專利名稱：采用cpc太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，屬于太陽能熱利用技術(shù)裝置領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本實(shí)用新型所述CPC,是英文Compound Parabolic Concentrator的縮寫,意思是復(fù)合拋物面聚光集熱器。它是聚光集熱器中的唯一不需要連續(xù)跟蹤太陽的一種高效聚光集熱器。一年中只需2 4次調(diào)整集熱器的傾角，就可以獲得最大的集光比。而所述的蒸汽發(fā)生裝置，就是采用CPC太陽能聚光集熱器，提供熱能而生產(chǎn)蒸汽的蒸汽發(fā)生裝置。所述的這種蒸汽發(fā)生裝置，可供工礦企業(yè)、賓館飯店和浴場以及居民小區(qū)等的諸如汽蒸食品(飯、饅頭和菜肴)，燒開水、沐浴、供暖和制冷等多方面應(yīng)用，也可為紡織工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、造紙和木材加工等輕工業(yè)，中草藥加工的蒸汽焙烘和工藝介質(zhì)以及農(nóng)用大棚加熱等方面，提供熱源蒸汽。由于這種蒸汽發(fā)生器，具有能源可持續(xù)開發(fā)運(yùn)用，低碳環(huán)保和蒸汽生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，而引起技術(shù)經(jīng)濟(jì)界的高度重視。目前，雖有部分大專院校、科研單位和企業(yè)實(shí)體，提出采用CPC聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置作為中溫(10(T20(TC )蒸汽發(fā)生裝置，用來蒸飯、燒開水的設(shè)想，并做過模型實(shí)驗(yàn)的嘗試，但終究由于聚光集熱器的復(fù)合拋物面聚光鏡，雖然采用了成型玻璃鋼基表面貼膜方式，但其反光率并不理想(< 80%)而其實(shí)用價值不高，且由于成型玻璃鋼基的耐候性差，加工過程煩難，制備成本高和使用壽命短(一般< 2.5年)，而社會難以接受。中國專利200410064610.4所 公開的“復(fù)合拋物面聚光式太陽能蒸飯裝置”，采用成型鋁板表面陶瓷處理技術(shù)，所制備的CPC聚光集熱器的聚光鏡(反射鏡)，成功提高了反光率(8(Γ85%)，并具體實(shí)施開發(fā)了 12千瓦CPC太陽能蒸飯器(開水器)。在太陽輻照彡900W/m2條件下，一天6 7小時可蒸兩次米飯(饅頭)。每次50kg。為采用CPC聚光集熱器的太陽能蒸飯裝置的廣泛應(yīng)用，開辟了一條新的道路，提供了典型示范案例。然而，綜觀所述專利(申請)技術(shù)，仍然存在著諸多結(jié)構(gòu)性不足，擇其主要的有:一是其聚光鏡(前表面鏡)的反光率仍然較低，以致其太陽能熱利用率不高；二是由于其聚光鏡(反光鏡)是前表面鏡，而布設(shè)在聚光鏡前表面的反光膜系，直面自然界惡劣環(huán)境，這不但極其容易被破壞而造成反光率的下降，且對其正常使用期限也直接受到嚴(yán)重影響；三是在其整體系統(tǒng)的集熱介質(zhì)流動回路中，集熱器的設(shè)在真空玻璃管內(nèi)呈U形結(jié)構(gòu)的集熱介質(zhì)金屬管的輸出口和輸入口，兩者是分別直接與集熱介質(zhì)輸出總管和集熱介質(zhì)輸入總管管路連接的，這無疑會增加集熱器的介質(zhì)輸出和介質(zhì)輸入的阻力，而且還會形成集熱介質(zhì)的紊流，以致集熱介質(zhì)的運(yùn)行流轉(zhuǎn)不順暢，而影響集熱器的集熱效果和集熱介質(zhì)換熱器的換熱效果；尤其不足的是循環(huán)泵的配置不足，也會影響集熱效果和換熱效果，以致蒸汽發(fā)生器產(chǎn)汽量不理想；四是其雖然在介質(zhì)流動回路中設(shè)有介質(zhì)儲箱，但其儲箱所擔(dān)負(fù)的功能很簡單，尤其是不具備電加熱功能，因而無法勝任陰雨天氣或者夜間的產(chǎn)汽工作，而給應(yīng)用本實(shí)用新型的實(shí)體單位帶來麻煩；五是其整體結(jié)構(gòu)雖然能夠完成產(chǎn)汽工作，但其缺乏自動控制裝置，因而現(xiàn)場操作顯得十分麻煩。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種系統(tǒng)配置合理，集熱器的聚光鏡反光率高，集熱效果好，使用壽命長的一種采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，克服已有技術(shù)的不足，為太陽能熱利用在人們生活領(lǐng)域和工農(nóng)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提供裝備支持。