[其他]液體透鏡太陽能供熱器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86203164
• 申請日: 1986-05-14
• 公開（公告）號: CN86203164U
• 公開（公告）日: 1987-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 吳燕川
• 申請（專利權）人: 吳燕川
• 主分類號: F24J2/08
• 分類號: F24J2/08
• 代理公司: 石油工業(yè)專利服務中心
• 代理人: 文崎,張少宏

本發(fā)明屬于太陽能利用技術領域。

目前已有的太陽能供熱器主要有兩種形式。一種為吸熱型，如箱式太陽能熱水器，另一種為反光型。如太陽灶。吸熱型太陽能熱水器存在的主要問題是，不僅制作的材料耗費大，而且熱損大、效率低，被加熱物的熱效果差。反光型太陽能熱水器所存在的主要問題是，工藝復雜，材料耗費大，需要一個復雜的調焦系統(tǒng)。此外在焦點和集熱器附近，由于與空氣的溫差較大，容易形成對流，特別在刮風天氣時熱效率明顯降低。

本發(fā)明是一種利用水或透明液體制成的透鏡型的太陽能供熱器。

本發(fā)明的特征是，在一個V型槽的上口處裝置一層具有一定強度的且可按設計變形的透明薄膜，將水或透明液體灌注在薄膜上，在重力的作用下，使薄膜自熱形成一個拋物面，水或透明液體被構成一個聚光鏡體。當陽光照射到水或透明液體時被聚焦，在V型槽的底部形成焦線。焦線落在一條集熱管上，通過集熱管的光熱轉換，管內(nèi)的水或透明液體被加熱。

在該集熱系統(tǒng)中，照射在液面上的陽光一部分被液面反射損失掉，一部分被液體吸收，其中大部分被液體吸收的光被轉化成熱能使液體溫度增高，另一部分光被透射、聚焦在集熱管上。透鏡中的水或透明液體由于吸熱被預熱，預熱后的水或透明液體流入集熱管中繼續(xù)加熱，使吸收和透射的光能可以得到充分的利用。另一方面，V型槽被透鏡所封閉，槽內(nèi)形成溫室效應，空氣中的漫射光被部分吸收，集熱管散發(fā)的熱量被較好的保溫，同時槽內(nèi)的熱能又能加熱透鏡內(nèi)熱液，因此該系統(tǒng)具有很好的光熱轉換效能。這種供熱器不需要復雜的調焦裝置，由于太陽由東往西方向運動，南北方向的偏移很小，將V型槽東西方向安置。透鏡下方陽光的焦線位移很小，以至于不離開集熱管。這種太陽能供熱器工藝簡單，材料省，適合大面積的太陽能利用，也適合樓房住宅的供熱供能。

本發(fā)明的技術說明如下：

圖1是液體透鏡太陽能供熱器的整體剖面圖。

液體透鏡太陽能熱水器由聚光槽（1）、透鏡膜（2）、防塵膜（3）和集熱管（4）組成。

聚光槽（1）成“V”字型，槽壁用絕熱材料制做，且涂以黑色或其它吸熱型涂料。聚光槽（1）與透鏡膜（2）構成的液體透鏡形成一個封閉的空間，一方面產(chǎn)生溫室效應，將空氣中的漫射光吸收，提高槽內(nèi)溫度，另一方面用以保溫，減少集熱管散發(fā)熱量。同時由于槽內(nèi)空氣的對流，部分熱能傳遞給透鏡膜（2）上的液體，起預熱作用。“V”型槽東西方向安置，以減小透鏡焦線的偏移。

透鏡膜（2）由透明度較好，強度大的薄膜制成。在所盛液體的重力作用下，透鏡膜自然下垂，形成拋物面，與液體構成一個柱狀透鏡。當陽光通過這個透鏡時，光被聚焦于下方的集熱管（4）上，起加熱液體的作用，同時陽光通過液體時，一部分光能被吸收，使液溫升高起預熱液體的作用。

防塵膜（3）是浮于預熱液體上的一層透明薄膜，一方面起防塵作用，保持液體清潔，另一方面可防止多余間隙產(chǎn)生和風吹起液面泛起波漪影響聚光效果，同時落在防塵膜（3）上的灰塵也容易清掃。

集熱管（4）由導熱性能較好的材料制作，外表涂以吸熱性較好的涂料。集熱管成扁平狀，保持太陽南北方向發(fā)生偏移時，使焦線始終落在集熱管上。集熱管的作用是將聚焦后的光能吸收，轉化成熱能。將透鏡膜（2）中預熱后液體進一步加熱。