CN203024442U - 抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置 - Google Patents

抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置 Download PDF

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连四海
李宏伟
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Abstract

本实用新型提供的是抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置。在抛物镜中心位置穿插安装有由回流工质管和热工质管组合构成的套管,在套管上连接有加热器,并装有太阳光探测器,抛物镜后部固定在设有旋转密封器转筒上,转筒的下部设有齿轮;在储热器上面安装有跟踪驱动器,跟踪驱动器上所安装的齿轮与转筒下部的齿轮啮合传动相接;在储热器上安装有电热补偿器和感温器及自动控制器;回流工质管、回流工质输送管与增压泵和采暖管路连接器相连接;热工质管、热工质输出管,与采暖管路连接器相连接。本实用新型利用太阳能光热实现采暖,且效率高。适宜作为太阳能采暖以及加热装置应用。

Description

抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置
技术领域
本实用新型提供的是热工领域的热收集利用设备,具体地说是抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置。
背景技术
在本实用新型提出以前,用于采暖的太阳能装置通常使用真空管式集热器,通过工质吸热,再与散热器连接,为环境空间提供热源,达到室内空间采暖的目的。
而真空管集热器是由多根具有真空隔热层的圆柱形管构成,通常进行组合形成列阵。这种真空管集热器只能朝一个方向安装,不能移动,所以不能对阳光照射进行跟踪,所以效率低。再则,真空管集热器由玻璃管构成,受材质的限制,容易受到温度瞬变或大风以及冰雹造成损坏,从而影响使用寿命。还有,这种真空管集热器靠阳光直接照射,导热工质温度低,传热效率也低,因此,需要庞大的储热容器和较大的循环管径,致使造价高。
在太阳能利用领域,还有用抛物镜将阳光聚焦对导热工质进行加热,通过循环管路与散热器连接,实现室内空间采暖。抛物镜加热温度高,效率高,但存在着阳光朝向的问题,如果不对阳光进行跟踪,则不能充分利用阳光,导致效率低下。
对目前采用抛物镜聚焦的加热装置来说,解决导热工质的流向、阳光跟踪、传动密封以及导热工质的循环是成功的关键因素。
发明内容
为了利用抛物镜聚焦加热导热工质,实现对室内环境空间采暖,本实用新型提供了抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置。该装置通过在抛物镜前侧设置加热器,抛物镜下部设置跟踪驱动器和旋转密封器,以及在储热器上安装自动控制器,解决太阳光采热、储热和导热工质循环与电能补热的技术问题。
本实用新型解决技术问题所采用的方案是:
在抛物镜中心位置穿插安装有由回流工质管和热工质管组合构成的套管,在套管的上端连接有加热器,在抛物镜前侧装有太阳光探测器,抛物镜后部通过抛物镜支架固定在转筒上,在转筒内设有旋转密封器,在转筒的下部设置有齿轮;转筒套装在储热器上所设的凸台上,在储热器上面安装有跟踪驱动器,跟踪驱动器上所安装的齿轮与转筒下部的齿轮啮合传动相接;在储热器上安装有电热补偿器和感温器,并在朝向阳光的背面安装有自动控制器;回流工质管通过转筒内的旋转密封器作为回流工质输送管并与增压泵和采暖管路连接器相连接;热工质管通过转筒内的腔体后作为热工质输出管,并与采暖管路连接器相连接。
太阳光探测器、跟踪驱动器、电热补偿器和感温器分别通过导线与自动控制器相连接。
积极效果,由于本实用新型采用抛物镜聚焦加热加热器,被加热的工质经过储热器和热工质输出管及采暖管路连接器为用户室内空间采暖。具有能够自动跟踪太阳光的特性,所以热收集效率高,占用面积小,能够自动控制。适宜作为太阳能采暖以及加热装置应用。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图中,1.抛物镜,2.加热器,3.回流工质管,4.热工质管,5.太阳光探测器,6.抛物镜支架,7.转筒,7.1.旋转密封器,8.跟踪驱动器,9.电热补偿器,10.感温器,11.储热器,12.热工质输出管,13.回流工质输送管,14.增压泵,15.采暖管路连接器,16.自动控制器。
具体实施方式
据图所示,在抛物镜1中心位置穿插安装有由回流工质管3和热工质管4组合构成的套管,在套管的上端连接有加热器2,在抛物镜前侧装有太阳光探测器5,抛物镜后部通过抛物镜支架6固定在转筒7上,在转筒内设有旋转密封器7.1,在转筒的下部设置有齿轮;转筒套装在储热器11上所设的凸台上,在储热器上面安装有跟踪驱动器8,跟踪驱动器上所安装的齿轮与转筒下部的齿轮啮合传动相接;在储热器上装有电热补偿器9和感温器10,并在朝向阳光的背面安装有自动控制器16;回流工质管通过转筒内的旋转密封器作为回流工质输送管13并与增压泵14和采暖管路连接器15相连接;热工质管通过转筒内的腔体后作为热工质输出管12,并与采暖管路连接器相连接。
太阳光探测器、跟踪驱动器、电热补偿器和感温器分别通过导线与自动控制器相连接。
所述导热工质为水,油或添加有抗冻物质的水溶液,以及有机液态物。
本实用新型的工作过程:
在自动控制器内装入控制软件和执行器。
在使用前,通过增压泵向管路系统中冲入导热工质,并与采暖装置形成循环状态。
当阳光照射在抛物镜上时,自动控制器根据太阳光探测器的光电判别信号,驱动跟踪驱动器,跟踪驱动器与转筒上的齿轮相啮合,转动抛物镜对光角度,使抛物镜聚焦点完全作用在加热器上。
当抛物镜聚焦点聚焦在加热器上时,通过增压泵将回流工质送入到加热器内,回流工质受到光热作用,迅速升温,由于受到增压泵的增压作用,被加热的工质通过热工质管汇流后经过热工质输出管和采暖管路连接器并入采暖循环系统,热工质经过热交换器,将热量散发到室内空气环境中,起到增温和采暖的作用。经过散热后的工质通过采暖管路连接器经由增压泵和回流工质输送管到达回流工质管端,再次接受阳光加热,如此往复循环,达到利用太阳能采暖的目的。
当夜间或阴天没有阳光或阳光不足时,导热工质温度基础低,不能满足采暖的需要时,则感温器将感温信号输送给自动控制器,自动控制器根据感温器所输出的信号判定,启动电热补偿器工作,对导热工质进行电加热,当导热工质基础温度达到设定值后,电热补偿器根据感温器的信号,停止对导热工质的加热。
采暖用的散热器可以是液态工质循环散热器或热交换热风器。
本实用新型根据场地与采暖强度以及面积的需要,进行有序组合,构成配套的采暖系统装置。

