CN221099011U - 一种透镜聚光式太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种透镜聚光式太阳能集热器，包括，聚光罩，具有聚焦光线的作用，将光线汇聚到设定区域；集热座，包括集热管，所述集热管位于所述聚光罩内，聚光罩聚焦的光线照射到集热管上；所述聚光罩为一半球面，所述集热管位于半球面的凹部；所述聚光罩包括多个多边形聚光片拼接成型的聚光部，且每个聚光片上成型有凸透镜。与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：通过多个带凸透镜的平面拼接形成半球面的聚光罩，可以无死角地接收太阳光，实现不间断地聚光热；采用管件进行集热，并且在集热管上设置集热筋，增加光线照射面积，从而对太阳光进行全面接收，使管件内的液体能够进行充分的吸热，提高集热效率。

Description

一种透镜聚光式太阳能集热器

技术领域

本实用新型涉及新能源领域，尤其涉及一种透镜聚光式太阳能集热器。

背景技术

太阳能，即太阳的热辐射能，是一种可再生能源，主要表现形式为太阳光线。在能源需求不断增加的今天，太阳辐射能被广泛地应用于发电、淡化、家用热水器的供热。为了有效利用太阳光辐射能，许多研究人员使用外部的聚太阳光集热器来提升太阳能收集的性能，常见的有太阳能真空管、平板式太阳能集热器等。本实用新型提出了一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构，旨在以高效收集太阳辐射能和太阳光的同时，减少太阳光热收集器的成本。

目前，可高效收集太阳能的集热器有碟形集热器、抛物面聚光镜、线性菲涅耳透镜等几种结构。比如，凹面式太阳能集热器，这种集热器不仅可以提高热效率，同时还能减少太阳能集热器的占地面积。再如，基于线性菲涅尔透镜的聚光太阳能集热器，该集热器在相对较高的温度水平下比平板或真空管集热器具有更高的热效率。根据文献研究发现，可调反射板倾角的蒸馏器、与抛物面反射器集成的球形太阳能蒸馏器、与太阳能蒸馏器冷却系统相结合的平面集热器受研究人员的关注度较高。

综上所述的几种太阳光热收集器的结构可归纳为：(1)碗碟型、(2)直线型、(3)抛物面型、(4)平面型。碗碟型和抛物面型结构可以代表如今市面上最高效率的太阳辐射能收集装置，但是，碗碟型和抛物面型都需要超高的制作成本。而直线型和平面型结构则是以低廉的成本著称，但是，缺点就是聚太阳光热的效果大打折扣。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种透镜聚光式太阳能集热器。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

包括，

聚光罩，具有聚焦光线的作用，将光线汇聚到设定区域；

集热座，包括集热管，所述集热管位于所述聚光罩内，聚光罩聚焦的光线照射到集热管上；

所述聚光罩为一半球面，所述集热管位于半球面的凹部；

所述聚光罩包括多个多边形聚光片拼接成型的聚光部，且每个聚光片上成型有凸透镜。

上述技术方案的进一步设置为：所述聚光片为六边形，所述凸透镜成型在六边形的内部。

上述技术方案的进一步设置为：所述集热座包括多个同心设置的集热管，且多个集热管的管腔均相互连通，所述集热座上设有出水管路与所述集热管的管腔连通。

上述技术方案的进一步设置为：所述集热管上朝向所述聚光罩一侧的表面凸设有集热筋。

上述技术方案的进一步设置为：所述集热筋沿所述集热管的直径设置，且呈圆周排布。

上述技术方案的进一步设置为：所述集热座还包括延伸在集热管外侧且设有水平面的座部，所述聚光罩上延伸于所述聚光部的下端设有安装壁；所述安装壁可拆卸连接到所述座部上。

上述技术方案的进一步设置为：所述座部上设有多个扣座，所述扣座至少包括一竖直方向的支撑壁和水平方向的扣顶，所述扣顶和所述座部的上表面之间设有滑槽；所述安装壁上设有能够卡入到所述滑槽内的扣筋。

上述技术方案的进一步设置为：所述扣筋为设置在所述安装壁底部且向外延伸的凸板。

上述技术方案的进一步设置为：所述安装壁底部向外延伸设置有密封筋，所述扣筋设置在所述密封筋的外圈上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1.通过多个带凸透镜的平面拼接形成半球面的聚光罩，可以无死角地接收太阳光，实现不间断地聚光热；

2.采用管件进行集热，并且在集热管上设置集热筋，增加光线照射面积，从而对太阳光进行全面接收，使管件内的液体能够进行充分的吸热，提高集热效率。

附图说明

图1为本实用新型的分解结构示意图。

图2为图1中A部位的放大结构示意图。

图3为图1中B部位的放大结构示意图。

图4文本实用新型的剖面结构示意图。

附图上标注：100、聚光罩；110、聚光部；111、聚光片；a、凸透镜；120、安装壁；121、扣筋；

200、集热座；210、集热管；212、管腔；220、座部；211、集热筋；221、扣座；221.1、滑槽；122、密封筋；

300、出水管路。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

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。

应当理解尽管在本文中出现了术语上、中、下、顶端、一端等以描述各种元件，但这些元件不被这些术语限制。这些术语仅用于将元件彼此区分开以便于理解，而不是用于定义任何方向或顺序上的限制。

