[发明专利]住宅太阳热能设备

权利要求书

1、一种太阳热能设备，包括：

具有纵向聚焦轴的抛物面槽式镜，用于沿所述聚焦轴聚集阳光；

用于使所述镜围绕纵向旋转轴线旋转以跟随太阳的装置；和

集热器，该集热器包括围绕流动通道的伸长的供热管，所述流动通道具有椭圆形截面形状，所述椭圆形截面形状的特征为具有长轴和短轴，其中所述通道沿所述长轴具有最大直径并沿所述短轴具有最小直径，所述长轴对准所述抛物面槽式镜的纵向对称面，所述供热管沿所述镜的聚焦轴共轴定位以接收来自所述镜的聚集阳光，使得所述供热管中的工作流体由此被加热并被提供以通过所述供热管的出口端供使用。

2、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述镜的焦比为大约f/0.25。

3、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述镜旋转装置包括定时器，用于基于预定旋转时间表使所述抛物面槽式镜旋转以跟踪太阳。

4、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述最大直径与所述最小直径的比为大约2∶1。

5、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述流动通道的所述椭圆形截面形状由两个抛物面形成，所述两个抛物面沿所述长轴结合以形成两个相对的顶点。

6、根据权利要求5所述的太阳热能设备，

其中所述相对顶点中的每一个形成大约90度的角。

7、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述流动通道的椭圆形截面形状包括具有沿所述长轴的两个相对顶点和沿所述短轴的两个相对顶点的四个侧边。

8、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述供热管是阳光吸收薄壁管。

9、根据权利要求8所述的太阳热能设备，

其中所述集热器进一步包括真空光学透明薄壁管，所述真空光学透明薄壁管伸缩地围绕所述供热管并沿径向与所述供热管分开。

10、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述供热管包括光学透明厚壁管，所述光学透明厚壁管具有形成所述流动通道的内壁表面和用于扩大所述流动通道的尺寸的凸曲线外壁表面，所述内壁表面被涂覆以阳光吸收材料。

11、根据权利要求10所述的太阳热能设备，

其中所述光学透明厚壁包壳的外壁表面直径与所述流动通道沿所述长轴的最大直径之比为至少3∶1。

12、根据权利要求10所述的太阳热能设备，

其中所述集热器进一步包括真空光学透明薄管，所述真空光学透明薄管能伸缩地围绕所述光学透明厚壁供热管并沿径向与所述光学透明厚壁供热管分开。

13、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述供热管比所述镜长，并被定位成延伸超出所述镜的每一端。

14、根据权利要求13所述的太阳热能设备，

其中所述集热器被定位成以基本上等于所述镜的焦距乘以正切(23.5°)的量延伸超出所述镜的每一端。

15、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

其中所述加热管的最大外直径与所述镜的宽度的比为大约0.45％。

16、根据权利要求1所述的太阳热能设备，

进一步包括用于安装所述镜的装置，使得所述聚焦轴平行于地球的旋转轴线且所述镜能够围绕其纵向旋转轴线旋转。

17、根据权利要求16所述的太阳热能设备，

其中所述镜安装装置能够安装所述镜，使得所述镜的聚焦轴同样是所述旋转轴线。

18、根据权利要求16所述的太阳热能设备，

其中所述镜安装装置包括用于在北半球地点使用使所述聚焦轴与北极星基本上对准的装置。

19、根据权利要求16所述的太阳热能设备，

其中所述镜安装装置包括用于将所述镜的聚焦轴从水平线转动等于安装地点的纬度的角度。

20、根据权利要求16所述的太阳热能设备，

其中对于非零纬度的安装地点，所述镜安装装置能够安装所述镜而使得所述供热管的出口端升高而比相反端高。