Claims (1)

1. 抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置,其特征是:在抛物镜(1)中心位置穿插安装有由回流工质管(3)和热工质管(4)组合构成的套管,在套管的上端连接有加热器(2),在抛物镜前侧装有太阳光探测器(5),抛物镜后部通过抛物镜支架(6)固定在转筒(7)上,在转筒内设有旋转密封器(7.1),在转筒的下部设置有齿轮;转筒套装在储热器(11)上所设的凸台上,在储热器上面安装有跟踪驱动器(8),跟踪驱动器上所安装的齿轮与转筒下部的齿轮啮合传动相接;在储热器上安装有电热补偿器(9)和感温器(10),并在朝向阳光的背面安装有自动控制器(16);回流工质管通过转筒内的旋转密封器作为回流工质输送管(13)并与增压泵(14)和采暖管路连接器(15)相连接;热工质管通过转筒内的腔体后作为热工质输出管(12),并与采暖管路连接器相连接;
太阳光探测器、跟踪驱动器、电热补偿器和感温器分别通过导线与自动控制器相连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106091448A (zh) * 2016-07-22 2016-11-09 天津英赫新能源科技发展有限公司 一种新型太阳能集热系统的转动支撑底座
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CN114484574A (zh) * 2021-12-23 2022-05-13 嘉寓光能科技(阜新)有限公司 抛物镜聚焦太阳能光热采暖装置

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