CN210638314U - 阳光反射汇聚炉 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种太阳能利用装置，尤其涉及阳光反射汇聚炉，其属于能源开发利用技术研究领域。阳光反射汇聚炉，包括底盘、固定在底盘上的聚光装置和工作灶面，聚光装置和工作灶面固定连接，聚光装置向底盘垂直面一侧倾斜，聚光装置由球面镜和V字型圆筒状通道组成，V字型圆筒状通道一侧的圆筒直径呈逐渐增大，V字型圆筒状通道由内壁和外壁组成，内壁为反光镜，外壁安装护镜材料，工作灶面为圆形。护镜材料为金属材料。底盘由金属或非金属材料制造。底盘与聚光装置和工作灶面通过转动盘活动连接。工作灶面的直径小于V字型圆筒状通道的直径。金属材料为铁、铝等耐腐蚀金属材料。本实用新型太阳能有效利用率高，结实耐用，降低成本。

Description

阳光反射汇聚炉
技术领域
本实用新型涉及一种太阳能利用装置，尤其涉及一种阳光反射汇聚炉，其属于能源开发利用技术研究领域。
背景技术
目前，国内外对太阳能的利用主要采用三种方式：吸热材料吸收阳光的方式、光电材料将阳光部分转化为电能的方式和聚焦方式。其中，通过吸热或吸光材料吸收阳光的太阳能利用方式存在两个缺陷：ⅰ、吸热材料对阳光的吸收率一般较低，从而导致太阳能的利用率较低；ⅱ、利用吸热材料吸收阳光的太阳能利用方式一般不具备光强倍增功能，满足不了人们对热能或光能强度的需要。利用光电材料将太阳转化为电能的方式存在的缺陷最主要是对太阳能的利用率过低。聚焦式包含折射聚焦和反射聚焦两种类型。聚焦式的弱点是适用范围局限，不便于广泛用。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提供一种阳光反射汇聚炉。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
一种阳光反射汇聚炉，包括底盘、固定在底盘上的聚光装置和工作灶面，聚光装置和工作灶面固定连接，聚光装置向底盘垂直面一侧倾斜，聚光装置由球面镜和V字型圆筒状通道组成，V字型圆筒状通道一侧的圆筒直径呈逐渐增大， V字型圆筒状通道由内壁和外壁组成，内壁为反光镜，外壁由护镜制成，工作灶面为圆形。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：太阳能有效利用率高。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，护镜为金属材料。
进一步，底盘由金属或非金属材料制成。
进一步，金属材料为铁、铝等耐腐蚀金属材料。
采用上述进一步方案的有益效果是：结实耐用，降低成本，适用范围广，不仅适用于煮饭，而且可以用于洗浴、热力发电，大小型号可根据需要灵活该变。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
进一步，底盘与聚光装置和工作灶面通过转动盘活动连接。
进一步，工作灶面的直径小于V字型圆筒状通道的直径。
采用上述进一步方案的有益效果是：聚光率高，太阳能有效利用率更高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，
图2为本实用新型的工作原理图。
在图中，1、底盘；2、聚光装置；3、工作灶面；4、球面镜；5、V字型圆筒状通道；6、内壁；7、外壁；8、转动盘。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，一种阳光反射汇聚炉，包括底盘1、固定在底盘上的聚光装置 2和工作灶面3，聚光装置2和工作灶面3固定连接，聚光装置2向底盘1垂直面一侧倾斜，聚光装置2由球面镜4和V字型圆筒状通道5组成，V字型圆筒状通道一侧的圆筒直径呈逐渐增大，V字型圆筒状通道5由内壁6和外壁7组成，内壁6为反光镜，外壁7由护镜制成，工作灶面3为圆形。护镜为金属材料。底盘1由金属或非金属材料制成。金属材料为铁、铝等耐腐蚀金属材料。底盘1 与聚光装置2和工作灶面3通过转动盘8活动连接。工作灶面3的直径小于V 字型圆筒状通道5的直径。