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)構(gòu)想，是針對已有技術(shù)所存在的諸多不足，進(jìn)行技術(shù)改進(jìn):一是將集熱器的金屬集熱管的介質(zhì)輸入管口和介質(zhì)輸出管口，分別與具有較大容積的連箱(儲液穩(wěn)壓包)連接，然后再由連箱分別與集熱器群的介質(zhì)輸出總管和介質(zhì)輸入總管管路連接，從而有效降低集熱介質(zhì)流入和流出集熱器的金屬集熱管的阻力，致使集熱介質(zhì)在回路中運(yùn)行流轉(zhuǎn)順暢；二是在儲能箱內(nèi)設(shè)置電加熱器，同時改變其在集熱介質(zhì)回路中的配置，以適應(yīng)用汽實(shí)體全天候、長時期連續(xù)用汽的需要；三是在蒸汽發(fā)生器的集熱介質(zhì)輸入管路上，增加I只液泵，以有效加大集熱介質(zhì)在其蒸汽發(fā)生器回路中的運(yùn)動動力，提高換熱器的換熱效果；四是將集熱器的聚光鏡由前表面鏡改進(jìn)為后表面鏡，即在其后表面鍍布反光膜層和保護(hù)膜層，并將聚光鏡的后表面通過粘接層與基體玻璃復(fù)合粘接成一體，從而使聚光鏡的反光膜系，布置在夾層玻璃之間，有效避免自然環(huán)境對反光膜系的傷害，進(jìn)一步提高和保持聚光鏡的反光率；五是在集熱器的呈U形結(jié)構(gòu)的聚光鏡的槽口和左、右兩側(cè)開口端，分別設(shè)置涂布有太陽光高增透膜層和自清潔膜層的蓋板玻璃，以降低集熱器槽式聚光鏡槽內(nèi)的散熱，進(jìn)一步保護(hù)聚光鏡的安全；六是在以上所述技術(shù)措施實(shí)施的基礎(chǔ)上，增加自動控制裝置，對本實(shí)用新型的有關(guān)工作環(huán)節(jié)，實(shí)施自動控制，從而實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的。基于以上所述技術(shù)構(gòu)想，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是:一種采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，它包括:由若干個具有CPC聚光鏡太陽能聚光集熱器 分開排列布置所組成的集熱器群，和具有集熱介質(zhì)換熱器的蒸汽發(fā)生器；所述集熱器群的所有CPC聚光集熱器的設(shè)在真空玻璃管內(nèi)呈U形結(jié)構(gòu)的金屬集熱管的集熱介質(zhì)輸入管口及其集熱介質(zhì)輸出管口，均分別與集熱器群的集熱介質(zhì)輸入總管和集熱介質(zhì)輸出總管管路連接；通過換熱器對存在于蒸汽發(fā)生器箱體內(nèi)的水加熱，而生成蒸汽；在集熱介質(zhì)回路中，設(shè)有儲能箱和第一液泵，而其:a,所述CPC聚光集熱器的集熱介質(zhì)輸入管口及其集熱介質(zhì)輸出管口，是分別通過輸入管連箱和輸出管連箱，而分別與集熱介質(zhì)輸入總管和集熱介質(zhì)輸出總管管路連接的；b，所述儲能箱設(shè)有加熱器；所述儲能箱布置在蒸汽發(fā)生器的后方；所述集熱器群的集熱介質(zhì)輸出總管及其集熱介質(zhì)輸入總管，分別導(dǎo)入儲能箱內(nèi)，且集熱介質(zhì)輸出總管的出口位于儲能箱的上部，集熱介質(zhì)輸入總管的入口，位于儲能箱的底部，從而構(gòu)成集熱器群的集熱介質(zhì)大回路；而蒸汽發(fā)生器的集熱介質(zhì)換熱器的集熱介質(zhì)輸入管，及其集熱介質(zhì)輸出管，分別引入儲能箱內(nèi)，且集熱介質(zhì)輸入管的入口位于儲能箱的上部，集熱介質(zhì)輸出管的出口，位于儲能箱的底部，從而構(gòu)成蒸汽發(fā)生器的集熱介質(zhì)小回路；C，還包括第二液泵(循環(huán)泵)；所述第一液泵布置在鄰近儲能箱的集熱器群的集熱介質(zhì)輸入總管管路上，而第二液泵布置在蒸汽發(fā)生器的集熱介質(zhì)換熱器的集熱介質(zhì)輸入管管路上；通過第一液泵使得集熱器群的集熱介質(zhì)在大回路中循環(huán)運(yùn)動，而通過第二液泵使得蒸汽發(fā)生器的集熱介質(zhì)在小回路中循環(huán)運(yùn)動；d，所述集熱介質(zhì)換熱器，是螺旋盤管換熱器，且其集熱介質(zhì)輸入口處在螺旋盤管的中心部位，而其集熱介質(zhì)輸出口，處在螺旋盤管的最外側(cè)，且分別與集熱介質(zhì)輸入管和集熱介質(zhì)輸出管管路連接；從而構(gòu)成螺旋盤管殼側(cè)沸騰換熱；且所述螺旋盤管換熱器至少是I個，當(dāng)螺旋盤管換熱器有多個時，則多個螺旋盤管換熱器在蒸汽發(fā)生器箱體內(nèi)均勻布置，且分別通過管接頭與集熱介質(zhì)輸入管和集熱介質(zhì)輸出管分支管路連接；e，所述太陽能聚光集熱器的cpc槽式聚光鏡，由兩側(cè)對稱布置的，由漸開線段與拋物線段過渡連接且構(gòu)成呈U形結(jié)構(gòu)的槽式表面鏡，和基體玻璃所組成；所述表面鏡是后表面鏡，在表面鏡玻璃基的后表面，由內(nèi)至外依次鍍布有反光膜層和保護(hù)膜層；所述表面鏡的后表面，通過粘結(jié)劑層與基體玻璃復(fù)合粘接成一體而構(gòu)成CPC槽式聚光鏡；f，還包括分別密接在所述槽式聚光鏡的槽口端和兩側(cè)開口端的蓋板玻璃和側(cè)玻璃蓋板，通過蓋板玻璃和兩側(cè)側(cè)玻璃蓋板，使得呈U形結(jié)構(gòu)的CPC槽式聚光鏡，呈全封閉狀態(tài)。