太陽(yáng)能中高溫集熱裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種太陽(yáng)能中高溫集熱裝置，包括聚光透鏡、聚光透鏡支架、反射鏡、反射鏡支架和凹形空腔集熱體，聚光透鏡設(shè)置在聚光透鏡支架上，反射鏡設(shè)置在反射鏡支架上，凹形空腔集熱體的凹形底面的空間位置在聚光透鏡的焦斑處，且整體設(shè)置在凹形空腔集熱體支座內(nèi)部，凹形空腔集熱體上設(shè)置有集熱工質(zhì)進(jìn)出管，聚光透鏡支架與反射鏡支架共同組成了一個(gè)中空的錐形支架體，反射鏡支架的錐形小端與凹形空腔集熱體支座連接，且凹形空腔集熱體與凹形空腔集熱體支座之間設(shè)置有保溫層，所述的聚光透鏡、反射鏡和凹形空腔集熱體共同圍成了一個(gè)封閉的空間。其熱損失小、能效大、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及維修方便。（*該技術(shù)在2023年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)公開(kāi)了一種太陽(yáng)能中高溫集熱裝置，包括聚光透鏡、聚光透鏡支架、反射鏡、反射鏡支架和凹形空腔集熱體，聚光透鏡設(shè)置在聚光透鏡支架上，反射鏡設(shè)置在反射鏡支架上，凹形空腔集熱體的凹形底面的空間位置在聚光透鏡的焦斑處，且整體設(shè)置在凹形空腔集熱體支座內(nèi)部，凹形空腔集熱體上設(shè)置有集熱工質(zhì)進(jìn)出管，聚光透鏡支架與反射鏡支架共同組成了一個(gè)中空的錐形支架體，反射鏡支架的錐形小端與凹形空腔集熱體支座連接，且凹形空腔集熱體與凹形空腔集熱體支座之間設(shè)置有保溫層，所述的聚光透鏡、反射鏡和凹形空腔集熱體共同圍成了一個(gè)封閉的空間。其熱損失小、能效大、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及維修方便。【專利說(shuō)明】太陽(yáng)能中高溫集熱裝置
本技術(shù)涉及種太陽(yáng)能集熱裝置，具體涉及的是太陽(yáng)能中高溫集熱裝置。
技術(shù)介紹
中國(guó)的太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅猛，但是其應(yīng)用領(lǐng)域基本集中在低溫民用領(lǐng)域。由于中國(guó)的能耗70%用于工業(yè)，所以太陽(yáng)能在低溫民用領(lǐng)域的普及并不能緩解我國(guó)能源緊張和減排滯后的狀況，從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，中國(guó)開(kāi)始研發(fā)太陽(yáng)能中高溫利用技術(shù)，并且取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，以槽式聚光器、高溫真空集熱管、高溫集熱工質(zhì)、相變儲(chǔ)能材料等一批新技術(shù)的突破，使得中國(guó)的太陽(yáng)能高溫工業(yè)化領(lǐng)域的應(yīng)用變成了可能。盡管如此，目前中國(guó)的太陽(yáng)能高溫工業(yè)化應(yīng)用依然非常的稀少，究其原因，投資成本過(guò)高和運(yùn)營(yíng)成本過(guò)高是阻礙其發(fā)展的根本原因。目前的太陽(yáng)能中高溫集熱系統(tǒng)多使用槽式聚光鏡和高溫真空集熱管，經(jīng)過(guò)實(shí)際使用，發(fā)現(xiàn)有如下不足:1、槽式聚光鏡為線性聚光模式，為了達(dá)到中高溫所需的聚光比，槽式聚光鏡需要做的很大，這給安裝、制造和維護(hù)帶來(lái)較大的成本，目前該類集熱器的造價(jià)在2000元每平米以上；2、槽式聚光鏡和高溫真空集熱管是一種開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，在傳輸和反射中發(fā)散的光線沒(méi)有被二次利用，損失較多，目前的集熱效率在60%以下；3、同時(shí)開(kāi)放的結(jié)構(gòu)受雨雪風(fēng)霜和灰塵直接侵蝕，維護(hù)成本高，使用壽命短，一般為10年以內(nèi)；4、為了減少高溫真空集熱管的發(fā)射率，必須使用選擇性吸收涂層，而這種涂層的壽命較短，價(jià)格較高；5、高溫真空集熱管的核心技術(shù)金屬玻璃焊接技術(shù)被國(guó)外壟斷，且穩(wěn)定性差，價(jià)格較高。