[其他]高效、贮热、自动跟踪太阳灶

说明书

本发明涉及一种改进的太阳灶，特别是一种能够贮热的太阳灶。适合于日出前或日落后仍可利用太阳能，并能提高太阳灶的利用率和热效率。

太阳灶属于新能源技术领域，国内现有的太阳灶，系利用旋转抛物面或柱形抛物面镶镀银玻璃镜作为集热器，配以支架及手动跟踪装置，只能在天气晴朗时利用。因无贮热装置，所以在日出前或日落后不能利用。也有人设计出利用低熔盐在相变时吸热放热的性质来贮热具体作法是：把硝酸钠或硫酸钠盛在贮热罐中，再放到太阳灶上加热，等低熔盐受热完全熔解以后，把贮热罐取下，放入装有珍珠岩的保温箱里备用，待日落后使用时，把贮热罐从保温箱中取出，在罐上放置炊事锅，此时低熔盐要凝固，同时放出凝固热，供炊事利用，但如此贮热，贮热罐与太阳灶系两套设备，不仅使太阳灶的构造复杂化，提高成本，另外重约15公斤的贮热罐从太阳灶上搬上取下，很不方便因而没有推广，另外因没有自动跟踪装置，只有在供炊事用热时，有专人看管跟踪装置太阳灶才能发挥出应有的效能。倘炊事完毕人离开太阳灶，太阳偏移后，集光器不对准阳光，此时太阳灶等于闲置不用，因此无自动跟踪装置的太阳灶虽在晴朗之日只能利用3～5小时。利用率和热效率都不高

本发明的任务是提供一台将贮热器与太阳灶结合为一体改进的太阳灶，它不需专人管理在夏季晴天从午前8时至午后5时计9小时自动跟踪太阳，连续收集热能贮存备用。本发明是以如下原理实现的：利用棉籽油燃点颇高的性质，用它作贮热和输热的工作介质，在结构上本太阳灶由柱形抛物面集热器（2），贮热罐（5），热交换器（9），自动跟踪装置（3）等部分组成，整体结构如图一。以下将结合附图对发明作进一步的详细描述。

一、结构原理

1.柱形抛物面集热器一主要参数：抛物线方程x²＝2Pz，焦距f＝0.5米，受光面积S＝3.2米²，焦线宽度D＝100毫米。聚光比k＝20倍。结构材料一以8块热弯成型（抛物线曲面）后真空镀铝玻璃镜，镶嵌于角铁框架上而制成。于焦距处安装集热管〔1〕而集热管〔1〕由5根φ20毫米的紫铜管〔外涂无光黑漆〕並行排列，其截面呈弯月型〔1〕（如图2）两端由铜接头分别与输油管〔4〕连通管〔7〕相连接。

2.贮热罐〔5〕一以容量为10公斤的铁罐内盛棉籽油〔16〕置于外层铁皮套罐中，二者相距空间填充膨胀珍珠岩〔19〕作为保温层，层厚10公分，贮热罐〔5〕上部由输油管〔4〕与集热管〔1〕上端相连接，下部由出油管经控油阀〔14〕与热交换器〔9〕的蛇形管相连接。再由连通管〔7〕与集热管〔1〕下端相接连，形成棉籽油循环对流通路。

3.热交换器〔9〕一在炊事锅〔13〕底部水中，安装4米长蛇形管，如此装置是为了增大放热面积，（类似火管锅炉的作用，火焰通过安装于水中几十根火管给水加热），並减少热辐射的损失（炉膛吸收的辐射热）锅外有进油口与出油口，分别由连通管与贮热罐〔5〕及集热管〔1〕相连接，经集热器〔2〕吸收的太阳热能不断给棉籽油加热，由贮热罐流出的高温热油当流过炊事锅〔13〕的蛇形管中，即将本身携带的热能直接传导给锅内盛水，供炊事用热，当煮米饭或面条时，利用针孔筛形煮饭器〔18〕（图三）。

4.自动跟踪装置〔3〕系利用光电跟踪原理，以下结合附图对自动跟踪机构作详细地描述：图4是跟踪动力结构，一①重锤，②弹簧，③制动皮带轮，④杠杆，⑤支柱，⑥电磁铁，⑦集光器主轴，⑧制动胶皮带，⑨集光器反射镜面。图5（a）是反射镜对准太阳，光电元件处于阴影区，图5（b）是太阳偏移，光电元件便受太阳的照射，图6是自动跟踪装置方框图。图7是自动跟踪装置电原理图。