CN206755619U - 一种太阳炉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种太阳炉装置，包括炉体；设于炉体的集热平面上的集热器；用于将太阳光聚集于集热器的聚光装置，集热平面与水平面之间夹角φ为使用地区的纬度；聚光装置为固定焦点菲涅尔透镜；调整装置，调整装置与炉体连接；调整装置包括设于炉体上的太阳时角转动框和转动电机，转动电机用于控制聚光装置一天内相对于集热平面的转动量；调整装置还包括用于控制聚光装置相对于太阳时角转动框平面法线的转动角度θ的赤纬调整装置。本申请的聚光装置始终朝向日光，接收日光的直射，聚光装置将太阳光聚焦在集热器上，以便于较好的利用太阳能，提升太阳能的利用效率。

Description

一种太阳炉装置

技术领域

本实用新型涉及太阳能利用技术领域，更具体地说，涉及一种太阳炉装置。

背景技术

太阳能具有普遍、能量大、长久、无害等优点，基于这些优点人们对于探究太阳能的利用从未止步。

然而，太阳能也具有分散性、间歇性、随机性等缺点，这些缺点制约了太阳能的利用。现有技术的太阳能利用方式中，通常对太阳光线进行聚焦采集，但聚焦效果一般，不能形成对太阳光的较好的汇聚作用，且太阳光辐照强度较低。为了解决上述问题，现有技术通常需要以扩大透镜面积的方式获取较高的聚焦效果，造成太阳炉成本的提高，导致在较多领域中未能较好的实现太阳能的利用。

综上所述，如何提供一种能够充分利用太阳能的太阳炉装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种太阳炉装置，该太阳炉装置能够充分利用太阳能。为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种太阳炉装置，包括炉体，还包括：

设于所述炉体的集热平面上的集热器；

用于将太阳光聚集于所述集热器的聚光装置，所述集热平面与水平面之间夹角φ为使用地区的纬度；所述聚光装置为固定焦点菲涅尔透镜；

用于控制所述聚光装置绕所述炉体进行转动并固定、以使所述聚光装置始终朝向太阳的调整装置，所述调整装置与所述炉体连接；所述调整装置包括设于所述炉体上的太阳时角转动框和转动电机，所述转动电机用于控制所 述聚光装置一天内相对于所述集热平面的转动量；所述转动量根据每小时太阳转动角度和真太阳时τ_θ＝τ-4(120-L_loc)min确定；其中，τ为北京时，L_loc为使用地区的经度；所述调整装置还包括用于控制所述聚光装置相对于太阳时角转动框平面法线的转动角度θ的赤纬调整装置，所述转动角度θ＝23.45sin[360(284+n)/365]；其中n为当前日期位于年中的序号。

优选地，所述赤纬调整装置包括铰接在所述太阳时角转动框的支撑杆和设置在所述太阳时角转动框的赤纬角度刻盘，所述赤纬角度刻盘为弧线刻盘，所述支撑杆上的指针卡接在所述弧线刻盘上。

优选地，所述集热器与所述聚光装置固定连接，所述集热器的转动能够带动所述聚光装置同步转动。

优选地，所述集热器中设置有盘管，所述盘管与用热端通过保温油箱和供油泵连接。

优选地，所述用热端的出口和所述保温油箱的入口之间的连接管路上并联相变蓄热箱，所述连接管路上设置有第一阀门，所述相变蓄热箱上用于连接所述用热端的一端设置有第二阀门。

优选地，所述集热器设置有深孔，所述深孔的开口直径大于孔底部直径，且所述深孔内侧设置有锥形的所述盘管。

优选地，所述集热器的外部、在所述集热器的出口与入口之间连接有空管路，所述空管路上设置有第三阀门，且所述空管路与所述集热器的出口之间设置有第四阀门、与所述集热器的入口之间设置有第五阀门。

优选地，所述炉体的集热平台高度其中，AB为固定焦点菲涅尔透镜的边长；为使用地区真太阳时和所述使用地区真太阳时所对应的角度；h为集热器类圆锥孔深度，a为设计余量，且为正值；

