專利名稱：球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及太陽能采集技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
利用太陽光來采集熱能的技術(shù)，在ニ千多年前的時候就已經(jīng)得到利用了。我們的老祖宗利用青銅鏡反射太陽光來取火，在五百多年前的時候，人們就已經(jīng)開始會采用凸透鏡來聚集太陽光取火了。在上個世紀的六七十年代，太陽灶曾經(jīng)風(fēng)行推廣，但是由于種種原因，未能堅持和發(fā)展，更加沒有進行改進和創(chuàng)新。近幾十年來，國內(nèi)外對于太陽能的應(yīng)用技 術(shù)有了快速的發(fā)展。例如太陽能熱水器已經(jīng)應(yīng)用于千家萬戶了。利用太陽光熱能技術(shù)來發(fā)電，也已經(jīng)從實驗中走出來了，進行了應(yīng)用性實驗。目前世界上應(yīng)用太陽光熱能技術(shù)發(fā)電的統(tǒng)稱為聚集式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，這是ー種有著巨大潛力的新能源和延生能源。對于太陽光熱能技術(shù)的開發(fā)將會重新的改變世界，改變?nèi)祟惣暗厍蛏仙锏拿\。目前美國、德國等西方強國和亞洲的日本及我國都投入了大量的人力和財カ對這ー技術(shù)進行開發(fā)性研究，先后建立了一批聚焦式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的示范工程，例如我國在上海的中國展館建有一個名為“模塊定日陣”的聚集式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，其高為33米，數(shù)百塊閃亮的鏡片被裝在ー個金字塔式的支架上，聚集在同一個中心上，形成一個太陽能鍋爐。聚焦式太陽能發(fā)電系統(tǒng)，根據(jù)其采集熱量方式的不同，大致可以分為槽式系統(tǒng)、塔式系統(tǒng)和蝶式系統(tǒng)三種類型。槽式系統(tǒng)，是利用拋物柱面槽式反射鏡將太陽光聚焦到管狀的接收器上，將管內(nèi)的儲熱物質(zhì)加熱，直接或間接的產(chǎn)生蒸汽，來推動常規(guī)的氣輪機來發(fā)電。塔式系統(tǒng)，是利用獨立跟蹤太陽旋轉(zhuǎn)的定日鏡將太陽光聚集到ー個固定在塔頂?shù)慕邮掌魃希刺柲苠仩t，從而產(chǎn)生高溫，直接或者間接的產(chǎn)生蒸汽，推動常規(guī)的汽輪機發(fā)電。蝶式系統(tǒng)，是利用兩片大面積的由鏡片組成的鏡面翼來反射太陽光，從而產(chǎn)生高溫，直接或者間接的產(chǎn)生蒸汽，推動常規(guī)的汽輪機發(fā)電。槽式系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)基本成熟，正處于商業(yè)拓展階段，按理并沒有技術(shù)和經(jīng)濟風(fēng)險。無錫市的“尚德太陽能技術(shù)有限公司”開發(fā)的熱水器不僅在國內(nèi)占有大額市場，而且還打入了國際市場。塔式系統(tǒng)的商業(yè)化可行性尚處于研究性階段，塔式系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求非常的高，因為其高度較高，所以抗風(fēng)能力非常的弱。蝶式系統(tǒng)的初裝費非常的高，幾乎是槽式和塔式的兩倍，而且其平均的故障間隔時間值也非常的小。以上三種聚焦式太陽能發(fā)電裝置的熱能采集利用率都非常的低，都還不足25%，原因就是因為鏡面反射的時候，其熱能損耗已經(jīng)超過了 50%。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是要提供一種太陽能采集系統(tǒng)。根據(jù)本實用新型的ー個方面，提供的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，包括聚焦球架和儲能裝置，聚焦球架上設(shè)有多片凸透鏡。通過采用凸透鏡來取代傳統(tǒng)的反射鏡，從而避免太陽光在鏡面發(fā)生反射時而產(chǎn)生的熱能損耗，利用凸透鏡可以提高熱能利用率。聚集球架安置的最佳位置是海拔500M以上，這是因為云層一般都在500M以下，這樣就可以不受云雨天氣的影響，保證聚集球架平均每天接收到陽光的時間達到10小時以上。一般來說在東部沿海地區(qū)的建設(shè)成本要比中部地區(qū)高一倍，比在西部高原地區(qū)建設(shè)要高二倍，所以在西部高原地區(qū)建設(shè)聚焦式球式太陽采集系統(tǒng)更加的合適。