由以上所給出的技術(shù)方案，結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)構(gòu)想可以明白，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了其所需實(shí)現(xiàn)的目的?；诜奖闼鲇闷麑?shí)體單位長時間連續(xù)用汽的考慮，本實(shí)用新型還包括具有自動控制器的自動控制裝置；所述自動控制裝置，包括:自動控制器，設(shè)在集熱器群的集熱介質(zhì)輸出總管下游部位的第一電磁閥，設(shè)在儲能箱內(nèi)的第一溫度傳感器，設(shè)在蒸汽發(fā)生器內(nèi)的第二溫度傳感器，設(shè)在蒸汽發(fā)生器與城市公共用水水源裝接管路上的第二電磁閥，設(shè)在蒸汽發(fā)生器箱體內(nèi)的水位傳感器，設(shè)在集熱介質(zhì)換熱器的介質(zhì)輸出管管路上的第三電磁閥和設(shè)在蒸汽發(fā)生器箱體頂上的蒸汽輸出管路上的流量傳感器；所述第一電磁閥、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第二電磁閥、水位傳感器、第三電磁閥、流量傳感器，以及第一液泵和第二液泵，均與自動控制器電連接接受自動控制器控制；在整個裝置開始工作時，由自動控制器驅(qū)動第一液泵工作并打開第一電磁閥，令存在于系統(tǒng)中的集熱介質(zhì)運(yùn)動并形成回路，接受太陽能加熱；當(dāng)儲能箱的集熱介質(zhì)達(dá)到設(shè)定溫度時，第一溫度傳感器通過自動控制器，驅(qū)動第二液泵開始工作，并打開第三電磁閥，令儲能箱內(nèi)集熱介質(zhì)進(jìn)入蒸汽發(fā)生器的集熱介質(zhì)換熱器并形成回路，對存在于蒸汽發(fā)生器箱體內(nèi)的水加熱，而當(dāng)儲能箱內(nèi)溫度低于設(shè)定溫度時，通過第一溫度傳感器，由自動控制器驅(qū)動電加熱器工作，對儲能箱內(nèi)的集熱介質(zhì)加熱產(chǎn)生蒸汽，而當(dāng)儲能箱內(nèi)溫度達(dá)到設(shè)定溫度時，則電加熱器停止工作不再加熱；當(dāng)設(shè)在蒸汽發(fā)生器箱體內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定溫度時，第二溫度傳感器通過自動控制器發(fā)出預(yù)警信號，告知人們可以實(shí)施用汽；當(dāng)蒸汽發(fā)生器的水位下降到最低臨界水位時，由水位傳感器，通過自動控制器打開第二電磁閥，給蒸汽發(fā)生器箱體補(bǔ)水，而當(dāng)蒸汽發(fā)生器內(nèi)水位上升至最高臨界水位時，則由水位傳感器，通過自動控制器關(guān)閉第二電磁閥停止給蒸汽發(fā)生器箱體補(bǔ)水；當(dāng)用汽設(shè)備停止用汽時，由流量傳感器，通過自動控制器關(guān)閉第三電磁和第二液泵，終止給集熱介質(zhì)換熱器提供集熱介質(zhì)而停止產(chǎn)汽。這一技術(shù)方案的目的在于方便應(yīng)用和節(jié)約用工。在上述 技術(shù)方案中，本實(shí)用新型還主張，所述螺旋盤管換熱器的管徑在范圍內(nèi)，相鄰2根管與管的間距不小于4mm，而其螺旋圈數(shù)在1(Γ 5圈范圍內(nèi)。這一技術(shù)方案的目的顯然在于，通過螺旋盤管換熱器的殼側(cè)沸騰，有效提高產(chǎn)汽量，當(dāng)然并不局限于此，也可以采用類似于圓柱彈簧或?qū)毸椈山Y(jié)構(gòu)的換熱器、而螺旋盤管的材料，是具有高性價比的銅管或鋁管。所述螺旋盤管的圈數(shù)(即其長度)不宜過長，過長了不但換熱效果反而不理想，而且還會影響其占用空間范圍，制造成本也會增加。在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型還主張所述反光膜層是銀反光膜層，所述保護(hù)膜層是銅保護(hù)膜層。當(dāng)然并不局限于此，所述反光膜層也可以是汞反光膜層，而所述保護(hù)膜層也可以是鋁保護(hù)膜層。在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型還主張，在所述槽口蓋板玻璃和槽口兩側(cè)側(cè)玻璃蓋板的外表面均由內(nèi)至外依次鍍布有太陽光高增透膜層和自清潔膜層，而在兩者的內(nèi)表面均鍍布有太陽光高增透膜。其中，所述蓋板玻璃和兩側(cè)側(cè)板玻璃，建議采用厚度在3 5mm范圍內(nèi)的鋼化普通玻璃、而所述太陽光高增透膜層是SiO2膜層，而所述自清潔膜層是TiO2膜層。但并不局限于此。在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型還主張，在集熱器群集熱介質(zhì)輸出總管管路的下游部位，還設(shè)有液汽分離器。