所述炉体的集热平台长度其中，AB为固定焦点菲涅尔透镜的边长；为使用地区真太阳时和所述使用地区真太阳时所对应的角度；b为设计余量，且为负值；

所述炉体的集热平台宽度HG和所述炉体的集热平台长度HL满足以下关系：

其中，HG为太阳炉体的集热平台宽度，HL为太阳炉体的集热平台长度，h为集热器类圆锥孔深度，R₁为所述固定焦点菲涅尔透镜的焦距；c为设计余量，且为正值。

本实用新型提供的太阳炉装置的聚光装置可由调整装置控制绕炉体转动和固定，转动过程始终保持太阳光线直射聚光装置。区别于现有技术中聚光装置不能够始终接收直射的日光，本实用新型所提供的太阳炉的聚光装置始终朝向日光，接收日光的直射，聚光装置将太阳光聚焦在集热器上，因而能够将较多的太阳能在较长的时间内始终传送到集热器上，以便于较好的利用太阳能，提升太阳能的利用效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中集热器与热回路系统的示意图；

图4为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中集热平台尺寸设计平面示意图；

图5为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中集热平台尺寸设计立体示意图；

图6为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中盘管的结构示意图。

图1-6中：

菲涅尔透镜1、固定螺丝2、镜框3、赤纬角刻度盘4、集热器5、盘管51、集热平台6、集热平面61、极轴7、配重杆8、配重9、炉体外壳10、脚轮11、水平调杆12、赤纬轴13、太阳时角转动框14、水平气泡15、指南针 16、用热端17、用热平面18；支撑杆19、减速电机20、第一阀门21、第二阀门22、第三阀门23、第四阀门24、第五阀门25、第六阀门26、第七阀门27、第八阀门28、第九阀门29、油泵30、保温油箱31、相变蓄热箱32。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种太阳炉装置，该太阳炉装置能够充分利用太阳能。

请参考图1至图6，图1为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例一的结构示意图；图2为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例二的结构示意图；图3为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中集热器与热回路系统的示意图；图4为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中集热平台尺寸设计平面示意图；图5为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中集热平台尺寸设计立体示意图；图6为本实用新型所提供的太阳炉装置的具体实施例中盘管的结构示意图。

本实用新型所提供的一种太阳炉装置，主要包括炉体，还包括：集热器5、聚光装置和调整装置。其中，集热器5设于炉体上，集热器5可以和用热装置连接，或者仅作为集热储能装置；聚光装置用于将太阳光聚集于集热器5上，聚光装置为固定焦点菲涅尔透镜；调整装置也与炉体连接，用于控制聚光装置绕炉体进行转动并固定、以使聚光装置始终朝向太阳。

调整装置包括设于炉体上的太阳时角转动框14和用于控制所述聚光装置一天内相对于所述集热平面的转动量的转动电机；转动量根据每小时太阳转动角度和真太阳时τ_θ＝τ-4(120-L_loc)min确定；其中，τ为北京时，L_loc为使用地区的经度；调整装置还包括用于控制所述聚光装置相对于太阳时角转动框平面法线的转动角度θ的赤纬调整装置；转动角度θ＝23.45sin[360(284+n)/365]； 其中n为当前日期位于年中的序号。

需要说明的是，上述聚光装置可以为菲涅尔透镜1装置，上述调整装置的作用是控制聚光装置绕炉体进行角度的变换，以适应当前太阳直射的角度，便于日光直射到聚光装置上。

另外，调整装置的结构种类和作用模式有很多种，由于日光的角度在一年的不同时间和一天的不同时段都是改变的，所以为了能够接收直射的日光，本实用新型的太阳炉装置的聚光装置也不是固定设置的，因而区别于现有技术中聚光装置不能够始终接收直射的日光，本实用新型所提供的太阳炉的聚光装置能够始终接收直射的日光，聚光装置将太阳光聚焦在集热器5上，因而能够将较多的太阳能在较长的时间内始终传送到集热器5上，以便于较好的利用太阳能，提升太阳能的利用效率。

针对一年内不同日期的聚光装置的角度位置进行设置和调整。具体地，调整装置包括用于控制所述聚光装置相对于太阳时角转动框平面法线的转动角度θ的赤纬调整装置；转动角度θ＝23.45sin[360(284+n)/365]；其中n为当前日期位于年中的序号。

需要说明的是，n为序号，指的是当前日期在一年中的排序序号，例如，当处于1月1日时，n为1；当为春分日时，n为81。

在结构上可以通过电控控制与日期计时器，在日期改变时，电控控制聚光装置转过相应的转动角度θ。或者，也可以通过机械调整装置进行角度调整，例如，可以在太阳炉的炉体上设置角度刻盘，聚光装置可转动的设置在角度刻盘上，角度刻盘上标明不同的日期或者日期所对应的角度，聚光装置能够在角度刻盘上转动，以对应不同日期和角度，使用时可以通过对日期的选择，从而转动聚光装置。

