[實用新型]高效吸收太陽輻射能的加熱器皿

有效

• 申請號: 201720198602.1
• 申請日: 2017-03-02
• 公開（公告）號: CN207575001U
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 黃海濤;梁耀輝;楊宇熙;鄧洪毅;黃宇暢;張俊輝;陳泓妤;利洪康
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: A47J27/00
• 分類號: A47J27/00;A47J36/24;F24S20/30
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本實用新型屬于太陽灶技術領域，公開了高效吸收太陽輻射能的加熱器皿，所述加熱器皿包括有玻璃器皿，所述玻璃器皿的形狀為圓柱形、圓錐臺形或倒圓錐臺形，所述玻璃器皿的直徑為8至40cm，還包括有容器和液體水，所述容器在所述玻璃器皿內，所述液體水在所述玻璃器皿內的底部，所述容器浮在所述液體水的液面上，所述容器底部與所述玻璃器皿底部之間的距離為2至10cm，所述容器的內部盛放所烹飪的食物，也可以包括有容器、液體水、支架和圓盤，所述容器在所述玻璃器皿內，所述液體水在所述玻璃器皿內的底部，所述支架用于支承所述容器，所述圓盤是安裝在所述支架上。本實用新型能夠高效吸收太陽輻射能，減少光反射損失和散熱損失，取得較高的熱效率。

技術領域

本實用新型涉及太陽灶技術領域，更具體地涉及高效吸收太陽輻射能的加熱器皿。

背景技術

我們的祖先早在公元前11世紀的青銅器時代已經實用新型了“陽燧取火”。所謂陽燧就是一種金屬的凹面鏡，它能匯聚陽光點燃艾絨之類東西而取得火種。史書記載“陽燧以銅為之，形如鏡，照物則景倒，向日生火”。又有記載“陽燧，金也。日高三四丈，持以向日，燥艾承之寸余，有頃，焦吹之則得火”。可見，前人早已利用陽光聚焦達到高溫來加熱物體，這是最古老的太陽能熱利用方法之一。

用高聚光效率的光學透鏡聚焦陽光來烹飪食物是由德國人Tschirnhausen(1651-1708)首先試驗的。用拋物面鏡反射太陽能集中到懸掛的鍋上的太陽灶則是由法國人穆肖在1860年首先研制的。1890年前歐洲已開始工業化生產用旋轉拋物面鏡反射太陽能集中到烹飪鍋上的太陽灶。1970年“石油危機”后，太陽能利用技術研發得到了更大的重視。太陽灶作為一種既不消耗礦物燃料，又不排放任何污染物，最為節能環保的烹飪方式也得到了較多的研究。在太陽能資源豐富的國家和地區太陽灶已得到了一定程度的應用。

自1980年以來我國也積極在太陽能資源豐富的省份(如甘肅、青海、寧夏、內蒙、新疆、西藏、云南)推廣使用太陽灶。2006年國家農業部組織實施“太陽能溫暖工程”等重大項目，使得我國的太陽灶保有量迅速增加。2014年在中國西部地區太陽灶的保有量已達120萬臺以上，取得了一定的節能減排的效果。

常用的反射聚光型太陽灶如圖1所示。反射聚光器R將太陽光反射聚焦到支架S上的鍋具P的底部來加熱鍋內食物，鍋具P為人們日常生活使用的普通金屬鍋。已有的太陽灶技術研究主要涉及反射聚光器R的反光面形狀(如旋轉拋物面、槽形拋物面、球面、圓錐面等)和結構參數(如口徑、焦距、聚光比等)、反光面材料(如玻璃鏡面、金屬鏡面、反光膜等)、布置方式(如正軸式、偏軸式設計)、自動跟蹤太陽的裝置(如單軸式、雙軸式自動跟蹤太陽裝置)等。

太陽灶的光學性能參數中最重要的是聚光效率。聚光效率定義為由反射聚光器R聚焦到達鍋具P的太陽輻射量與反射聚光器R采光面積接收的太陽直射輻射量之比。目前常見的旋轉拋物面太陽灶的聚光效率一般達到85％。

太陽灶的熱性能參數中最重要的是光效率和熱效率。《聚光型太陽灶》NY/T219-2003定義光效率為：“熱損為零時，太陽灶測試鍋具吸收到的能量和垂直投射到截光面積上的太陽直射輻射量之比”。該標準規定測試太陽灶的光效率時初始溫度為低于環境溫度10℃，終止溫度為高于環境溫度10℃，并規定太陽灶產品的光效率不低于65％。《聚光型太陽灶》NY219-1992則定義煮水熱效率為：“太陽灶鍋具內的水從某一初始溫度升高到某一終止溫度的全過程中所得的總熱量與該過程中垂直投射到采光面積上的累積太陽直射輻照量之比”。該標準規定測試太陽灶的煮水熱效率時初始溫度為環境溫度，終止溫度為高于環境溫度50℃，并規定太陽灶產品的煮水熱效率不低于55％。