由于液汽分離器的存在，可以凈化集熱介質(zhì)(導(dǎo)熱油或低熔點(diǎn)金屬鹽溶液)中不可避免存在的汽體，而有效提高集熱效果和換熱效果。如有必要，這種液汽分離器可在大回路管路上，分區(qū)段多設(shè)幾個。而所述液汽分離器，是市場可購的產(chǎn)品。在上述技術(shù)方案中，本實(shí)用新型還主張，所述蒸汽發(fā)生器的箱體呈圓柱狀，且其直徑高度比在疒2.5:1范圍內(nèi)。這一技術(shù)方案的目的，在于有效擴(kuò)展蒸汽發(fā)生器的產(chǎn)汽面積(水汽界面)，減小其箱體內(nèi)的容水量，以有效提高其產(chǎn)汽量和集熱介質(zhì)的熱量利用率，達(dá)到聞效廣汽的目的。上述技術(shù)方案得以全面實(shí)施后，本實(shí)用新型所具有的結(jié)構(gòu)配置合理，集熱器聚光鏡的反光率高，熱利用效果好，自動化程度高，和使用壽命長等特點(diǎn)，是顯而易見的。


·[0026]圖1是本實(shí)用新型一種具體實(shí)施方式
的平面布局示意圖；圖2是如同圖1所示的CPC太陽能聚光集熱器1-1的結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖3是圖2的A部放大圖；圖4是如同圖2所示的CPC聚光鏡1-1-1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的B部放大圖；圖6是如同圖1所示集熱介質(zhì)換熱器的主視示意圖；圖7是如同圖2所示蓋板玻璃114和側(cè)玻璃蓋板115的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中所示a為太陽光高增透膜層，b為自清潔膜層；圖8是如同圖3所示的鏡座1-1-3的示意圖；其中圖8a為主視圖，圖8b為圖8a的C-C剖視圖。
具體實(shí)施方式
以下對照附圖，通過具體實(shí)施方式
的描述，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
之一，請參讀附圖廣8。一種采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，由若干個具有CPC聚光鏡1-1-1太陽能聚光集熱器1-1分開排列布置所組成的集熱器群1，和具有集熱介質(zhì)換熱器的蒸汽發(fā)生器2 ;所述集熱器群I的所有CPC聚光集熱器1-1的設(shè)在真空玻璃管1-4內(nèi)呈U形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱金屬管的集熱介質(zhì)輸入管口 1-1-2-1及其集熱介質(zhì)輸出管口 1-1-2-2，均分別與集熱器群I的集熱介質(zhì)輸入總管1-2和集熱介質(zhì)輸出總管1-3管路連接；通過集熱介質(zhì)換熱器對存在于蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)的水加熱，而生成蒸汽；在集熱介質(zhì)回路中，設(shè)有儲能箱3和第一液泵4，而其:a,所述CPC聚光集熱器1_1的集熱介質(zhì)輸入管口 1_1_2_1及其集熱介質(zhì)輸出管口1-1-2-2，是分別通過輸入管連箱1-1-3和輸出管連箱1-1-4，而分別與集熱介質(zhì)輸入總管
1-2和集熱介質(zhì)輸出總管1-3管路連接的；b，所述儲能箱3設(shè)有加熱器6 ;所述儲能箱3布置在蒸汽發(fā)生器2的后方；所述集熱器群I的集熱介質(zhì)輸出總管1-3及其集熱介質(zhì)輸入總管1-2，分別導(dǎo)入儲能箱3內(nèi)，且集熱介質(zhì)輸出總管1-3的出口位于儲能箱3的上部，集熱介質(zhì)輸入總管1-2的入口，位于儲能箱3的底部,從而構(gòu)成集熱器群I的集熱介質(zhì)大回路；而蒸汽發(fā)生器2的集熱介質(zhì)換熱器的集熱介質(zhì)輸入管2-1-1,及其集熱介質(zhì)輸出管2-1-2,分別弓I入儲能箱3內(nèi)，且集熱介質(zhì)輸入管2-1-1的入口位于儲能箱3的上部，集熱介質(zhì)輸出管2-1-2的出口，位于儲能箱3的底部，從而構(gòu)成蒸汽發(fā)生器2的集熱介質(zhì)小回路；C，還包括第二液泵5 ;所述第一液泵4布置在鄰近儲能箱3的集熱器群I的集熱介質(zhì)輸入總管1-2管路上，而第二液泵5布置在蒸汽發(fā)生器2的集熱介質(zhì)換熱器的集熱介質(zhì)輸入管2-1-1管路上；通過第一液泵4使得集熱器群I的集熱介質(zhì)在大回路中循環(huán)運(yùn)動，而通過第二液泵5使得蒸汽發(fā)生器2的集熱介質(zhì)在小回路中循環(huán)運(yùn)動；d，所述集熱 介質(zhì)換熱器，是其線型為阿基米德螺旋線的螺旋盤管換熱器2-1，且其集熱介質(zhì)輸入口 2-1-1-1處在螺旋盤管的中心部位，而其集熱介質(zhì)輸出口 2-1-1-2，處在螺旋盤管的最外側(cè)，且分別與集熱介質(zhì)輸入管2-1-1和集熱介質(zhì)輸出管2-1-2管路連接；從而構(gòu)成螺旋盤管殼側(cè)沸騰換熱；且所述螺旋盤管換熱器2-1至少是I個，當(dāng)螺旋盤管換熱器