具体地，上述各实施例中提供的赤纬调整装置包括铰接在太阳时角转动框14的支撑杆19和设置在太阳时角转动框14的赤纬角度刻盘4，赤纬角度刻盘4为弧线刻盘，支撑杆19上的指针卡接在弧线刻盘上。支撑杆19的转动带动指针的转动，指针的转动指向弧线刻盘上的不同刻度，弧线刻盘上的刻度对应一年中的日期，或对应日期对应的上述转动角度。

可选的，上述赤纬调整装置的转动可以通过手动拨动指针对应刻盘上的日期进行控制，也可以通过具有日期计算器的控制器进行电子控制。

在上述任意一个实施例中，集热器5与聚光装置的位置关系中，可以是集热器5固定于炉体，聚光装置可转动的设置在炉体上，仅有聚光装置转动；也可以是集热器5与聚光装置可以相对固定并能够相对于炉体同步转动。前者将集热器5固定设置，便于集热器5与用热端17的连接，后者保证了集热器5始终能够接收到聚光装置相同角度的照射，更易于保证太阳能的吸收。

将集热器5与聚光装置固定连接，集热器5的转动能够带动聚光装置同步转动。需要说明的是，上述同步转动指的是集热器5与聚光装置具有相同的转动轴和转动中心。当聚光装置为菲涅尔透镜1时，集热器5设置在透镜工作平面的下方，集热器5的集热元件朝向透镜。

上述实施例所提供的太阳炉装置能够满足一年中不同日期的太阳赤纬角要求，即当冬夏太阳赤纬角不同时，均能够满足聚光装置接收到直射的日光。然而，一天当中太阳时角也是在不断变化的，需要对聚光装置在一天内不同时间的角度进行调整。上述调整装置还需要设置日调整结构，调整装置还包括：设于炉体上的太阳时角转动框14和用于控制所述聚光装置一天内相对于集热平面61的转动量的转动电机。也就是说，转动电机用于控制聚光装置一天内相对于集热平面61的转动量，所述转动量根据每小时太阳转动角度和真太阳时τ_θ＝τ-4(120-L_loc)min确定；其中，τ为北京时，L_loc为使用地区的经度。

可选的，公式中的北京真太阳时也可以用其他基准位置的真太阳时代替。

上述各实施例提供了通过设置聚光装置的转动控制装置以便使其接收日光直射的方案，还可以通过光线感应器对日光是否直射进行感应，微转动控制装置可以根据光线感应器的判断对聚光装置的角度进行微调，以适应使得聚光装置始终保持接收直射的日光。

在上述任意一个实施例的基础之上，集热器5可以为盒状结构，集热器中设置有盘管51，盘管51与用热端17通过油泵30和保温油箱31连接。盘管51能够直接接收聚光装置的光能和热能，并将能量传递给管中的液体，通过油泵30的推动作用，使得液体在盘管51、用热端17和保温油箱31所组成的回路中流通，用热端17实现对能量的获取。可选的，上述结构中也可以不设置保温油箱31，仅通过回路中的液体进行传递。

在上述实施例的基础之上，在盘管51、用热端17和保温油箱31所组成的回路中，请参考图3，图3所提供的为集热器5与用热端17的循环系统。 用热端17的出口和保温油箱31的入口之间的连接管路上并联相变蓄热箱32，该连接管路上设置有第一阀门21，相变蓄热箱上用于连接用热端的一端设置有第二阀门22，用于连接保温油箱31的一端设置有第六阀门26。

当用热端17直接使用集热器5的能量时，将第一阀门21打开，使该连接管路连通，并关闭第二阀门22、第六阀门26，使相变蓄热箱32与用热端17的连接通路断开，从而形成集热器5、用热端17、油泵30和保温油箱31的回路。当用热端17所需能量较少时，可以关闭第一阀门21，并打开第二阀门22、第六阀门26，就在上述回路中增加了相变蓄热箱32，相变蓄热箱32可以与用热端17同时获取能量，相变蓄热箱32能够将能量进行存储。

可选的，在用热端17的进出口分别设置第七阀门27、第九阀门29，并在用热端17和第七阀门27、第九阀门29上并联设置有第八阀门28的通路。在用热端17不需要使用能量，关闭第七阀门27、第九阀门29，打开第八阀门28，即将用热端17短路，仅为相变蓄热箱32提供能量。

