專利名稱：免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)。
技術(shù)背景太陽能采集必須采用一定的技術(shù)裝置即集熱器，集熱器按是否聚光可劃分 為聚光集熱器和非聚光集熱器；聚光集熱器能將陽光會集在面積小的吸熱面上， 可獲得較高溫；但只能利用直射輻射，且需要跟蹤太陽。聚光集熱器主要由聚 光器，吸收器和跟蹤系統(tǒng)三大部分組成，按聚光原理區(qū)分，聚光集熱器基本可 分為反射聚光和折射光兩大類；在反射式聚光集熱器中應(yīng)用較多的是旋轉(zhuǎn)拋物 面鏡聚光集熱器(點聚焦)和槽形拋物面鏡聚光集熱器(線聚焦)，點聚焦可獲 得高溫，但要進行二維跟蹤；線聚焦可獲得中溫，只需要進行一維跟蹤。這兩 種聚光集熱器，幾十年來進行了許多的改進；如提高反射面加工精度、研制高 反射材料；簡化跟蹤系統(tǒng)；減低成本和提高可靠性等。非聚光集熱器產(chǎn)品市場上主要包括兩種真空管熱水器和平板式熱水器， 平板式熱水器的吸熱過程太陽輻射透過玻璃蓋板被集熱板吸收后沿肋片和管 壁傳遞到吸熱管內(nèi)的水。吸熱管內(nèi)的水吸熱后溫度升高，比重減小而上升，形 成一個向上的動力，構(gòu)成一個熱虹吸系統(tǒng)，隨著熱水的不斷上移并儲存在水箱 上部，同時通過下循環(huán)管不斷補充溫度較低的水，如此循環(huán)往復(fù)，最終整箱水 都升高至一定的溫度。利用光的折射原理可以制成折射式聚光器。歷史上曾經(jīng)有人在法國巴黎用 二塊凸透鏡聚焦陽光進行熔化金屬表演。顯然巨型玻璃凸透鏡比較重，耗材多， 制造工藝復(fù)雜；所以折射式聚光器長期沒有什么發(fā)展。之后有人提出采用硬質(zhì) 透明塑料制成充水透鏡聚焦采集光線，雖然降低了凸透鏡的耗材量；但要進行 二維跟蹤，所以也沒有很好的應(yīng)用到實際中去。采用若干個直徑較小約3至5cm的玻璃球透鏡組成一陣列聚集陽光，根據(jù) 當(dāng)?shù)鼐暥忍柕某鰶]路線圖及一年中球透鏡聚焦光斑的覆蓋面緊貼球面設(shè)置球 面集熱器，每排球面集熱器通過絕熱管串連且與主干絕熱管連接，球面集熱器 其結(jié)構(gòu)和吸熱過程與平板式集熱器相似，但可省去玻璃蓋板由球透鏡球面替代， 為了使水箱中的水更好的在管路中循環(huán)只須配置循環(huán)泵即可。球面集熱的特征在于其中的集熱板為曲面，與之相連銅制的走水管路也 需制成相應(yīng)的曲面形狀結(jié)合，所以其制造工藝相對平面的較難，但是其工藝難 題完全可以解決，在此對其制造工藝作簡單解說，通過模具將一平板壓制成留 有供走水管路組合連接凹槽的曲面，而曲面走水管路先制成平面之后通過模具 壓制成與之相結(jié)合的曲面即可。選用直徑越小的球透鏡其耗材和體積越小，但太小了設(shè)置相應(yīng)的球面集熱 器就相對越難，若太大了其耗材和體積將隨直徑增大倍數(shù)的二次方遞增，考慮 這些實際因素所以采用3至5cm直徑的球透鏡較適宜。利用球透鏡陣列根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥忍柕某鰶]路線圖及一年中球透鏡聚集光斑 的覆蓋面設(shè)置集熱器，從而實現(xiàn)免跟蹤點聚焦采集的陽光的應(yīng)用，(在此不對設(shè) 置球透鏡的支架進行說明)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明在于提供一種太陽能免跟蹤球透鏡陳列集熱系統(tǒng)。 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，由球透鏡、球面集熱器、絕熱管、水流循環(huán)泵、水箱組成，其中若干個球透鏡采用直徑較小約3至5cm的玻璃球透鏡組成一陣列聚集陽光。一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，其中球面集熱器根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥忍柕?出沒路線圖及一年中光斑的覆蓋面設(shè)置在球透鏡下方，每排球面集熱器通過絕 熱管串連且與主干絕熱管連接成一循環(huán)管路。一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，其中主干絕熱管處設(shè)置水流循環(huán)泵， 水箱中的水在水流循環(huán)泵的作用下進入球面集熱器中被加熱至高溫蒸汽。本發(fā)明的優(yōu)點在于應(yīng)用了球透鏡陣列聚焦陽光，且根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥忍柕?出沒路線圖設(shè)置球面集熱器，水流循環(huán)泵強制水流循環(huán)，從而實現(xiàn)免跟蹤點聚 焦陽光的應(yīng)用。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域征服沙漠的聚熱發(fā)電、屋頂?shù)募療嵯到y(tǒng)，海水淡化等。