2-1有多個時，則多個螺旋盤管換熱器2-1在蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)呈平面均勻布置或分層均勻布置，且分別通過管接頭與集熱介質(zhì)輸入管2-1-1和集熱介質(zhì)輸出管2-1-2分支管路連接；e，所述太陽能聚光集熱器1-1的cpc槽式聚光鏡1_1_1，由兩側(cè)對稱布置的，由漸開線段1-1-1-1與拋物線段1-1-1-2過渡連接且構(gòu)成呈U形結(jié)構(gòu)的槽式表面鏡111，和基體玻璃112所組成；所述表面鏡111是后表面鏡，在表面鏡111玻璃基1-1-1-4的后表面，由內(nèi)至外依次鍍布有反光膜層111-1和保護(hù)膜層111-2 ;所述表面鏡111的后表面，通過粘結(jié)劑層1-1-1-3與基體玻璃112復(fù)合粘接成一體而構(gòu)成CPC槽式聚光鏡1-1-1 ；f，還包括分別密接在所述槽式聚光鏡1-1-1的槽口端和兩側(cè)開口端的蓋板玻璃114和側(cè)玻璃蓋板115，通過蓋板玻璃114和兩側(cè)側(cè)玻璃蓋板115，使得呈U形結(jié)構(gòu)的CPC槽式聚光鏡，呈全封閉狀態(tài)。其還包括具有自動控制器的自動控制裝置5 ;所述自動控制裝置5，包括:自動控制器5-1，設(shè)在集熱器群I的集熱介質(zhì)輸出總管1-3下游部位的第一電磁閥5-2，設(shè)在儲能箱3內(nèi)的第一溫度傳感器5-3,設(shè)在蒸汽發(fā)生器2內(nèi)的第二溫度傳感器5-4,設(shè)在蒸汽發(fā)生器2與城市公共用水水源裝接管路上的第二電磁閥5-5，設(shè)在蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)的水位傳感器5-6,設(shè)在集熱介質(zhì)換熱器的第二介質(zhì)輸出管2-1-2管路上的第三電磁閥5-7和設(shè)在蒸汽發(fā)生器2箱體頂上的蒸汽輸出管路2-3上的流量傳感器5-8 ;所述第一電磁閥5-2、第一溫度傳感器5-3、第二溫度傳感器5-4、第二電磁閥5-5、水位傳感器5-6、第三電磁閥5_7、流量傳感器5-8，以及第一液泵4和第二液泵5，均與自動控制器5-1電連接接受自動控制器5-1控制；在整個裝置開始工作時，由自動控制器5-1驅(qū)動第一液泵4工作并打開第一電磁閥5-2，令存在于系統(tǒng)中的集熱介質(zhì)運(yùn)動并形成回路，接受太陽能加熱；當(dāng)儲能箱3的集熱介質(zhì)達(dá)到105 °C時，第一溫度傳感器5-3通過自動控制器5-1，驅(qū)動第二液泵5開始工作，并打開第三電磁閥5-7,令儲能箱3內(nèi)集熱介質(zhì)進(jìn)入蒸汽發(fā)生器2的集熱介質(zhì)換熱器并形成回路，對存在于蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)的水加熱，而當(dāng)儲能箱3內(nèi)溫度低于80°C時，通過第一溫度傳感器5-3，由自動控制器5-1驅(qū)動電加熱器6工作，對儲能箱3內(nèi)的集熱介質(zhì)加熱產(chǎn)生蒸汽，而當(dāng)儲能箱3內(nèi)溫度達(dá)到105°C時，則電加熱器6停止工作不再加熱；當(dāng)存在于蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)的水達(dá)到105°C時，第二溫度傳感器5-4通過自動控制器5-1發(fā)出預(yù)警信號，告知人們可以實(shí)施用汽；當(dāng)蒸汽發(fā)生器2的水位下降到最低臨界水位時，由水位傳感器5-6，通過自動控制器5-1打開第二電磁閥5-5，給蒸汽發(fā)生器2箱體補(bǔ)水，而當(dāng)蒸汽發(fā)生器2內(nèi)水位上升至最高臨界水位時，則由水位傳感器5-6，通過自動控制器5-1關(guān)閉第二電磁閥5-5停止給蒸汽發(fā)生器2箱體補(bǔ)水；當(dāng)用汽設(shè)備停止用汽時，由流量傳感器5-8，通過自動控制器5-1關(guān)閉第三電磁5-7和第二液泵5，終止給集熱介質(zhì)換熱器提供集熱介質(zhì)而停止產(chǎn)汽。而所述螺旋盤管換熱器2-1的管徑在l(Tl2mm范圍內(nèi)，相鄰2根管與管的間距不小于4mm，而其螺旋圈數(shù)在1(Γ15圈范圍內(nèi)。
·[0046]而所述反光膜層111-1是銀反光膜層，所述保護(hù)膜層111-2是銅保護(hù)膜層。而在所述槽口蓋板玻璃114和槽口兩側(cè)側(cè)玻璃蓋板115的外表面均由內(nèi)至外依次鍍布有太陽光高增透膜層和自清潔膜層，而在兩者的內(nèi)表面均鍍布有太陽光高增透膜。而在集熱器群I集熱介質(zhì)輸出總管1-3管路的下游部位，還設(shè)有液汽分離器7。而所述蒸汽發(fā)生器2的箱體呈圓柱狀，且其直徑高度比在Π.5:1范圍內(nèi)。而在其整個系統(tǒng)的導(dǎo)熱介質(zhì)回路的某些部位，例如導(dǎo)熱介質(zhì)輸出總管管路1-3，儲能箱3和蒸汽發(fā)生器2的箱體等部位，均還設(shè)有釋壓安全閥。以上具體實(shí)施方式
