[發明專利]太陽能線聚焦菲涅爾中高溫熱利用系統

在審

• 申請號: 201610057572.2
• 申請日: 2016-01-27
• 公開（公告）號: CN105698402A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 黃金;王海;李凡;蔡明臻;劉宇航;李曉朋;盧梓健;謝上子
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: F24J2/05
• 分類號: F24J2/05;F24J2/24;F24J2/08;F24J2/34;F24J2/46;F24J2/10;F24J2/52
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 劉媖

技術領域

本發明涉及一種太陽能集熱系統，特別是涉及一種太陽能中高溫集熱利用 系統。

背景技術

目前，太陽能中高溫熱利用是未來光熱利用的重點領域。太陽能中高溫利 用形式主要是指工業用熱及熱發電，相比較己經成熟的低溫熱利用市場(如提 供家用熱水的太陽能熱水器)，中高溫熱利用市場需求還有待開發，潛力巨大。 太陽能熱利用除了發電，還有直接對熱能的利用，可廣泛運用于紡織、建筑、 食品、煙草等領域，對于我國節能減排、減少化石能源使用方面都具有非常重 要的意義。因此在太陽能中高溫利用中，迫切解決這一困境，能夠像普通太陽 能熱水器產品那樣，提供一種太陽能中高溫成套產品。

上述論述內容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本發 明的各個方面相關的技術的各個方面，相信該論述內容有助于為讀者提供背景 信息，以有利于更好地理解本發明的各個方面，因此，應了解是以這個角度來 閱讀這些論述，而不是承認現有技術。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術中的不足而提供一種太陽能線聚焦菲涅 爾中高溫熱利用系統，其可將能量密度低的太陽輻射轉換成低成本、高效益的 中高溫熱能，且適合家居及工農業生產使用。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

提供一種太陽能線聚焦菲涅爾中高溫熱利用系統，包括：集熱裝置，其包 括集熱管支架、內聚光式真空集熱管，內聚光式真空集熱管安裝在集熱管支架 上，內聚光式真空集熱管設置有上循環口和下循環口；聚光裝置，包括線聚焦 菲涅爾透鏡和鏡框，其中線聚焦菲涅爾透鏡鑲嵌在鏡框中，所述線聚焦菲涅爾 透鏡的聚焦線性光斑可落在內聚光式真空集熱管上；儲熱油箱，其通過循環管 與內聚光式真空集熱管的上循環口和下循環口連接，儲熱油箱的循環儲熱介質 為高溫導熱油。

其中，所述內聚光式真空集熱管由真空玻璃管和設置在真空玻璃管中的U 型管組成，U型管上設置有吸熱涂層，U型管的兩端分別連接上循環口和下循 環口。

其中，所述真空玻璃管中設置有將太陽輻射反射二次聚光到U型管上的二 次聚光器。

其中，所述集熱管支架上安裝有可將太陽輻射反射至內聚光式真空集熱管 的反光鏡。

其中，包括支架，所述支架由底梁、斜梁、前支腳、后支腳、固定梁、橫 梁以及鉸連接組成，所述斜梁通過兩根前支腳、兩根后支腳連接支撐在底梁上， 連接支撐點均為鉸連接，所述后支腳與斜梁之設置有固定梁，所述兩根前支腳 之間設置有橫梁，所述鏡框安裝在所述斜梁上。

其中，所述底梁和后支腳上均設置有一排調節孔，所述后支腳下端通過插 銷連接在底梁的任一調節孔中，所述固定梁一端通過插銷連接在后支腳的任一 調節孔中。

其中，所述循環管外覆蓋有保溫材料。

其中，所述儲熱油箱上設置有用于測溫的測溫孔。

其中，所述儲熱油箱底部設置有排污管。

由于采用了上述的結構，本發明具有如下有益效果：

1.由于太陽運動軌跡為東西向，在一段時間內高度角基本不變，線聚焦菲 涅爾透鏡為一維聚光，且線性光斑寬度小于帶U型管的內聚光式真空集熱管直 徑，在中午太陽輻射強烈的數個小時內，其線性光斑可視為僅東西移動，利用 反光鏡將聚集太陽光反射到帶U型管的內聚光式真空集熱管，實現太陽能利用 免跟蹤。

2.本發明利用線聚焦菲涅爾透鏡聚光，減少集熱管的數量，降低太陽能熱 裝置成本。

3.本發明利用線聚焦菲涅爾透鏡和太陽能真空集熱管相結合，將能量密度 低的太陽輻射轉化為高品質能源，集熱溫度超出常規的太陽能低溫利用范圍。

4.本發明利用支架可根據當地的季節和時間對應的太陽變化調整相關結 構，達到最佳太陽能集熱效果。

5.本發明使用高溫導熱油為循環儲熱介質，可避免常規水介質在高溫產生 蒸汽等不穩定缺陷，實現穩定循環用熱，亦可以降低儲熱油箱的性能要求，減 少設備成本。

6.本發明的裝置制作成本低且結構簡單，可適用于工業生產，亦適用于日 常生活以及農業生產所需用熱。

附圖說明

利用附圖對本發明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發明的任 何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創造性勞動的前提下，還可以 根據以下附圖獲得其它的附圖。