圖1為免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記球透鏡l、球面集熱器2、絕熱管3、水流循環(huán)泵4、水箱5。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例并對照附圖對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。實施例1、 一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，由球透鏡l、球面集熱器2、 絕熱管3、水流循環(huán)泵4、水箱5組成，其中若干個球透鏡1采用直徑較小約 三至五厘米的玻璃球透鏡組成一陣列聚集陽光。實施例2、 一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，其中球面集熱器2根據(jù)當(dāng)?shù)?緯度太陽的出沒路線圖及一年中光斑的覆蓋面設(shè)置在球透鏡1下方，每排球面集熱器2通過絕熱管3串連且與主干絕熱管3連接成一循環(huán)管路。實施例3、 一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，其中主干絕熱管3處設(shè)置水流循環(huán)泵4，水箱5中的水在水流循環(huán)泵4的作用下進入球面集熱器2中被加熱 至高溫蒸汽。
權(quán)利要求
1. 一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，由球透鏡(1)、球面集熱器(2)、絕熱管(3)、水流循環(huán)泵(4)、水箱(5)組成，其特征在于若干個球透鏡(1)采用直徑較小約三至五厘米玻璃球透鏡組成一陣列聚集陽光。
2. 如權(quán)力要求i所述一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，其特征在于球面集熱器(2)根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥忍柕某鰶]路線圖及一年中光斑的覆蓋面設(shè)置在球透鏡(1)下方，每排球面休熱器(2)通過絕熱管(3)串連且與主干絕熱管(3) 連接成一循環(huán)管路。
3. 如權(quán)力要求i、 2所述一種免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)，其特征在于主千絕 熱管(3)處設(shè)置水流循環(huán)泵(4)，水箱(5)中的水在水流循環(huán)泵(4)的作用 下進入球面集熱器(2)中被加熱至高溫蒸汽。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽能免跟蹤球透鏡陣列集熱系統(tǒng)。它由若干個直徑約3至5cm玻璃球透鏡組成一陣列，根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥忍柕某鰶]路線圖及一年中光斑的覆蓋面在球透鏡下方設(shè)置球面集熱器；每排球面集熱器通過絕熱管串連且與主干絕熱管連接成一循環(huán)管路，在主干絕熱管處設(shè)置水流循環(huán)泵，水箱中的水在循環(huán)泵的作用下進入球面集熱器中被加熱至高溫蒸汽。本發(fā)明的優(yōu)點在于應(yīng)用了球透鏡陣列聚焦陽光，且根據(jù)當(dāng)?shù)鼐暥忍柕某鰶]路線圖設(shè)置球面集熱器，水流循環(huán)泵強制水流循環(huán)，從而實現(xiàn)免跟蹤點聚焦陽光的應(yīng)用。本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域征服沙漠的聚熱發(fā)電、屋頂?shù)募療嵯到y(tǒng)、海水淡化等。
文檔編號F24J2/46GK101280967SQ20081009889
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月20日
發(fā)明者汪烈生 申請人:汪烈生