在上述任意一个实施例的基础之上，集热器5设置有深孔，深孔的开口直径大于孔底部直径，且深孔内侧设置有锥形的盘管51。考虑到聚光装置通常为菲涅尔透镜1，而菲涅尔透镜1的聚光效果中，光线通常形成锥形并汇聚到一点，所以将集热器5的集热盘管51绕城锥形，有助于更好的获取能量。

在上述任意一个实施例的基础之上，提供了一种无光状态下的使用模式，集热器5的外部、在集热器5的出口与入口之间连接有空管路，空管路上设置有第三阀门23，且空管路与集热器5的出口之间设置有第四阀门24、与集热器5的入口之间设置有第五阀门25。当集热器5无法从聚光装置处获取能量，且相变蓄热箱32中储存有能量时，可以打开第三阀门23，关闭第四阀门24和第五阀门25，使得集热器5从回路中短路，使用热端17从相变蓄热箱32处获取能量。

在上述任意一个实施例的基础之上，聚光装置为固定焦点菲涅尔透镜。菲涅尔透镜是一种应用十分广泛的光学器件，可以将太阳光折射在某一点或某一线上，使太阳光辐照强度增加几倍到几十倍。菲涅尔透镜的应用极大的降低了太阳能聚光装置的成本。将菲涅尔透镜应用到太阳炉中，有别于以往直接入射型和定日镜型太阳炉，能够更加充分的利用日照能量。

本实用新型所提供的一个具体实施例中，太阳炉装置包括太阳炉炉体、 集热器5、聚光装置和转动装置。

太阳炉炉体主要包括集热平台6、极轴7、炉体外壳10、脚轮11、水平调杆12、水平气泡15和指南针16。

炉体外壳10内部布置有热回路系统，炉体外壳10包括集热平台6上的集热平面61和用热平面18，集热平面61上设有集热器5，集热器5可以位于集热平面61中心位置处，集热器5为圆锥深孔，其开口角度按照该地区的纬度位置确定。集热器5内盘有成锥体形状的盘管51，盘管51按照具有一定角度的圆锥深孔所盘成，分布在深孔内侧。可选的，盘管可以为铜管或其他金属管。

可选的，用热端17设置在炉体外壳10的用热平面18内部，炉体用热平面18、用热端17的一侧设有水平气泡15和指南针16，以用来调整装置的方向和调整水平。

可选的，炉体外壳10底部在四个角位置处分别装有脚轮11和水平调杆12，脚轮11用来移动整个装置，水平调杆12用来调节装置水平固定。

在一个具体实施例中，聚光装置包括菲涅尔透镜1、固定螺丝2、镜框3、赤纬角刻度盘4、配重杆8、配重9、太阳时角转动框14、支撑杆19和减速电机20。菲涅尔透镜1固定在镜框3上，镜框3通过支撑杆19连接在太阳时角转动框14上，太阳时角转动框14通过极轴7可转动的设置在炉体外壳10上，支撑杆19的转动调整过程中指向赤纬角度刻盘4的不同刻度。

可选的，赤纬角刻度盘4位于太阳时角转动框14上，根据太阳炉装置所处位置四季的赤纬角调节支撑杆19所对应的角度。当然，赤纬角刻度盘12也可以设置在太阳时角转动框14的其他位置，以便调整支撑杆19。

具体地，支撑杆19可通过一个可拧紧固定螺丝2与赤纬角刻度盘4相连接。当太阳按照四季变化，即太阳赤纬角发生变化时，根据赤纬角刻度盘4的变化角度，转动支撑杆19，使支撑杆19始终正对着太阳，也就是使菲涅尔透镜1始终正对着太阳。极轴7的CD和赤纬轴13的AB的连线交点为O，即透镜的焦点。

赤纬角刻度盘刻4根据所在位置纬度的一年之中的赤纬角变化情况确定。太阳赤纬角可按照柯伯公式确定：θ＝23.45sin[360(284+n)/365]。

其中，支撑杆19固定于镜框3的两侧，支撑杆19的下端与太阳时角转 动框14通过可转动的赤纬轴13(即转轴AB)相连，使支撑杆19在太阳时角转动框14和镜框3之间的长度一致，且极轴7与太阳时角转动框14背离用热端17的交点位置处安装有配重杆8，且在配重杆8下端安装有配重9，有效减少电机的能耗。

