[发明专利]一种多球环面三维线聚焦太阳能集热器

摘要

一种多球环面三维线聚焦太阳能集热器，由多球面反光镜、竖向溢流集热管、侧摆可调支架和俯仰可调基座组成，多球面反光镜由环向均布的若干集光罩组成，集光罩具有凹球变焦曲面，竖向溢流集热管位于多球面反光镜的环向中心，通过侧摆可调支架和俯仰可调基座实现对日跟踪；当太阳光垂直射入多球面反光镜表面后，通过集光罩在竖向溢流集热管形成竖向线性聚焦线，竖向线性聚焦线越多，集热能力越强，竖向线性聚焦线还会通过柱状月牙形凸透镜进行二次聚焦和折射，将能量更高的竖向线性聚焦线投射到内层集热管上，实现了二级增效聚焦，提高集热强度的同时，还能够形成更加精准的线性聚焦线。本发明还具有结构简单、单位占地面积小和制造成本低廉的优点。

主权项

一种多球环面三维线聚焦太阳能集热器，其特征在于：包括多球面反光镜、竖向溢流集热管、侧摆可调支架和俯仰可调基座，所述多球面反光镜整体呈环形结构，多球面反光镜由环向均布的若干集光罩组成，集光罩采用凹球曲面；所述竖向溢流集热管位于多球面反光镜的环向中心，多球面反光镜的轴向中心线与竖向溢流集热管的轴向中心线相重合；所述多球面反光镜安装在侧摆可调支架上，所述侧摆可调支架与俯仰可调基座相连接；所述竖向溢流集热管包括外层透光管和内层集热管，外层透光管套装于内层集热管外侧，两者同轴心设置且留有管间缝隙，管间缝隙作为进液腔；所述外层透光管上端封堵且下端开口，所述内层集热管为两端开口，内层集热管的上端开口与管间缝隙相通；所述外层透光管与内层集热管的下端开口之间通过法兰密封，与管间缝隙相对应的法兰上设置有进液口，与内层集热管的内管腔相对应的法兰上设置有出液口，内层集热管的内管腔作为出液腔；在所述管间缝隙及内层集热管内充装有集热工质；所述集光罩的凹球曲面位于其所在的基体圆球面下半球上，凹球曲面由上部水平截割面和下部水平截割面在基体圆球面上截割获得，所述凹球曲面上端界线任意点到基体圆球面球心的连线与上部水平截割面之间夹角为25°～35°，凹球曲面下端界线任意点到基体圆球面球心的连线与下部水平截割面之间夹角为75°～85°；在所述外层透光管外表面沿周向均布有若干柱状月牙形凸透镜，所述柱状月牙形凸透镜与集光罩的数量相同，且集光罩与柱状月牙形凸透镜一一正对；所述集光罩的凹球曲面针对柱状月牙形凸透镜进行凹面镜反射聚焦变形，使集光罩形成凹球变焦曲面，集光罩通过凹球变焦曲面产生竖向线性聚焦线。