之一所描述的，是一種人工操作的本實(shí)用新型，具體實(shí)施方式
之二，如附圖f 8所示。一種采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生器，包括具有自動控制器的自動控制裝置5，所述自動控制裝置5所述自動控制裝置5，包括:自動控制器5-1，設(shè)在集熱器群I的集熱介質(zhì)輸出總管1-3下游部位的第一電磁閥5-2，設(shè)在儲能箱3內(nèi)的第一溫度傳感器5-3，設(shè)在蒸汽發(fā)生器2內(nèi)的第二溫度傳感器5-4，設(shè)在蒸汽發(fā)生器2與城市公共用水水源裝接管路上的第二電磁閥5-5，設(shè)在蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)的水位傳感器5-6，設(shè)在第二液泵5下游管路上的第三電磁閥5-7和設(shè)在蒸汽發(fā)生器2箱體頂上的蒸汽輸出管路2-3上的流量傳感器5-8 ;所述第一電磁閥5-2、第一溫度傳感器5-3、第二溫度傳感器5-4、第二電磁閥5-5、水位傳感器5-6、第三電磁閥5-7、流量傳感器5-8，以及第一液泵4和第二液泵5，均與自動控制器5-1電連接接受自動控制器5-1控制；在整個裝置開始工作時，由自動控制器5-1驅(qū)動第一液泵4工作并打開第一電磁閥5-2,令存在于系統(tǒng)中的集熱介質(zhì)運(yùn)動并形成回路，接受太陽能加熱；當(dāng)儲能箱3的集熱介質(zhì)達(dá)到105°C時，第一溫度傳感器5-3，通過自動控制器5-1，驅(qū)動第二液泵5開始工作，令儲能箱3內(nèi)集熱介質(zhì)進(jìn)入蒸汽發(fā)生器2的集熱介質(zhì)換熱器并形成回路，對存在于蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)的水加熱產(chǎn)生蒸汽，而當(dāng)儲能箱3內(nèi)溫度低于80°C時,通過第一溫度傳感器5-3,由自動控制器5-1驅(qū)動電加熱器6工作,對儲能箱3內(nèi)的集熱介質(zhì)加熱，而當(dāng)儲能箱3內(nèi)溫度達(dá)到105°C時，則電加熱器6停止工作不再加熱；當(dāng)存在于蒸汽發(fā)生器2箱體內(nèi)的水達(dá)到105°C時，第二溫度傳感器5-4通過自動控制器5-1發(fā)出預(yù)警信號，告知人們可以實(shí)施用汽；當(dāng)蒸汽發(fā)生器2的水位下降到最低臨界水位時，由水位傳感器5-6,通過自動控制器5-1打開第二電磁閥5-5,給蒸汽發(fā)生器2箱體補(bǔ)水，而當(dāng)蒸汽發(fā)生器2內(nèi)水位上升至最高臨界水位時，則由水位傳感器5-6，通過自動控制器5-1關(guān)閉第二電磁閥5-5停止給蒸汽發(fā)生器2箱體補(bǔ)水；當(dāng)用汽設(shè)備停止用汽時，由流量傳感器5-8,通過自動控制器5-1關(guān)閉第三電磁5-7,終止給集熱介質(zhì)換熱器提供集熱介質(zhì)而停止產(chǎn)汽。除此之外，其它均如同具體實(shí)施方式
之一。以上具體實(shí)施方式
之二所描述的，是一種具有自動控制功能的本實(shí)用新型。而本實(shí)用新型所述集熱器1-1的結(jié)構(gòu)形式，如附圖3所示。它具有由金屬翅片固定的呈U形結(jié)構(gòu)的金屬集熱介質(zhì)管1-1-2-1的真空玻璃管1-1-2，其集熱介質(zhì)管的介質(zhì)進(jìn)、出口 1-1-2-1，1-1-2-2，均伸露在真空玻璃管1-1-2之外，聚光鏡1_1_1的兩端，分別嵌裝在精密鋁鑄件左、右鏡座1-1-3的第一嵌裝槽1-1-3-1內(nèi)，而設(shè)在聚光鏡1-1-1兩側(cè)開口端的兩側(cè)側(cè)蓋板115，嵌裝在鏡座1-1-3的第二嵌裝槽1-1-3-2內(nèi)，左、右鏡座1_1_3底部分別與連接件(三角鋼)1-1-4左右端連接，左右管座1-1-5分別與連接件1-1-4左右端連接，真空玻璃管1-1-2的兩端，分別與左右支撐件1-1-6的軸套呈軸孔配裝，管座1-1-5的軸套套裝在支撐件1-1-6的軸套上，管座1-1-5的軸套設(shè)有用來調(diào)整聚光鏡1-1-1傾角的螺釘1-1-7。 所述集熱器1-1的具體結(jié)構(gòu)形式，請見由本申請人與同一申請日所申請的“中溫太陽能集熱器”的申請文件。本實(shí)用新型設(shè)在蒸汽發(fā)生器2箱體頂上的蒸汽輸出管路2-3，通過多個輸出支管，分別與蒸制食品(飯、饅頭、菜肴)箱，燒開水(浴水)器，制冷空調(diào)器，供暖器，蒸汽烘焙箱和制造業(yè)工藝介質(zhì)浴槽以及農(nóng)用大棚用汽等管路連接，以供給所需蒸汽。