以兩噸蒸汽鍋爐、每天運(yùn)行10小時(shí)、每年300天計(jì)算的話，鍋爐投資成本20萬(wàn)，年運(yùn)行費(fèi)用90萬(wàn)元；而使用一個(gè)等效的太陽(yáng)能裝置，投資成本在1000萬(wàn)左右，年運(yùn)行費(fèi)用20萬(wàn)元；顯然上述數(shù)據(jù)所顯示出的經(jīng)濟(jì)性差的缺點(diǎn)，使得企業(yè)不愿意主動(dòng)投資這個(gè)項(xiàng)目。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了克服上述缺陷，本技術(shù)提供一種熱損失小、能效大、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單以及維修方便的太陽(yáng)能中高溫集熱裝置。本技術(shù)為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種太陽(yáng)能中高溫集熱裝置，包括聚光透鏡、聚光透鏡支架、反射鏡、反射鏡支架和凹形空腔集熱體，所述聚光透鏡設(shè)置在聚光透鏡支架上，反射鏡設(shè)置在反射鏡支架上，所述凹形空腔集熱體的凹形底面的空間位置在聚光透鏡的焦斑處，且整體設(shè)置在凹形空腔集熱體支座內(nèi)部，凹形空腔集熱體上設(shè)置有集熱工質(zhì)進(jìn)出管，所述聚光透鏡支架與反射鏡支架共同組成了一個(gè)中空的錐形支架體，反射鏡支架的錐形小端與凹形空腔集熱體支座連接，且凹形空腔集熱體與凹形空腔集熱體支座之間設(shè)置有保溫層，所述的聚光透鏡、反射鏡和凹形空腔集熱體共同圍成了一個(gè)封閉的空間。作為優(yōu)選，所述凹形空腔集熱體的凹形內(nèi)表面為粗糙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，蜂窩狀內(nèi)表面對(duì)于汲取太陽(yáng)光線具有很好的優(yōu)勢(shì)，且凹形空腔集熱體的蜂窩狀內(nèi)表面上附著一層太陽(yáng)能吸附涂料，使得集熱體具有光學(xué)陷阱的結(jié)構(gòu)，對(duì)光線的利用率高，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于加工。作為優(yōu)選，所述的凹形空腔集熱體的凹形底面積大于聚光透鏡的焦斑面積，且凹形空腔集熱體支座開(kāi)口的面積大于凹形空腔集熱體的凹形底面積，以保證光線不受阻礙的射入凹形空腔集熱體的凹形底面積上。作為優(yōu)選，所述聚光透鏡為菲涅耳點(diǎn)聚焦式透鏡，較小的聚光面積就能產(chǎn)生較高的溫度，從而具有較低制造、安裝、維護(hù)的成本。本技術(shù)的有益效果是:1、聚光透鏡由于制造精度和材料等原因，20%的光線經(jīng)過(guò)透鏡后呈現(xiàn)非聚焦?fàn)顟B(tài)，沒(méi)有射向焦斑，反射鏡的利用，使得部分通過(guò)聚光透鏡后發(fā)散的光線被二次利用，經(jīng)過(guò)一次或者多次反射后，進(jìn)入集熱體中；2、凹形空腔集熱體的凹形內(nèi)腔結(jié)構(gòu)、蜂窩狀內(nèi)表面與吸收涂層的配合使用，使得凹形空腔集熱體具有光學(xué)陷阱結(jié)構(gòu)，對(duì)光線的利用率高，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于加工；3、封閉式結(jié)構(gòu)可以免受雨雪風(fēng)霜和灰塵的直接侵蝕，維護(hù)成本低，使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)配合保溫層，確保了凹形空腔集熱體有較低的熱損失；4、使用模具澆注成型的菲涅爾點(diǎn)式聚光鏡，較小的聚光面積就能產(chǎn)生較高的溫度，從而具有較低制造、安裝、維護(hù)的成本；5、聚光透鏡由于制造精度和材料等原因，其光線匯聚不是理論上的一個(gè)點(diǎn)，而是一個(gè)焦斑，焦斑的直徑大小與聚焦溫度有直接關(guān)系，通過(guò)調(diào)整焦斑的直徑來(lái)獲取我們想要的溫度。總的來(lái)說(shuō)該裝置的集熱率在70%以上，使用壽命在20年以上，每平米的造價(jià)在1000元以內(nèi)，具有顯著的效果，集熱率高，使用壽命長(zhǎng)，成本低。