水箱7中设有进水管71和出水管72，在冷却过程中，冷却水箱7中的水被加热，可以为生活和工业提供热水，冷凝管6的冷凝水出口端通过供水管11与加热管1的进水端连接，为加热管1提供水源，从而形成封闭的回路，避免水资源的浪费。为了保证在加热管1内的压力较大时，冷凝水仍能返回加热管1内，在冷凝管6与加热管1间设有高压水泵8。

Claims (10)

1.一种线性聚焦的太阳能聚热装置，包括有：至少一条加热管，其特征是：所述的加热管的上方设有将太阳光聚集成线状置于加热管上的条形聚光透镜，所述的条形聚光透镜设于太阳能跟踪支架上。
2.根据权利要求1所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的加热管为两根以上时，两根以上的加热管蒸汽出口汇集在蒸汽输出管上，蒸汽输出管的出口端连接汽轮发电机的蒸汽输入端。
3.根据权利要求2所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的汽轮发电机的蒸汽输出端连接有冷凝管。
4.根据权利要求3所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的冷凝管设于冷却水箱中；所述的冷却水箱设有进水管和出水管。
5.根据权利要求3或4所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的冷凝管的冷凝水出口端连接加热管的进水端。
6.根据权利要求2所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的蒸汽输出管连接有蒸汽稳压罐。
7.根据权利要求5所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的冷凝管与加热管间设有水泵。
8.根据权利要求1所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的太阳能跟踪支架包括有对条形聚光透镜进行水平旋转和垂直旋转的机构。 
9.根据权利要求1所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的太阳能跟踪支架包括有一组对条形聚光透镜为轴心翻转的旋转调整机构。
10.根据权利要求1所述的一种线性聚焦的太阳能聚热装置，其特征是：所述的太阳能跟踪支架包括有以年为单位周期对条形聚光透镜进行自动调整的控制系统。 
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102410163A (zh) * 2011-11-04 2012-04-11 河南省电力公司安阳供电公司 聚焦太阳能热水及蓄电装置
CN105241103A (zh) * 2015-10-10 2016-01-13 广西大美电器有限公司 一种适用于太阳能热水器的旋转支撑装置
CN112344567A (zh) * 2020-11-06 2021-02-09 南京工业大学 一种紧凑型跟踪式复合聚光太阳能集热系统

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