[发明专利]太阳能线聚焦菲涅尔中高温热利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热系统，特别是涉及一种太阳能中高温集热利用 系统。

背景技术

目前，太阳能中高温热利用是未来光热利用的重点领域。太阳能中高温利 用形式主要是指工业用热及热发电，相比较己经成熟的低温热利用市场(如提 供家用热水的太阳能热水器)，中高温热利用市场需求还有待开发，潜力巨大。 太阳能热利用除了发电，还有直接对热能的利用，可广泛运用于纺织、建筑、 食品、烟草等领域，对于我国节能减排、减少化石能源使用方面都具有非常重 要的意义。因此在太阳能中高温利用中，迫切解决这一困境，能够像普通太阳 能热水器产品那样，提供一种太阳能中高温成套产品。

上述论述内容目的在于向读者介绍可能与下面将被描述和/或主张的本发 明的各个方面相关的技术的各个方面，相信该论述内容有助于为读者提供背景 信息，以有利于更好地理解本发明的各个方面，因此，应了解是以这个角度来 阅读这些论述，而不是承认现有技术。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足而提供一种太阳能线聚焦菲涅 尔中高温热利用系统，其可将能量密度低的太阳辐射转换成低成本、高效益的 中高温热能，且适合家居及工农业生产使用。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

提供一种太阳能线聚焦菲涅尔中高温热利用系统，包括：集热装置，其包 括集热管支架、内聚光式真空集热管，内聚光式真空集热管安装在集热管支架 上，内聚光式真空集热管设置有上循环口和下循环口；聚光装置，包括线聚焦 菲涅尔透镜和镜框，其中线聚焦菲涅尔透镜镶嵌在镜框中，所述线聚焦菲涅尔 透镜的聚焦线性光斑可落在内聚光式真空集热管上；储热油箱，其通过循环管 与内聚光式真空集热管的上循环口和下循环口连接，储热油箱的循环储热介质 为高温导热油。

其中，所述内聚光式真空集热管由真空玻璃管和设置在真空玻璃管中的U 型管组成，U型管上设置有吸热涂层，U型管的两端分别连接上循环口和下循 环口。

其中，所述真空玻璃管中设置有将太阳辐射反射二次聚光到U型管上的二 次聚光器。

其中，所述集热管支架上安装有可将太阳辐射反射至内聚光式真空集热管 的反光镜。

其中，包括支架，所述支架由底梁、斜梁、前支脚、后支脚、固定梁、横 梁以及铰连接组成，所述斜梁通过两根前支脚、两根后支脚连接支撑在底梁上， 连接支撑点均为铰连接，所述后支脚与斜梁之设置有固定梁，所述两根前支脚 之间设置有横梁，所述镜框安装在所述斜梁上。

其中，所述底梁和后支脚上均设置有一排调节孔，所述后支脚下端通过插 销连接在底梁的任一调节孔中，所述固定梁一端通过插销连接在后支脚的任一 调节孔中。

其中，所述循环管外覆盖有保温材料。

其中，所述储热油箱上设置有用于测温的测温孔。

其中，所述储热油箱底部设置有排污管。

由于采用了上述的结构，本发明具有如下有益效果：

1.由于太阳运动轨迹为东西向，在一段时间内高度角基本不变，线聚焦菲 涅尔透镜为一维聚光，且线性光斑宽度小于带U型管的内聚光式真空集热管直 径，在中午太阳辐射强烈的数个小时内，其线性光斑可视为仅东西移动，利用 反光镜将聚集太阳光反射到带U型管的内聚光式真空集热管，实现太阳能利用 免跟踪。

2.本发明利用线聚焦菲涅尔透镜聚光，减少集热管的数量，降低太阳能热 装置成本。

3.本发明利用线聚焦菲涅尔透镜和太阳能真空集热管相结合，将能量密度 低的太阳辐射转化为高品质能源，集热温度超出常规的太阳能低温利用范围。

4.本发明利用支架可根据当地的季节和时间对应的太阳变化调整相关结 构，达到最佳太阳能集热效果。

5.本发明使用高温导热油为循环储热介质，可避免常规水介质在高温产生 蒸汽等不稳定缺陷，实现稳定循环用热，亦可以降低储热油箱的性能要求，减 少设备成本。

6.本发明的装置制作成本低且结构简单，可适用于工业生产，亦适用于日 常生活以及农业生产所需用热。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任 何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据以下附图获得其它的附图。