[发明专利]一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉

说明书

本发明公开了一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，包括锅炉本体、菲涅尔透镜和锅炉内部压力检测系统，所述锅炉本体设置在底座上端，所述底座上端两侧均固定安装有支架，所述支架内侧转动安装有菲涅尔透镜，所述锅炉本体与锅炉内部压力检测系统电性连接，所述锅炉本体由锅壳与内胆组成，所述锅壳与内胆之间设置有保温层，本发明首次提出并设计了太阳能黑体锅壳锅炉，提高了太阳能利用率，采用线性菲涅尔透镜代替了传统的追光系统，既减少了采光面积又实现了黑体腔炉胆内的聚光，可使设备简单可靠，黑体腔入口采用玻璃密封设计，在保证较高透光率的情况下减少了锅炉散热损失，进一步提高了锅炉的热效率。

技术领域

本发明涉及能源化工技术领域，具体涉及一种用于多目标供能系 统的太阳能黑体锅炉。

背景技术

我国的太阳能资源巨大，为太阳能设备的推广应用提供了良好的自然条 件。目前来看利用太阳能进行发电和供热来满足多种用能需求比采用传统的 柴油发电机发电、风能发电、海洋能发电作为解决手段具有更大的优势。其 中，太阳能光热转化方面我国开展了深入的研究和工程项目的实施，具有了 较成熟的光热转化材料和大型光热系统。

但是在小型供热需求的使用，比如海岛上较少驻军的太阳能供能、 宾馆太阳能用热、农村用户太阳能用热上，现有的太阳能集热设备均 存在能量利用效率低、占地面积大等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的现有的太阳能集热设 备均存在能量利用效率低、占地面积大等缺点的问题，提供一种用于 多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，该用于多目标供能系统的太阳能 黑体锅炉具有可应用于光照十分充足的海岛上，解决海岛上所需热量、 淡水的供给，还可用于供光照条件较为良好地区的宾馆、家庭等热用 户的效果。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于多目标供 能系统的太阳能黑体锅炉，包括锅炉本体、菲涅尔透镜和锅炉内部压 力检测系统，所述锅炉本体设置在底座上端，所述底座上端两侧均固 定安装有支架，所述支架内侧转动安装有菲涅尔透镜，所述锅炉本体 与锅炉内部压力检测系统电性连接，所述锅炉本体由锅壳与内胆组成， 所述锅壳与内胆之间设置有保温层，所述内胆内壁设置有光热转换涂 层，所述菲涅尔透镜由半球形光线采集层、光线传递层与平行棱镜列 阵聚光层组成，所述光线传递层上端设置有半球形光线采集层，所述 光线传递层下端设置有平行棱镜列阵聚光层。

优选的，所述锅炉内部压力检测系统包括压力控制模块，所述压 力控制模块与压力传感器电性连接，所述压力控制模块与压力变送器 电性连接。

优选的，所述保温层内部下端设置有锅水，所述保温层内部上端 设置有水蒸气。

优选的，所述保温层厚度为50mm。

优选的，所述支架共有两个，所述菲涅尔透镜通过转动轴与支架 内侧转动连接。

优选的，所述锅炉本体上端表面开设有黑体腔入口。

与现有技术相比，本发明提供了一种用于多目标供能系统的太阳 能黑体锅炉，具备以下有益效果：

1、本发明基于小型太阳能供热存在的问题，利用黑体效应，基 于黑体辐射原理设计完成了一种用于多目标供能系统的太阳能黑体 锅炉，该锅炉由线性菲涅尔透镜、具有黑体腔的锅壳锅炉本体和压力 控制模块组成，相较于传统的太阳能平板集热器的集热效率提高 31.2％以上，相较于真空管式太阳能集热器的集热效率可提升2.2％以 上，且整体占地面积明显小于传统太阳能集热器；

2、本发明可为海水制淡、生活用热、冬季供暖提供热量，可应 用于光照十分充足的海岛上，解决海岛上所需热量、淡水的供给，还 可用于供光照条件较为良好地区的宾馆、家庭等热用户，所设计的太 阳能黑体锅炉与现有的平板型太阳能集热器相比集热效率提高了 30-40％，与真空管式太阳能集热器相比集热效率提高了2-11％，可以 进一步实现节约化石燃料、节能减排的目的；