[实用新型]一种太阳能集热装置及系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种太阳能集 热装置及系统，更具体地涉及一种基于菲涅尔透镜式的太阳能集热装 置及系统。

背景技术

近年来，太阳能作为一种清洁无污染的新能源，受到人们越来越 多的关注和使用，就目前来看，太阳能分别应用于常温领域、高温领 域和中温领域中。

针对上述三种领域，目前太阳能在常温领域市场的应用较为成熟； 在高温领域市场的应用中，由于本身施工的技术难度和工程造价较高， 目前还未有较大规模市场应用；在中温领域市场的应用中，由于其本 身施工难度相对较低，且能提供的100℃-200℃的高温热能，正好满足 城市集中供暖和部门工业中热蒸汽的需求，因此，其市场极具发展潜 力。

现有技术中，中温领域的太阳能集热形式目前主要包括小型槽式 和线性菲涅尔式，主要均以反射镜方式进行集热，但是应用反射镜产 生反射光线的结构具有占地较大、易产生遮挡等特点，热效率相对不 高。另外，由于工程占地面积较大，且重量较重，无法上房顶，在城 市中大规模应用有一定的困难。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型要解决的技术问题是提供了一种太阳能集热装置及系 统，利用菲涅尔透镜将光线折射后聚焦至集热管进行集热，具有聚光 比高、重量轻等优点。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种太阳能集热装置 及系统。

一种太阳能集热装置，包括外框、以及固定于所述外框上的菲涅 尔透镜和集热管，所述集热管设置于所述菲涅尔透镜的出光侧，并且 所述集热管与所述菲涅尔透镜的焦点同轴设置，太阳光线通过所述菲 涅尔透镜折射后汇聚于所述焦点处，所述集热管收集汇聚后的太阳光 线的热量。

进一步的，前述外框为V型槽，所述菲涅尔透镜固定于所述V型 槽的开口处，且使所述锯齿面垂直于所述V型槽的方向设置；所述集 热管固定于所述V型槽内，且所述集热管沿所述V型槽设置。

进一步的，前述菲涅尔透镜的数量为一个或多个，且所述菲涅尔 透镜为长条状，所述菲涅尔透镜依次沿所述V型槽的方向紧密并列设 置。

进一步的，前述菲涅尔透镜的宽度为50-200cm。

进一步的，前述集热管的直径为8-10mm，所述集热管为不锈钢金 属管，且所述集热管的外表面镀制有太阳能选择性吸收涂层。

进一步的，前述V型槽为金属槽，所述V型槽的内壁设有黑色涂 层。

进一步的，前述V型槽与所述菲涅尔透镜形成的空间为真空状态。

进一步的，还包括底座和支腿，所述V型槽通过旋转轴与所述支 腿转动连接，所述支腿固定于所述底座上。

一种太阳能集热系统，包括多个平行设置的前述的太阳能集热装 置，所述太阳能集热装置相互连接构成一组或者多组进行热量收集。

进一步的，各组内的所述太阳能集热装置的旋转轴分别通过传动 装置连接，各组内的所述太阳能集热装置的集热管的一端分别连通管 道进口，另一端分布连通管道出口。

(三)有益效果

本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种太阳能集热装置，包括菲涅尔透镜和集热 管，其中菲涅尔透镜的一侧为平面，另一侧为锯齿面，太阳光线通过 菲涅尔透镜折射后汇聚形成焦点，集热管与焦点同轴设置，即利用菲 涅尔透镜将光线折射后聚焦至集热管进行集热，由于菲涅尔透镜具有 聚光比高，热损低，重量轻，易于大规模普及的特点，同时，由于菲 涅透镜的材料和组织工艺的选择，可以在保证了集热效果的同时，降 低整体结构的重量，可以作为远期太阳能光热在地外空间进行应用的 主要备选结构。

本实用新型提供了一种太阳能集热系统，采用了上述的太阳能集 热装置，具有聚光比高，热损低，重量轻的优点，且相对于现有槽式 和菲涅尔式集热系统而言,避免了光线的遮挡,可以密集设置,提高了 光线的利用率。

附图说明

图1为本实用新型太阳能集热装置的结构示意图；

图2为本实用新型中菲涅尔透镜的截面示意图；

图3为本实用新型集热管的安装示意图；

图4为本实用新型太阳能集热装置的集热原理图；

图5为本实用新型太阳能集热系统的结构示意图。