减速电机20安装在极轴7与太阳时角转动框14靠近用热端17的交点位置处，用来提供转动动力。减速电机20按照太阳一天的太阳时角的变化规律，驱动极轴7，使太阳时角转动框14按照东西方向转动，从而使菲涅尔透镜1在一天内始终正对着太阳。用北京时表示某一经度地区的真太阳时，可用下式表示τ_θ＝τ-4(120-L_loc)min。

上述聚光装置的焦点聚焦于集热器5内部，且在集热器5内部的具体位置根据实际情况调节。集热器5可以设置在热回路系统中，热回路系统包括集热器5、用热端17、油泵30、保温油箱31、相变蓄热箱32、管道及若干个安装在相应位置的阀门。可选的，集热器5也可以为单一的集热装置，不与任何用热装置连接。

可选的，集热器5内部可以是一组成螺旋状的通道，其中，中心位置为管道进口，边缘位置为管道出口。

热回路系统有如下三种模式：

第一，直接利用热能。由油泵30提供动力将保温油箱31中的油经过管道经过第五阀门25进入集热器5，油在集热器5中吸收热量后经第四阀门24流出，经过阀门27进入用热端17，在用热端17放热后经阀门29、阀门21流回保温油箱31完成循环，在循环中，第三阀门23、第八阀门28、第二阀门22和第六阀门26保持关闭。

第二，蓄热过程。由油泵30提供动力，将保温油箱31中的油通过管道经过第五阀门25进入集热器5，油在集热器5中吸收热量后经第四阀门24流出，经过第八阀门28、第二阀门22进入相变蓄热箱32，油在相变蓄热箱32完成放热后经第六阀门26回到保温油箱31，完成循环，在循环中，第三阀门23、第七阀门7、第九阀门29和第一阀门21保持关闭。

第三，利用相变蓄热箱内的热能。由油泵30提供动力，将保温油箱31中的油通过管道经第三阀门23、第七阀门27进入用热端17，在用热端17完成放热后经第九阀门29、第二阀门22到相变蓄热箱32再进行能量吸收，经 第六阀门26回到保温油箱31完成循环，在循环中，第四阀门24、第五阀门25、第八阀门28和第一阀门21保持关闭。

上述太阳炉装置的设计过程具体包括以下步骤：

根据北京真太阳时τ和使用地区的经度L_loc以及纬度φ，获取使用地区真太阳时和所述使用地区真太阳时所对应的角度

获取矩形固定焦点菲涅尔透镜的边长l₀＝AB、集热器类圆锥孔深度h＝FO＝JC＝ID。

获取太阳炉体的集热平台高度其中e为设计余量，且为正值。

获取太阳炉体的集热平台长度其中，b为设计余量，且为负值，HL＝GK＝ST＝PQ；HL与图5中的GK、ST、PQ等长。

获取太阳炉体的集热平台宽度，即图5中的HG、IJ和LK，HG＝IJ＝LK，为避免以OE为焦距的菲涅尔透镜在跟踪运动过程中与集热平台发生干涉，其位置关系可简化为：菲涅尔透镜中心点在以O点为球心，以半径R₁＝OE的球面上运动，集热平面HLKG被包含于球面内，即满足以下关系：

其中，c为设计余量，且为正值；

GT＝KS＝HQ+GHtanφ；其余尺寸关系依据实际需求而定。

在一个具体实施例中，以广州地区为例，广州地区的纬度为北纬23.5°，经度为东经113°，当夏至日n＝172代入公式θ＝23.45sin[360(284+n)/365]中，得：θ＝23.45°。同理，当冬至日n＝355时，θ＝-23.45°。

进一步，由于-23.45°≤θ≤23.45°，故集热器5内类圆锥深孔的开口角度应略大于此角度范围，故取截面朝北方向开口角度为25°，朝南方向开口角度为25°。

矩形固定焦点菲涅尔透镜的边长l₀＝AB＝1100mm、焦距d₀＝1000mm，集热器类圆锥孔深度h＝FO＝JC＝ID＝100mm。

太阳按照一天时间变化时，减速电机20带动太阳时角转动框14及菲涅尔透镜1等按照东西向转动。由于早晨及傍晚的太阳辐照强度较弱，因此， 取真太阳时8:00到16:00进行集热，且太阳1小时偏转的角度约为15°，因为正午的时候，即真太阳时12点时太阳正对头顶，此时太阳时角为0°。规定太阳时角上午为负，下午为正。即真太阳时8:00时，太阳时角为-60°，真太阳时为16:00时，太阳时角为60°。为保证太阳时角框14的正常转动而不受集热平台影响，当转轴CD转到太阳时角最大值其中a＝50mm，b＝-50mm，c＝50mm为设计余量，太阳炉体的集热平台高度 太阳炉体的集热平台长度 HL＝GK＝ST＝PQ＝500mm。

