本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能集熱裝置，特別是一種結(jié)合陽(yáng)光房的線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置，屬于太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

太陽(yáng)能的商業(yè)化開發(fā)和利用是可再生能源領(lǐng)域的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)際能源署(IEA)預(yù)計(jì)，到2040年太陽(yáng)能發(fā)電將占世界電力供應(yīng)的20%以上。聚光式太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)作為太陽(yáng)能利用的一種重要方式，已成為國(guó)際太陽(yáng)能技術(shù)發(fā)展的重要方向之一。中國(guó)《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》中也明確提出，要在內(nèi)蒙古鄂爾多斯高地沿黃河平坦荒漠、甘肅河西走廊平坦荒漠、新疆哈密地區(qū)、西藏拉薩或北京周邊選擇適宜地區(qū)，開展太陽(yáng)能熱發(fā)電試點(diǎn)工作。

采用跟蹤聚光型太陽(yáng)能集熱器，可以獲得較高品質(zhì)的熱能。因此，利用聚焦技術(shù)可以提高太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換溫度，能夠?qū)崿F(xiàn)太陽(yáng)能在中高溫領(lǐng)域的應(yīng)用在太陽(yáng)能中高溫利用中。聚焦型太陽(yáng)能集熱器分為點(diǎn)聚焦和線聚焦兩類，點(diǎn)聚焦有碟式和塔式，線聚焦有線性菲涅爾反射式和槽式，能獲得較高熱能，是高品質(zhì)熱源，屬于中高溫應(yīng)用。在太陽(yáng)能中高溫利用中，目前的主要研究方向是中溫太陽(yáng)能工業(yè)加熱、太陽(yáng)能制冷與空調(diào)和太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電技術(shù)。線性菲涅爾反射式和槽式屬于線性聚光，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。碟式和塔式屬于點(diǎn)聚焦，由于成本高且具有很高的技術(shù)難度一直處于示范階段。因此，線聚焦太陽(yáng)能集熱器在中高溫利用方面占有重要地位。

線性菲涅爾反射集熱裝置,由多組水平布置的窄帶形平面鏡構(gòu)成，每組反射鏡都有一定的傾角，將入射的太陽(yáng)光反射到公共的焦線上。接收器安裝在反射鏡的公共交點(diǎn)處，吸收聚焦的太陽(yáng)能。具有大聚光比、低風(fēng)載穩(wěn)定性以及占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，降低了單位峰值功率的投資成本和發(fā)電成本。線性菲涅爾反射集熱裝置可用于大型太陽(yáng)能熱發(fā)電、小型蒸汽發(fā)電工程、蒸汽式制冷工程等。

但是目前線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能系統(tǒng)的發(fā)展和推廣應(yīng)用并不理想，造成這個(gè)情況的原因很多，其中重要的原因之一就是線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能維護(hù)費(fèi)用過(guò)高，主要是因?yàn)殓R面長(zhǎng)期暴露在空氣中，鏡面會(huì)因灰塵的覆蓋而影響了反光率，導(dǎo)致太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的光學(xué)效率顯著下降，而反光鏡的清理需要大量的人力物力；此外太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)（包括轉(zhuǎn)動(dòng)支架、反光鏡、集熱器等）長(zhǎng)期收到風(fēng)吹日曬雨淋的作用，嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的壽命，尤其是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和鏡面，造成了系統(tǒng)的后期維護(hù)費(fèi)用過(guò)高；線性菲涅爾反射式系統(tǒng)南北軸放置，轉(zhuǎn)動(dòng)角度大，存在相鄰鏡面存在陰影和遮擋問(wèn)題，導(dǎo)致系統(tǒng)光學(xué)效率偏低，雖然可以通過(guò)增加接收器高度和相鄰鏡面間距來(lái)減小陰影和遮擋，但會(huì)造成場(chǎng)地利用率低和末端損失增大等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有相關(guān)線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置的缺陷，提供了一種可以壽命長(zhǎng)、易維護(hù)、成本低的線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利提供的技術(shù)方案為：采用一種結(jié)合陽(yáng)光房的線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置，包括雙坡頂陽(yáng)光房、線性菲涅爾反射裝置、二次反射裝置、直通式真空集熱管、固定吊架；線性菲涅爾反射裝置、二次反射裝置、直通式真空集熱管、固定吊架位于雙坡頂陽(yáng)光房的內(nèi)部，雙坡頂陽(yáng)光房的屋面分別朝南和朝北傾斜，二次反射裝置和直通式真空集熱管通過(guò)固定吊架固定于雙坡頂陽(yáng)光房上，二次反射裝置位于直通式真空集熱管的上方，線性菲涅爾反射裝置位于雙坡頂陽(yáng)光房?jī)?nèi)部的地面上。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的雙坡頂陽(yáng)光房包括門、陽(yáng)光房框架和采光玻璃；門位于雙坡頂陽(yáng)光房的東西兩側(cè)，陽(yáng)光房框架為金屬框架，采光玻璃固定在陽(yáng)光房框架上。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的雙坡頂陽(yáng)光房的朝南坡面的傾角為5~35度，雙坡頂陽(yáng)光房的朝北坡面的傾角為30~70度。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的線性菲涅爾反射裝置包括固定支架、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、反光鏡；反光鏡為長(zhǎng)條形平板狀，反光鏡的兩端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，多個(gè)反光鏡通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與固定支架軸連接，固定支架的兩端固定在地面上，反光鏡的中間套有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)，反光鏡與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)可以轉(zhuǎn)動(dòng)。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的反光鏡的材質(zhì)為玻璃鏡或反光鋁板。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的二次反射裝置為槽型的圓弧面或拋物面或復(fù)合拋物面。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的二次反射裝置的開口方向?yàn)樨Q直向下偏南0~50度。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型中所述的裝置具有如下優(yōu)勢(shì)：1）該線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置外面罩上了陽(yáng)光房，避免了灰塵、雜物、風(fēng)沙、雨雪對(duì)鏡面及集熱裝置的影響和損傷，延長(zhǎng)了太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)的壽命，同時(shí)便于清洗和更換，維護(hù)費(fèi)用低，避免了太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)在使用過(guò)程中效率逐漸降低的情況。2）該線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置采用了南北軸向放置，轉(zhuǎn)動(dòng)角度小，減少相鄰鏡面的遮擋影響和反光鏡陣列的間距，保證了場(chǎng)地的太陽(yáng)能利用率。3）陽(yáng)光房采用雙坡頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)，有利于灰塵雜物的掉落。4）直通式真空集熱管和二次反射裝置固定于雙坡頂陽(yáng)光房框架上，減少支架成本，避免傳統(tǒng)支架的遮光影響，同時(shí)降低了陽(yáng)光房的高度。5）直通式真空集熱管和二次反射裝置位于雙坡頂陽(yáng)光房的北側(cè)上方，避免了集熱管和二次反射裝置遮擋照射到反光鏡上的太陽(yáng)光。6）陽(yáng)光房采用屋面朝南部分傾角小，坡面長(zhǎng)的設(shè)計(jì)，減少了透光玻璃與太陽(yáng)光的入射夾角，降低了陽(yáng)光房的透射光學(xué)損失。7）該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、外形美觀，推廣潛力大。