工作原理
根据作用学的虚实作用对立统一基本理论，针对阳光产生的运行、作用特点，利用阳光的直线运行与发射规律，设计一种能够将阳光反射、汇聚于被加热灶面的装置，命名为阳光反射汇聚炉。
如图1、图2所示，阳光反射汇聚炉由控制阳光入射流进入系统、经反聚光和反光作用汇聚于工作灶面的变化空间通道与底盘构成。通道内壁由反光镜面构成，在反光镜周围即外壁安装护镜材料，一般选择铁、铝或其它具有一定强度的且具有一定耐腐蚀性质的金属材料。底盘可根据需要选择金属或非金属材料制造与安装。阳光经过入口球面进入汇聚、反射通道系统。入口圆形断面为向阳光方向倾斜的无质圆形断面，倾角根据阳光照射角度设计，阳光与入口圆面近于垂直。反射光最终大部分经过通道壁镜面反射到使用工作灶面。工作灶面也为圆形，不过该圆比圆形入射口小得多。
阳光通过入射圆形断面S进入汇聚空间，通过复杂的反射汇聚到圆形断面 S′，阳光能获得倍增后直接用于加热锅罩，直接用于烧水、煮饭，大型的可以用于发电。
大圆面面积为S＝πR2，R表示大圆面的半径；小圆面面积为S′＝πr2，r表示小圆面的半径。如果射入断面S的阳光最终能全部反射到小圆面S′，假设阳光的光强为q，那么，过S′断面的光强将是
Figure DEST_PATH_GDA0002321200780000031
式中，q′表示过加热断面S′的光强。例如，6月中午时分阳光的强度为q，R＝10， r＝1，加热锅罩的光强将是
Figure DEST_PATH_GDA0002321200780000032
如果过S断面的阳光因接受反射作用而损失光强，并且有一小部分通过反射最终不能到达S′面，那么，阳光在转化过程中就存在损失量。假设损失率为T，那么，有效利用率就是E。在这种情况下，阳光转化强度的计算公式就是
Figure DEST_PATH_GDA0002321200780000041
假设阳光的强度为q，R＝10，r＝1，阳光的有效利用率是E＝80％，加热锅罩的光强是
Figure DEST_PATH_GDA0002321200780000042
如果结构与尺寸设计的合理，阳光的利用率最高可达到100％，即E≈100％。
如果在做饭、烘干等临时的小热能利用事务上使用该阳光反射汇聚炉，可根据需要设计这种阳光反射汇聚炉的小型、较小型产品；如果用做将太阳能转化为热力发电加热炉，那就需要设计特大型号的阳光反射汇聚炉产品。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种阳光反射汇聚炉，包括底盘(1)、固定在底盘(1)上的聚光装置(2)和工作灶面(3)，其特征在于：聚光装置(2)和工作灶面(3)固定连接，聚光装置(2)向底盘(1)垂直面一侧倾斜，聚光装置(2)由球面镜(4)和V字型圆筒状通道(5)组成，V字型圆筒状通道(5)一侧的圆筒直径呈逐渐增大，V字型圆筒状通道(5)由内壁(6)和外壁(7)组成，内壁(6)为反光镜，外壁(7)由护镜制成，工作灶面(3)为圆形。
2.根据权利要求1所述的阳光反射汇聚炉，其特征在于：护镜由金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的阳光反射汇聚炉，其特征在于：底盘(1)由金属或非金属材料制成。
4.根据权利要求2所述的阳光反射汇聚炉，其特征在于：金属材料为铁、铝等耐腐蚀金属材料。
5.根据权利要求1所述的阳光反射汇聚炉，其特征在于：底盘(1)与聚光装置(2)和工作灶面(3)通过转动盘(8)活动连接。
6.根据权利要求1所述的阳光反射汇聚炉，其特征在于：工作灶面(3)的直径小于V字型圆筒状通道(5)的直径。
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