而所述的集熱器群I的若干個太陽能聚光集熱器1-1，呈隊(duì)列方陣布置，以有效節(jié)省占地面積?！N典型實(shí)施例的所述集熱器I的集熱介質(zhì)輸入總管1-2,和集熱介質(zhì)輸出總管1-3均采用Φ 150mm管，而所述輸入管連箱1-1-3和輸出管連箱1-1-4，均采用Φ IOOmm管；且當(dāng)采用2個以上所述連箱1-1-3，1-1-4串聯(lián)時，則采用IOOmm卡套連接；而其所述集熱器1-1的槽式聚光鏡1-1-1的槽口寬為400mm,槽長為1700mm,槽深為420mm，且集熱器1_1呈東西向布置，每排8個，共5排40個集熱器；每個集熱器1_1的槽口受光面積為0.68m2，40個集熱器1-1的槽口受光面積共計(jì)27.2m2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，所述典型實(shí)施例在太陽光總輻照量彡800w/m2的情況下，進(jìn)入換熱器2-1的介質(zhì)油溫度，一般在110°C左右，集熱介質(zhì)換熱器出口的介質(zhì)溫度為9(Tl00°C范圍內(nèi)，蒸汽溫度在102°C左右，當(dāng)太陽光輻照量> 950w/m2時，蒸汽溫度可達(dá)彡103°C，本實(shí)用新型的正常工作年限可達(dá)到> 25年。而在高海拔地區(qū)(西藏的大部分地區(qū)的海拔為4000m或4000m以下)，其大氣壓為61.61kPa，可用高壓差(0.05MPa)蒸箱，保證在當(dāng)?shù)氐蜌鈮簵l件下，使蒸箱內(nèi)壓力仍達(dá)到和維持0.1 IMPa，而可與普通海拔高度條件一樣實(shí)施汽蒸米飯等熟食物。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本實(shí)用新型取得了非常明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
權(quán)利要求1.一種采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，它包括:由若干個具有CPC聚光鏡(1-1-1)太陽能聚光集熱器(1-1)分開排列布置所組成的集熱器群(I )，和具有集熱介質(zhì)換熱器的蒸汽發(fā)生器(2);所述集熱器群(I)的所有CPC聚光集熱器(1-1)的設(shè)在真空玻璃管內(nèi)呈U形結(jié)構(gòu)的金屬集熱管的集熱介質(zhì)輸入管口(1-1-2-1)及其集熱介質(zhì)輸出管口(1-1-2-2),均分別與集熱器群(I)的集熱介質(zhì)輸入總管(1-2)和集熱介質(zhì)輸出總管(1-3)管路連接；通過換熱器(2-1)對存在于蒸汽發(fā)生器(2)箱體內(nèi)的水加熱，而生成蒸汽；在集熱介質(zhì)回路中，設(shè)有儲能箱(3 )和第一液泵(4 )， 其特征在于: a,所述CPC聚光集熱器(1-1)的集熱介質(zhì)輸入管口( 1-1-2-1)及其集熱介質(zhì)輸出管口(1-1-2-2)，是分別通過輸入管連箱(1-1-3)和輸出管連箱(1-1-4)，而分別與集熱介質(zhì)輸入總管(1-2)和集熱介質(zhì)輸出總管(1-3)管路連接的； b，所述儲能箱(3)設(shè)有加熱器(6);所述儲能箱(3)布置在蒸汽發(fā)生器(2)的后方；所述集熱器群(I)的集熱介質(zhì)輸出總管(1-3)及其集熱介質(zhì)輸入總管(1-2)，分別導(dǎo)入儲能箱(3)內(nèi)，且集熱介質(zhì)輸出總管(1-3)的出口位于儲能箱(3)的上部,集熱介質(zhì)輸入總管(1-2)的入口，位于儲能箱(3)的底部，從而構(gòu)成集熱器群(I)的集熱介質(zhì)大回路；而蒸汽發(fā)生器(2)的集熱介質(zhì)換熱器的集熱介質(zhì)輸入管(2-1-1),及其集熱介質(zhì)輸出管(2-1-2),分別引入儲能箱(3)內(nèi)，且集熱介質(zhì)輸入管(2-1-1)的入口位于儲能箱(3)的上部,集熱介質(zhì)輸出管(2-1-2)的出口，位于儲能箱(3)的底部，從而構(gòu)成蒸汽發(fā)生器(2)的集熱介質(zhì)小回路；c，還包括第二液泵(5);所述第一液泵(4)布置在鄰近儲能箱(3)的集熱器群(I)的集熱介質(zhì)輸入總管(1-2 )管路上，而第二液泵(5 )布置在蒸汽發(fā)生器(2 )的集熱介質(zhì)換熱器的集熱介質(zhì)輸入管(2-1-1)管路上；通過第一液泵(4)使得集熱器群(I)的集熱介質(zhì)在大回路中循環(huán)運(yùn)動，而通過第二液泵(5)使得蒸汽發(fā)生器(2)的集熱介質(zhì)在小回路中循環(huán)運(yùn)動；d，所述集熱介質(zhì)換熱·器，是螺旋盤管換熱器(2-1 )，且其集熱介質(zhì)輸入口( 