在一些實施方式中，聚焦球架的底部為敞開的，所述凸透鏡沿聚焦球架的頂部呈弧狀排列。聚焦球架的底部為敞開的，保證了從凸透鏡中折射下來的陽光可以不受到阻擋，保證了聚焦的效果，凸透鏡呈圓弧排列可以使得多個凸透鏡聚焦于一點，更有利于大量熱能的米集。在一些實施方式中，聚焦球架上設(shè)有留空的網(wǎng)眼，在安裝透鏡時預(yù)留了這些網(wǎng)眼。因為聚集球架設(shè)置的位置海抜通常都比較高，在海拔較高的地方，一般氣流狀況都相對比較差，風(fēng)都比較大，設(shè)有留空的網(wǎng)眼具有保證聚焦球架的穩(wěn)定的效果，可以有效避免大風(fēng)的 影響。在一些實施方式中，儲能裝置位于所述聚焦球架的下方，所述凸透鏡的焦點位于所述儲能裝置上方。這樣具有使得所有的太陽光熱能都集中在儲能裝置上的效果，提高熱能的收集利用率。在一些實施方式中，儲能裝置放置于地面上，這樣具有保持儲能裝置穩(wěn)定性的效果，安裝施工和維修的時候也會更加的方便，同時整個設(shè)備也更加的安全。在一些實施方式中，所述的每塊或每組的凸透鏡接有陽光聚焦定點同步儀，所述陽光聚焦定點同步儀控制所述凸透鏡隨太陽轉(zhuǎn)動。這樣凸透鏡就可以隨時保持正對太陽光直射的角度，從而使得太陽光熱能收集的效率達到最大化。

圖I是本實用新型ー實施方式的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進ー步詳細的說明。圖I示意性地顯示了根據(jù)本實用新型的一種實施方式的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)。如圖所示，其包括聚焦球架I和儲能裝置2，儲能裝置I位于聚焦球架2的下方，被安裝在地面上，這樣可以保證裝置的穩(wěn)定性。所述聚焦球架I的底部為敞開的，在聚焦球架I上設(shè)有多片凸透鏡3，凸透鏡3沿聚焦球架I的頂部呈弧狀排列，每塊或者若干塊凸透鏡3上都接有ー個陽光聚焦定點同步儀，陽光聚焦定點同步儀控制凸透鏡3隨太陽轉(zhuǎn)動，使得太陽光一直都是直射凸透鏡3的，從而最大限度的保證太陽能的利用率。聚焦球架I 一般都安置在500米以上的高空中，這樣可以減少云雨的干擾，保證每天接收陽光的時間都可以達到10個小時以上，同時在上設(shè)有留空的網(wǎng)眼4，這樣可以使得聚焦球架同和聚焦球架外形成空氣對流，從而可以更好的防風(fēng)，增強穩(wěn)定性。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干相似的變形和改進，這些也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1.球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，其特征在于，包括聚焦球架和儲能裝置，所述聚焦球架上設(shè)有多片凸透鏡。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦球架的底部為敞開的，所述凸透鏡沿聚焦球架的頂部呈球弧狀排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，其特征在于，所述聚焦球架上設(shè)有留空的網(wǎng)眼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，其特征在于，所述儲能裝置位于所述聚焦球架的下方，所述凸透鏡的焦點位于所述儲能裝置上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，其特征在干，所述儲能裝置放置于地面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項所述的球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，其特征在于，所述凸透鏡接有陽光聚焦定點同步儀，所述陽光聚焦定點同步儀控制所述凸透鏡隨太陽轉(zhuǎn)動。
專利摘要本實用新型涉及太陽能采集技術(shù)領(lǐng)域，公開了球式聚焦式太陽能采集系統(tǒng)，其包括聚焦球架和儲能裝置，聚焦球架上設(shè)有多片凸透鏡。通過采用凸透鏡來取代傳統(tǒng)的反射鏡，從而避免太陽光在鏡面發(fā)生反射時而產(chǎn)生的熱能損耗，利用凸透鏡可以提高熱能利用率。
文檔編號F24J2/08GK202442518SQ20122006172
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者嚴仲新 申請人:嚴仲新