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CN201652857U - 大型太阳能集热装置 - Google Patents

大型太阳能集热装置 Download PDF

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CN201652857U
CN201652857U CN2010201164862U CN201020116486U CN201652857U CN 201652857 U CN201652857 U CN 201652857U CN 2010201164862 U CN2010201164862 U CN 2010201164862U CN 201020116486 U CN201020116486 U CN 201020116486U CN 201652857 U CN201652857 U CN 201652857U
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李忠孝
李姝瓅
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Shenzhen Institute of Technology
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Abstract

大型太阳能集热装置，涉及到太阳能集热的技术领域，具体涉及到太阳光线聚集后对加热管中的水进行加热方面。解决太阳能利用率低，太阳能吸收装置成本高的问题，包括至少一组加热单元，所述的每一组加热单元包括有一个抛物折面和一条加热管，所述的抛物折面由两条以上能同时以相同面积的面光源反射的长条形反光平板组成，抛物折面上的反光平板均以面光源反射在加热管外壁上，所述抛物折面和加热管上分别设有固定支撑架。抛物折面中的每一块反光平板反射一射平行光到加热管上，反射的平行光的宽度与加热管直径相同，加热管表面受热均匀，抛物折面上接收到的太阳光集中反射到加热管外壁，利率高，用于吸收太阳能的加热管用料，成本低。

Description

大型太阳能集热装置 
技术领域
本实用新型涉及到太阳能集热的技术领域，具体涉及到太阳光线聚集后对加热管中的水进行加热方面。 
背景技术
太阳能是清洁无污染的能源，目前，太阳能的利用主要是太阳能热水器及太阳能电池板，而现有的太阳能热水器基本上都是靠真空管吸收太阳直射的光线进行加热，太阳能利用率低，能量较小，真空管材料昂贵；太阳能电池板虽然能吸收直射的光线，但是只半部分的能量是用于发电，但大部分的能量是吸收产生热量浪费，所以，太阳能电池板对太阳能的利用率不高，成本也较高。 
发明内容
本实用新型的目的在于现有解决太阳能利用率低，太阳能吸收装置成本高的问题，而提出一种大型太阳能集热装置。 
为实现本实用新型的目的，而采用的技术方案为：大型太阳能集热装置，包括至少一组加热单元，所述的每一组加热单元包括有一个抛物折面和一条加热管，所述的抛物折面由两条以上能同时以相同面积的面光源反射的长条形反光平板组成，抛物折面上的反光平板均以面光源反射在加热管外壁上，所述抛物折面和加热管上分别设有固定支撑架。 
作为对本实用新型进一步改进的技术方案为： 
所述的加热管为一根比抛物折面短的无缝钢管，在加热管的外部 设有双层真空玻璃管。 
所述的无缝钢管外表面涂刷有吸光材料层，无缝钢管的内壁上设有电镀金层或电镀钛层或耐高温耐腐蚀的塑料层或玻纤层。 
所述的无缝钢管与双层真空玻璃管之间为密封结构，且在密封空间连接有真空泵。
所述的加热单元为两个以上时，还包括有一条连接所有加热单元上加热管的主干管。 
所述的主干管上设有保温材料层。 
所述的主干管连接有蒸汽发电机。 
组成抛物折面的两条以上反光平板的宽度由两边至中心的逐个减小。 
所述的抛物折面上设有与加热管活动套接的连杆，所述的抛物折面与固定支撑架间以加热管为轴的旋转可调节结构连接。 
所述的抛物折面还包括有一个抛物面形状的底板，反光平板设于底板上。 
本实用新型的有益效果为：抛物折面中的每一块反光平板反射一面光源到加热管上，反射的面光源垂直截面宽度均与加热管直径相等，加热管表面受热均匀，抛物折面上接收到的太阳光集中反射到加热管外壁，利率高，节省用于吸收太阳能的加热管用料，成本低，可以将多组由加热管和抛物折面组成的加热单元通过主干管串接起来，除了可直接工业或生活提供热水外，还可将管内的水加热产生的蒸汽用于与蒸汽发电机连接发电。本实用新型还可以建设在缺少淡水海 岛，对加热管内的海水进行加热，利用蒸汽发电完成后，将蒸汽冷却，实现海水淡化的目的，将海水蒸发一定时间后，水中含有的盐量达到饱和度后，将加热管中的海水排出晒干，达到制盐的目的。 
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图； 
图2为本实用新型的加热管截面放大结构示意图； 
图3为本实用新型的其中一个加热单元的截面结构示意图； 
图4为图3中的A部分放大结构示意图。 
图中：1-加热单元、11-加热管、111-无缝钢管、112-双层真空玻璃管、12-抛物折面、121-反光板、122-底板、13-连接杆、2-固定支撑架、3-主干管、4-蒸汽发电机。 
具体实施方式
以下结合附图和具体的实施方式对本实用新型的结构作进一步地说明： 
参照图1～图4中所示，本实用新型包括若干个并排的加热单元1、用于固定加热单元1的固定支撑架2及将所有加热单元1的加热管11串接联通的主干管3。 
加热单元1除了包括有加热管11外，还包括有一个由若干长条形的反光平板121所组成的抛物折面12，由于太阳每天是东升西落，所以，长条形反光平板121均为东西方向设置，在白天时刻都能受到太阳的照射，考虑到早晚太阳光线是倾斜照射，为了更好接受太阳光线的照射，反光平板121的长度长于加热管11的长度。根据光线反 射原理，入射角等于反射角，要使加热单元1受到太阳光线照射时，每一条反光平板在太阳照射时，都能反射出相同面积的面光源。组成抛物折面12的若干条反光平板121的宽度，越靠近两边，其宽度设置为越大。为了使反光平板121方便安装固定，在反光板121的底面上设有抛物面形状的底板122，反光平板122设于底板上。加热管11设于抛物折面12上所有反光平板121所反射的太阳光线交汇处。 
加热管11主要由一根涂刷有吸光材料层无缝钢管111组成，无缝钢管111的内壁上设有电镀金层或电镀钛层或耐高温耐腐蚀的塑料层或玻纤层。本实用新型在使用时在无缝钢管111内装有一半的水，一半的空气，为了避免无缝钢管111受变形及热量散发，在无缝钢管111的外部设有双层真空玻璃管112，无缝钢管111与双层真空玻璃管112之间保留一个密封空间，且在密封空间连接有真空泵。通过真空泵将密封空间抽到近似真空状态。无缝钢管111直径等于其中一块反光板121反射的平行太阳光宽度，一根无缝钢管111外壁面接收一个抛物折面12上的所有反射光。 
主干管3直径大于无缝钢管111的直径，主干管3的截面圆心与无缝钢管111的截面圆心处于同一水平高度，主干管3内的水位达到其截面圆心高度。在主干管3的外部设有保温材料层，主干管3其一端为端为进水端，另一端连接有一蒸汽发电机4，在蒸汽发电机4的排汽管经过水冷的冷凝管与一个淡水箱连接。 
由于地球的公转，一年中正午时的太阳入射角发生周期性变化，为了使抛物折面12始终处于最佳角度，抛物折面12与固定支撑架2 间为可调节的连接结构，抛物折面12与无缝钢管111间设有连接杆13，连接杆13与无缝钢管111活动套接，抛物折面12与无缝钢管111间可以以无缝钢管111为轴的进行旋转调节，连接杆13限定在旋转调节的同时保持抛物折面12与无缝钢管111始终处于相同距离，调节方式可采用每日人工调节。 