2-1-1-1)處在螺旋盤管的中心部位，而其集熱介質(zhì)輸出口(2-1-1-2)，處在螺旋盤管的最外側(cè)，且分別與集熱介質(zhì)輸入管(2-1-1)和集熱介質(zhì)輸出管(2-1-2)管路連接，從而構(gòu)成螺旋盤管殼側(cè)沸騰換熱；且所述螺旋盤管換熱器(2-1)至少是I個，當(dāng)螺旋盤管換熱器(2-1)有多個時，則多個螺旋盤管換熱器(2-1)在蒸汽發(fā)生器(2)箱體內(nèi)均勻布置，且分別通過管接頭與集熱介質(zhì)輸入管(2-1-1)和集熱介質(zhì)輸出管(2-1-2)分支管路連接； e，所述太陽能聚光集熱器(1-1)的cpc槽式聚光鏡(1-1-1)，由兩側(cè)對稱布置的，由漸開線段(1-1-1-1)與拋物線段(1-1-1-2)過渡連接且構(gòu)成呈U形結(jié)構(gòu)的槽式表面鏡(111)，和基體玻璃(112 )所組成；所述表面鏡(111)是后表面鏡，在表面鏡(111)玻璃基(111-4)的后表面，由內(nèi)至外依次鍍布有反光膜層(111-1)和保護(hù)膜層(111-2);所述表面鏡(111)的后表面，通過粘結(jié)劑層(111-3)與基體玻璃(112)復(fù)合粘接成一體構(gòu)成CPC槽式聚光鏡(1-1-1)； f，還包括分別密接在所述槽式聚光鏡(1-1-1)的槽口端和兩側(cè)開口端的蓋板玻璃(114)和側(cè)玻璃蓋板(115)，通過蓋板玻璃(114)和兩側(cè)側(cè)玻璃蓋板(115)，使得呈U形結(jié)構(gòu)的CPC槽式聚光鏡，呈全封閉狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于:還包括具有自動控制器的自動控制裝置(5);所述自動控制裝置(5)，包括:自動控制器(5-1)，設(shè)在集熱器群(I)的集熱介質(zhì)輸出總管(1-3)下游部位的第一電磁閥(5-2)，設(shè)在儲能箱(3 )內(nèi)的第一溫度傳感器(5-3 )，設(shè)在蒸汽發(fā)生器(2 )內(nèi)的第二溫度傳感器(5-4 )，設(shè)在蒸汽發(fā)生器(2)與城市公共用水水源裝接管路上的第二電磁閥(5-5)，設(shè)在蒸汽發(fā)生器(2)箱體內(nèi)的水位傳感器(5-6),設(shè)在集熱介質(zhì)換熱器的介質(zhì)輸出管(2-1-2)管路上的第三電磁閥(5-7 )和設(shè)在蒸汽發(fā)生器(2 )箱體頂上的蒸汽輸出管路(2-3 )上的流量傳感器(5-8 );所述第一電磁閥(5-2)、第一溫度傳感器(5-3)、第二溫度傳感器(5-4)、第二電磁閥(5-5)、水位傳感器(5-6)、第三電磁閥(5-7)、流量傳感器(5-8)，以及第一液泵(4)和第二液泵(5)，均與自動控制器(5-1)電連接接受自動控制器(5-1)控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于:所述螺旋盤管換熱器(2-1)的管徑在范圍內(nèi)，相鄰2根管與管的間距不小于4mm，而其螺旋圈數(shù)在1(Γ15圈范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于:所述反光膜層(111-1)是銀反光膜層，所述保護(hù)膜層(111-2)是銅保護(hù)膜層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于:在所述槽口蓋板玻璃(114)和槽口兩側(cè)側(cè)玻璃蓋板(115)的外表面還均由內(nèi)至外依次鍍布有太陽光高增透膜層和自清潔膜層，而在兩者的內(nèi)表面還均鍍布有太陽光高增透膜層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于:在集熱器群(I)集熱介質(zhì)輸出總管(1-3)管路的下游部位，還設(shè)有液汽分離器(J)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，其特征在于:所述蒸汽發(fā)生器(2)的箱體呈圓 柱狀，且其直徑高度比在2 2.5:1范圍內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型所公開的是一種采用CPC太陽能聚光集熱器的蒸汽發(fā)生裝置，包括集熱器群和蒸汽發(fā)生器，以其集熱器的介質(zhì)輸入管口及其介質(zhì)輸出管口分別與輸入連箱和輸出連箱管路連接；在儲能箱內(nèi)有電加熱器；在介質(zhì)輸入總管管路上和集熱介質(zhì)換熱器的介質(zhì)輸入管路上，均分別設(shè)有液泵；換熱器是螺旋盤管換熱器；集熱器的聚光鏡，是在玻璃基后表面鍍布有反光膜層和保護(hù)膜層的后表面鏡，與基體玻璃復(fù)合粘接成一體；在呈U形結(jié)構(gòu)的槽式聚光鏡的槽口和兩側(cè)開口端，均分別布置有玻璃蓋板為主要特征，具有結(jié)構(gòu)配置合理，聚光鏡反光率高，熱利用效果好，使用壽命長等特點(diǎn)。
文檔編號F24J2/12GK203147717SQ20132006130
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者郭廷瑋, 俞科 申請人:常州龍騰太陽能熱電設(shè)備有限公司