CN202885286U - 菲涅尔线焦透镜复合聚光槽式集热器 - Google Patents
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Abstract
一种能够产生中高温的菲涅尔线焦透镜复合聚光槽式集热器。在普通槽式太阳能集热器的曲面聚光焦点处设置吸热元件，将菲涅尔线焦透镜设置于吸热元件上方，使菲涅尔线焦透镜的聚焦点位于吸热元件上，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上方的吸热元件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，吸热元件位于槽内重合焦点位置，通过多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
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，尤其是能通过菲涅尔线焦透镜进行多次聚光，从而实现达到中高温的集热器。
背景技术
普通的槽式太阳聚焦集热器采用反射方式采集热能，构造是由弧面反射板(曲面镜)、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曲面镜上经过折射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，折射聚光在同等光照条件下难以获取较高的温度，尤其在系统静态情况下无法光跟踪从而不能够实现折射聚焦、或单纯依靠反射板反射聚焦时，由于聚焦倍数有限，吸热元件得不到相应的热能，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仅能进行一次聚焦，仍无法解决大量漫反射的问题。
发明内容
现有的槽式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采用菲涅尔线焦透镜进行多次聚焦的复合槽式太阳能集热器，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：在普通槽式太阳能集热器的曲面聚光焦点处设置吸热元件，将菲涅尔线焦透镜设置于吸热元件上方，使菲涅尔线焦透镜的聚焦点位于吸热元件上，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上方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，形成多次聚光槽，吸热元件位于槽内重合焦点位置，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菲涅尔经焦透镜复合聚光槽式集热器有效跟踪太阳光线，从而保证光热效率。
本实用新型菲涅尔线焦透镜复合聚光槽式集热器的效果是，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
下面结合附图和实例对本实用新型进一步说明。
图1是菲涅尔透镜复合聚光槽式集热器的集热原理图。
图2是菲涅尔透镜复合聚光槽式集热器的剖面构造图。
图中1.槽式反射镜面，2.集热元件，3.菲涅尔线焦透镜，4.太阳光线。
具体实施方式
在图1，2中，集热元件(2)放置在槽式反射镜面(1)的焦线处，菲涅尔线焦透镜(3)放置在槽式反射镜面(1)的槽口，太阳光线(4)照射到反射镜(1)上后折射到集热元件(2)上，同时通过菲涅尔线焦透镜(3)聚焦于集热元件(2)。
Claims (3)
1.一种菲涅尔线焦透镜复合聚光槽式集热器，在曲面聚光槽内设置吸热元件，吸热元件上方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：吸热元件上方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所述的菲涅尔线焦透镜复合聚光槽式集热器，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，菲涅尔线焦透镜架设于吸热元件上方，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所述的菲涅尔线焦透镜复合聚光槽式集热器，其特征是：多次聚焦聚光器与光跟踪智能控制装置联接。
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| CN114373964A (zh) * | 2022-02-17 | 2022-04-19 | 山东大学 | 一种利用太阳能的燃料电池冷启动和保温系统及方法 |
| CN114373964B (zh) * | 2022-02-17 | 2023-08-11 | 山东大学 | 一种利用太阳能的燃料电池冷启动和保温系统及方法 |
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