太阳炉体的集热平台宽度HG＝IJ＝LK，为避免以OE为焦距的菲涅尔透镜在跟踪运动过程中与集热平台发生干涉，其位置关系可简化为：菲涅尔透镜中心点在以O点为球心，以半径R₁＝OE＝d₀＝1000mm的球面上运动，集热平面HLKG被包含于球面内，即满足以下关系：

R₂+c＝R₁；

可得HG＝IJ＝LK＝1822.1mm。

为便于太阳炉的集热平台加工制造可为矩形平台，即：

HL＝GK＝GH＝KL＝500mm；

GT＝KS＝HQ+GHtanφ＝843.7mm；其余尺寸关系依据实际需求而定。

除了上述实施例所公开的太阳炉装置的主体结构，该太阳炉装置的其他各部分的结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的太阳炉装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种太阳炉装置，包括炉体，其特征在于，还包括：

设于所述炉体的集热平面上的集热器；

用于将太阳光聚集于所述集热器的聚光装置，所述集热平面与水平面之间夹角φ为使用地区的纬度；所述聚光装置为固定焦点菲涅尔透镜；

用于控制所述聚光装置绕所述炉体进行转动并固定、以使所述聚光装置始终朝向太阳的调整装置，所述调整装置与所述炉体连接；所述调整装置包括设于所述炉体上的太阳时角转动框和转动电机，所述转动电机用于控制所述聚光装置一天内相对于所述集热平面的转动量；所述转动量根据每小时太阳转动角度和真太阳时τ_θ＝τ-4(120-L_loc)min确定；其中，τ为北京时，L_loc为使用地区的经度；所述调整装置还包括用于控制所述聚光装置相对于太阳时角转动框平面法线的转动角度θ的赤纬调整装置，所述转动角度θ＝23.45sin[360(284+n)/365]；其中n为当前日期位于年中的序号。

2.根据权利要求1所述的太阳炉装置，其特征在于，所述赤纬调整装置包括铰接在所述太阳时角转动框的支撑杆和设置在所述太阳时角转动框的赤纬角度刻盘，所述赤纬角度刻盘为弧线刻盘，所述支撑杆上的指针卡接在所述弧线刻盘上。

3.根据权利要求2所述的太阳炉装置，其特征在于，所述集热器与所述聚光装置固定连接，所述集热器的转动能够带动所述聚光装置同步转动。

4.根据权利要求3所述的太阳炉装置，其特征在于，所述集热器中设置有盘管，所述盘管与用热端通过保温油箱和供油泵连接。

5.根据权利要求4所述的太阳炉装置，其特征在于，所述用热端的出口和所述保温油箱的入口之间的连接管路上并联相变蓄热箱，所述连接管路上设置有第一阀门，所述相变蓄热箱上用于连接所述用热端的一端设置有第二阀门。

6.根据权利要求5所述的太阳炉装置，其特征在于，所述集热器设置有深孔，所述深孔的开口直径大于孔底部直径，且所述深孔内侧设置有锥形的所述盘管。

7.根据权利要求6所述的太阳炉装置，其特征在于，所述集热器的外部、在所述集热器的出口与入口之间连接有空管路，所述空管路上设置有第 三阀门，且所述空管路与所述集热器的出口之间设置有第四阀门、与所述集热器的入口之间设置有第五阀门。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的太阳炉装置，其特征在于，所述炉体的集热平台高度其中，AB为固定焦点菲涅尔透镜的边长；为使用地区真太阳时和所述使用地区真太阳时所对应的角度；h为集热器类圆锥孔深度，a为设计余量，且为正值；

所述炉体的集热平台长度其中，AB为固定焦点菲涅尔透镜的边长；为使用地区真太阳时和所述使用地区真太阳时所对应的角度；b为设计余量，且为负值；

所述炉体的集热平台宽度HG和所述炉体的集热平台长度HL满足以下关系：

其中，HG为太阳炉体的集热平台宽度，HL为太阳炉体的集热平台长度，h为集热器类圆锥孔深度，R₁为所述固定焦点菲涅尔透镜的焦距；c为设计余量，且为正值。