[發明專利]菲涅耳透鏡采光機構在列車上的應用

在審

• 申請號: 201310522681.3
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN103542544A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 張其明
• 申請（專利權）人: 張其明
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/08;F24J2/30;F24J2/34;F24J2/46;F24J2/52
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及太陽能領域，也涉及列車，也涉及儲熱裝置，特別涉及菲涅耳透鏡采光機構。

背景技術：在列車的頂部，是平整的車頂，大部分時間是在陽光下，沒有安裝有利用的裝置，在這一片平整的車頂上，如果能安裝太陽能裝置，可以采集太陽熱能，為列車利用。

發明內容：利用菲涅耳透鏡采光機構與儲熱裝置，螺旋工作泵組合。能利用菲涅耳透鏡安裝在列車的頂部采集陽光熱能，把熱能儲存在儲熱裝置中備用，為列車提供熱源，用于列車的各種熱能施用服務。

解決技術方案：菲涅耳透鏡采光機構：是由菲涅耳透鏡1，安裝支架2，玻璃真空管3，心管4，經組合后，成為采光機構(圖1)。心管4，是與太陽交換熱量的熱交換件，采用玻璃真空管3對心管4保溫，加工成U形集光管10，安裝在安裝支架2上，U形集光管10與儲熱裝置中的熱交換器組成工作系統回路(圖5)。把采集的熱能利用傳熱介質輸送到儲熱裝置儲存備用。菲涅耳透鏡1是安裝在安裝支架2的頂部，菲涅耳透鏡1是把陽光聚集成二條直線在焦點的U形集光管10上，根據需要，能加工成不同長度的安裝支架，能大面積的采光。太陽能透鏡采光機構安裝在列車的車頂上，把U形集光管10與儲熱裝置中的熱交換器組成工作系統回路。儲熱裝置是在真空保溫的箱體9內安裝了兩種性能的熱交換器，一種性能是把熱交換器5與使用熱能的熱交換件組成工作系統回路，可以把儲熱裝置中的熱能使用于各種使用，一種性能是把熱交換器6與U形集光管10組成工作系統回路，把U形集光管10采集的陽光熱能儲存在儲熱裝置中備用。安裝了兩種性能的熱交換器后，再在真空保溫的箱體內澆鑄可逆化學反應鋁硅合金7，作為儲熱介質，使熱交換器分布均勻的在可逆化學反應鋁硅合金7中。利用傳熱介質在U形集光管10采集熱能，經工作系統回路把采集的熱能輸送到熱交換器6，利用熱交換器6與儲熱介質交換熱量，把熱能儲存在儲熱介質中備用，傳熱介質再循環。儲熱裝置可安裝在列車的車箱兩頭。這種安裝的儲熱裝置低于菲涅耳透鏡中的U形集光管，不能產生自然對流，只能采用主動循環，在工作系統回路中增加螺旋工作泵8，推動傳熱介質循環。

儲熱裝置儲存的熱能可以用于冬天取暖。與太陽能空調組合，可用于夏天降溫。與缸內蒸氣機組合，可用于運輸動力。

具體實施方式：菲涅耳透鏡采光機構，安裝在列車的車頂上，因U形集光管10是與太陽交換熱量的熱交換件，U形集光管與螺旋工作泵8串聯，螺旋工作泵8與熱交換器6串聯，熱交換器6與U形集光管10串聯，形成了一條工作系統回路，U形集光管10采集的陽光熱能經螺旋工作泵8的推動，把采集的熱能輸送到熱交換器6與儲熱介質交換熱量，把熱能儲存在儲熱裝置中備用，傳熱介質在工作系統回路中再循環。另一種性能熱交換器5與熱能使用的熱交換件組成工作系統回路。

有益效果：菲涅耳透鏡采光機構不需要太陽跟蹤機構，能采集300度以上的高溫熱能，安裝容易，使用不用人工管理，能降低采光機構的生產成本。適合列車頂安裝。螺旋工作泵使用介質溫度能在500度以上正常工作，能解決500度以上的高溫循環。可逆化學反應鋁硅合金因熱容量大，能減少儲熱裝置的體積，減少占用空間，適合列車使用。

附圖說明：

圖1，是菲涅耳透鏡采光機構視圖。

圖2，是U形集光管視圖。

圖3，是儲熱裝置主視圖。

圖4，是圖3的俯視圖。

圖5，是U形集光管采集的熱能與熱交換器交換熱量儲存備用視圖。

圖中的1菲涅耳透鏡。2安裝支架。3玻璃真空管。4心管。5熱交換器。6熱交換器。7可逆化學反應鋁硅合金。8螺旋工作泵。9真空保溫的箱體。10U形集光管。