Claims (10)

1.大型太阳能集热装置，其特征是：包括至少一组加热单元，所述的每一组加热单元包括有一个抛物折面和一条加热管，所述的抛物折面由两条以上能同时以相同面积的面光源反射的长条形反光平板组成，抛物折面上的反光平板均以面光源反射在加热管外壁上，所述抛物折面和加热管上分别设有固定支撑架。
2.根据权利要求1所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的加热管为一根比抛物折面短的无缝钢管，在加热管的外部设有双层真空玻璃管。
3.根据权利要求2所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的无缝钢管外表面涂刷有吸光材料层，无缝钢管的内壁上设有电镀金层或电镀钛层或耐高温耐腐蚀的塑料层或玻纤层。
4.根据权利要求2所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的无缝钢管与双层真空玻璃管之间为密封结构，且在密封空间连接有真空泵。
5.根据权利要求1所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的加热单元为两个以上时，还包括有一条连接所有加热单元上加热管的主干管。
6.根据权利要求5所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的主干管上设有保温材料层。
7.根据权利要求5所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的主干管连接有蒸汽发电机。
8.根据权利要求1所述的大型太阳能集热装置，其特征是：组成抛物折面的两条以上反光平板的宽度由两边至中心的逐个减小。
9.根据权利要求1所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的抛物折面上设有与加热管活动套接的连杆，所述的抛物折面与固定支撑架间以加热管为轴的旋转可调节结构连接。
10.根据权利要求1所述的大型太阳能集热装置，其特征是：所述的抛物折面还包括有一个抛物面形状的底板，反光平板设于底板上。
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