【專利附圖】【附圖說(shuō)明】圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本技術(shù)拆分后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為光線進(jìn)入本集熱裝置的走向圖。其中:1、聚光透鏡，2、聚光透鏡支架，3、反射鏡，4、反射鏡支架，5、凹形空腔集熱體，6、凹形空腔集熱體支座，7、集熱工質(zhì)進(jìn)出管，8、保溫層。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳述。如圖1至圖3所示，一種太陽(yáng)能中高溫集熱裝置，包括聚光透鏡1、聚光透鏡支架2、反射鏡3、反射鏡支架4和凹形空腔集熱體5，所述聚光透鏡I設(shè)置在聚光透鏡支架2上，反射鏡3設(shè)置在反射鏡支架4上，所述凹形空腔集熱體5的凹形底面的空間位置在聚光透鏡I的焦斑處，且整體設(shè)置在凹形空腔集熱體支座6內(nèi)部，凹形空腔集熱體5上設(shè)置有集熱工質(zhì)進(jìn)出管7，所述聚光透鏡支架2與反射鏡支架4共同組成了一個(gè)中空的錐形支架體，反射鏡支架4的錐形小端與凹形空腔集熱體支座6連接，且凹形空腔集熱體5與凹形空腔集熱體支座6之間設(shè)置有保溫層8，所述的聚光透鏡1、反射鏡3和凹形空腔集熱體5共同圍成了一個(gè)封閉的空間，這樣經(jīng)聚焦的光線直接射向聚光透鏡I的焦斑處，發(fā)散的光線經(jīng)過(guò)發(fā)射鏡3反射后也射向聚光透鏡I的焦斑處。所述凹形空腔集熱體5的凹形內(nèi)表面為粗糙的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，蜂窩狀內(nèi)表面對(duì)于汲取太陽(yáng)光線具有很好的優(yōu)勢(shì)，且凹形空腔集熱體5的內(nèi)表面上附著一層太陽(yáng)能吸附涂料，使得凹形空腔集熱體5具有光學(xué)陷阱的結(jié)構(gòu)，對(duì)光線的利用率高，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于加工。所述的凹形空腔集熱體5的凹形底面積大于聚光透鏡I的焦斑面積，且凹形空腔集熱體支座6開(kāi)口的面積大于凹形空腔集熱體5的凹形底面積。所述聚光透鏡I為菲涅耳點(diǎn)聚焦式透鏡，較小的聚光面積就能產(chǎn)生較高的溫度，從而具有較低制造、安裝、維護(hù)的成本。本技術(shù)的有益效果是:1、聚光透鏡由于制造精度和材料等原因，20%的光線經(jīng)過(guò)透鏡后呈現(xiàn)非聚焦?fàn)顟B(tài)，沒(méi)有射向焦斑，反射鏡的利用，使得部分通過(guò)聚光透鏡后發(fā)散的光線被二次利用，經(jīng)過(guò)一次或者多次反射后，進(jìn)入集熱體中；2、凹形空腔集熱體的凹形內(nèi)腔結(jié)構(gòu)、蜂窩狀內(nèi)表面與吸收涂層的配合使用，使得凹形空腔集熱體具有光學(xué)陷阱結(jié)構(gòu)，對(duì)光線的利用率高，同時(shí)其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單便于加工；3、封閉本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種太陽(yáng)能中高溫集熱裝置，包括聚光透鏡（1）、聚光透鏡支架（2）、反射鏡（3）、反射鏡支架（4）和凹形空腔集熱體（5），所述聚光透鏡（1）設(shè)置在聚光透鏡支架（2）上，反射鏡（3）設(shè)置在反射鏡支架（4）上，所述凹形空腔集熱體（5）的凹形底面的空間位置在聚光透鏡（1）的焦斑處，且整體設(shè)置在凹形空腔集熱體支座（6）內(nèi)部，凹形空腔集熱體（5）上設(shè)置有集熱工質(zhì)進(jìn)出管（7），?其特征在于：所述聚光透鏡支架（2）與反射鏡支架（4）共同組成了一個(gè)中空的錐形支架體，反射鏡支架?（4）的錐形小端與凹形空腔集熱體支座（6）連接，且凹形空腔集熱體（5）與凹形空腔集熱體支座（6）之間設(shè)置有保溫層（8），所述的聚光透鏡（1）、反射鏡（3）和凹形空腔集熱體（5）共同圍成了一個(gè)封閉的空間。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：楊軍，王柱峰，楊東，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇安華電氣自動(dòng)化有限公司，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：