附圖說(shuō)明

圖1是結(jié)合陽(yáng)光房的線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是結(jié)合陽(yáng)光房的線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置的光學(xué)示意圖。

其中：1是雙坡頂陽(yáng)光房、2是線性菲涅爾反射裝置、3是二次反射裝置、4是直通式真空集熱管、5是固定吊架、6是門、7是陽(yáng)光房框架、8是采光玻璃、9是固定支架、10是轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)、11是反光鏡。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：參見圖1-圖2，采用一種結(jié)合陽(yáng)光房的線性菲涅爾反射式太陽(yáng)能集熱裝置，包括雙坡頂陽(yáng)光房1、線性菲涅爾反射裝置2、二次反射裝置3、直通式真空集熱管4、固定吊架5；線性菲涅爾反射裝置2、二次反射裝置3、直通式真空集熱管4、固定吊架5位于雙坡頂陽(yáng)光房1的內(nèi)部，雙坡頂陽(yáng)光房1的屋面分別朝南和朝北傾斜，二次反射裝置3和直通式真空集熱管4通過(guò)固定吊架5固定于雙坡頂陽(yáng)光房1上，二次反射裝置3位于直通式真空集熱管4的上方，線性菲涅爾反射裝置2位于雙坡頂陽(yáng)光房1內(nèi)部的地面上。

實(shí)施例2：參見圖1-圖2，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的雙坡頂陽(yáng)光房1包括門6、陽(yáng)光房框架7和采光玻璃8；門6位于雙坡頂陽(yáng)光房1的東西兩側(cè)，陽(yáng)光房框架7為金屬框架，采光玻璃8固定在陽(yáng)光房框架7上。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例3：參見圖1-圖2，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的雙坡頂陽(yáng)光房1的朝南坡面的傾角為5~35度，雙坡頂陽(yáng)光房1的朝北坡面的傾角為30~70度。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例4：參見圖1-圖2，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的線性菲涅爾反射裝置2包括固定支架9、轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10、反光鏡11；反光鏡11為長(zhǎng)條形平板狀，反光鏡11的兩端設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)軸，多個(gè)反光鏡11通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸與固定支架9軸連接，固定支架9的兩端固定在地面上，反光鏡11的中間套有轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10，反光鏡11與轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10固定連接，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10可以轉(zhuǎn)動(dòng)。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例5：參見圖1-圖2，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的反光鏡11的材質(zhì)為玻璃鏡或反光鋁板。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例6：參見圖1-圖2，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的二次反射裝置3為槽型的圓弧面或拋物面或復(fù)合拋物面。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例7：參見圖1-圖2，作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的二次反射裝置3的開口方向?yàn)樨Q直向下偏南0~50度。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

工作原理和過(guò)程：參見圖1-圖2，太陽(yáng)光透過(guò)雙坡頂陽(yáng)光房1的采光玻璃8，照射到線性菲涅爾反射裝置上2，經(jīng)多條反光鏡11反射后，一部分直接照射到直通式真空集熱管4上，其余部分經(jīng)過(guò)二次反射裝置3反射后匯聚到直通式真空集熱管4上，加熱集熱管中流動(dòng)的介質(zhì)，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能。

當(dāng)太陽(yáng)位置移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)10帶動(dòng)反光鏡11轉(zhuǎn)動(dòng)，保證反射光可以匯聚到直通式真空集熱管4上。

本實(shí)用新型還可以將實(shí)施例2、3、4、5、6、7所述技術(shù)特征中的至少一個(gè)與實(shí)施例1組合，形成新的實(shí)施方式。

需要說(shuō)明的是上述實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并沒(méi)有用來(lái)限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。