如图1～图4所示，本实施例公开了一种透镜聚光式太阳能集热器。

具体参照图1所示，包括，

聚光罩100，具有聚焦光线的作用，将光线汇聚到设定区域；

集热座200，包括集热管210，所述集热管210位于所述聚光罩100内，聚光罩100聚焦的光线照射到集热管210上；

所述聚光罩100为一半球面，所述集热管210位于半球面的凹部；

所述聚光罩100包括多个多边形聚光片111拼接成型的聚光部110，且每个聚光片111上成型有凸透镜a。

以上为本实施例的基础方案。凸透镜a具有聚光功能。当太阳光照射到凸透镜a上时，聚光罩100的内侧形成聚光点，从而使该位置的集热管210吸收热量，并且将该热量传递到集热管210内的液体中，使液体升温。

本实施例的设置中，基于半球面的特殊性，使得太阳光从任意方向照射时均能够通过凸透镜a进行聚光，从而能够达到高效聚光热的效果。

例如，太阳光出现在东边的时候，东面的凸透镜a开始工作，反之，太阳光出现在西边的时候，西面的凸透镜a开始工作。最后可以实现360°无死角追踪和收集太阳辐射能量。

优选的，所述聚光片111为六边形，所述凸透镜a成型在六边形的内部。

本实施例中，聚光罩100仿造足球结构，通过多个六边形片拼接，形成完整的半球面，同时，将凸透镜a成型在聚光片111的中心，能够使凸透镜a的面积尽可能大，从而接收更多的太阳光。

本实施例中，参照图4所示，为了使液体能够进行充分快速的吸热，所述集热座200包括多个同心设置的集热管210，且多个集热管210的管腔212均相互连通，所述集热座200上设有出水管路300与所述集热管210的管腔212连通。

优选的，所述集热管210上朝向所述聚光罩100一侧的表面凸设有集热筋211。

具体的，参照图2所示，集热筋211凸出在集热管210的表面上，从而增加了集热管210外侧的面积，使得更多地太阳光能够照射到集热管210表面上，接收更多的光热。

优选的，所述集热筋211沿所述集热管210的直径设置，且呈圆周排布。

相比较其他的设置，本实施例中集热筋211的排布生产简便，且能够排布更多的集热筋211，增加更多的集热面积。

在使用时，通常将集热座200放置到能够接收光照的位置，将聚光罩100安装到集热座200上，为保证聚光罩100和集热座200之间的连接，所述集热座200还包括延伸在集热管210外侧且设有水平面的座部220，所述聚光罩100上延伸于所述聚光部110的下端设有安装壁120；所述安装壁120可拆卸连接到所述座部220上。

具体的，参照图1和图3所示，所述座部220上设有多个扣座221，所述扣座221至少包括一竖直方向的支撑壁和水平方向的扣顶，所述扣顶和所述座部220的上表面之间设有滑槽221.1；所述安装壁120上设有能够卡入到所述滑槽221.1内的扣筋121。

所述扣筋121为设置在所述安装壁120底部且向外延伸的凸板。

聚光罩100安装到座部220上时，使安装壁120下端紧贴到座部220的表面，旋转聚光罩100，使安装壁120上的扣筋121卡入到滑槽221.1内；

需要进行拆卸时，旋转聚光罩100，将扣筋121滑出即可。

为了保证聚光罩100和座部220之间的接触稳定，优选的，所述安装壁120底部向外延伸设置有密封筋122，所述扣筋121设置在所述密封筋122的外圈上。

设置密封筋122，增大聚光罩100和座部220表面的接触面积，从而实现聚光罩100和座部220表面的稳定连接。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：包括，

聚光罩(100)，具有聚焦光线的作用，将光线汇聚到设定区域；

集热座(200)，包括集热管(210)，所述集热管(210)位于所述聚光罩(100)内，聚光罩(100)聚焦的光线照射到集热管(210)上；

所述聚光罩(100)为一半球面，所述集热管(210)位于半球面的凹部；

所述聚光罩(100)包括多个多边形聚光片(111)拼接成型的聚光部(110)，且每个聚光片(111)上成型有凸透镜(a)。

2.根据权利要求1所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述聚光片(111)为六边形，所述凸透镜(a)成型在六边形的内部。

3.根据权利要求1所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述集热座(200)包括多个同心设置的集热管(210)，且多个集热管(210)的管腔(212)均相互连通，所述集热座(200)上设有出水管路(300)与所述集热管(210)的管腔(212)连通。

4.根据权利要求3所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述集热管(210)上朝向所述聚光罩(100)一侧的表面凸设有集热筋(211)。

5.根据权利要求4所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述集热筋(211)沿所述集热管(210)的直径设置，且呈圆周排布。

6.根据权利要求1所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述集热座(200)还包括延伸在集热管(210)外侧且设有水平面的座部(220)，所述聚光罩(100)上延伸于所述聚光部(110)的下端设有安装壁(120)；所述安装壁(120)可拆卸连接到所述座部(220)上。

7.根据权利要求6所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述座部(220)上设有多个扣座(221)，所述扣座(221)至少包括一竖直方向的支撑壁和水平方向的扣顶，所述扣顶和所述座部(220)的上表面之间设有滑槽(221.1)；所述安装壁(120)上设有能够卡入到所述滑槽(221.1)内的扣筋(121)。

8.根据权利要求7所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述扣筋(121)为设置在所述安装壁(120)底部且向外延伸的凸板。

9.根据权利要求7或8所述的透镜聚光式太阳能集热器，其特征在于：所述安装壁(120)底部向外延伸设置有密封筋(122)，所述扣筋(121)设置在所述密封筋(122)的外圈上。