專利名稱：多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能裝置，尤其涉及一種大功率高溫的多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐。
背景技術(shù)：
隨著世界能源緊缺，石油、煤炭、天然氣等部可再生能源面臨枯竭。再自然能源利用方面，太陽(yáng)能因其能量巨大，利用方便，日益受到各國(guó)政府的重視。目前我國(guó)以玻璃真空集熱管為主要部件的熱水器產(chǎn)品，只能解決人們的洗浴及生活用水問(wèn)題，由于受其輸出溫度、功率、成本、安裝結(jié)構(gòu)等方面的制約，在大功率、產(chǎn)業(yè)化、高溫應(yīng)用太陽(yáng)能方面受到一定限制。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型就是為了解決高溫利用太陽(yáng)能的問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)合理，供熱溫度高，制造維護(hù)費(fèi)用低的多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案一種多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐，它有至少一個(gè)安裝在支撐立柱上的太陽(yáng)能加熱罐并位于與之配合的至少一個(gè)平面聚焦反射面的聚焦點(diǎn)上；太陽(yáng)能加熱罐通過(guò)管路與循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置連接，循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置與工作終端連接。
所述太陽(yáng)能加熱罐有一個(gè)倒圓錐形的罐體，內(nèi)裝導(dǎo)熱媒介；在罐體的錐面上密插熱管；在支撐立柱中有回流管和熱能輸出管，支撐立柱的內(nèi)壁上有保溫層；罐體的內(nèi)部底端有感溫探頭，其連接導(dǎo)線在支撐立柱中。
所述回流管的進(jìn)口在罐體內(nèi)部底端；熱能輸出管的進(jìn)口在罐體內(nèi)部的頂端；在罐體外部的頂端有液氣分離閥和限壓閥，所述平面聚焦反射面有四～六個(gè)，每個(gè)均包括一平面托架，平面托架的底部與自動(dòng)跟蹤伺服裝置連接，在平面托架反射面上有一組平面反射鏡，每個(gè)平面反射鏡的一端固定為旋轉(zhuǎn)軸支點(diǎn)，另一端與角度調(diào)整拉桿連接，每個(gè)平面反射鏡均按實(shí)際焦距需要調(diào)整角度，使其面向同一聚焦點(diǎn)。
所述循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置包括溫度控制柜、主循環(huán)泵、儲(chǔ)能罐、終端分配器、卸載水箱、回流管和熱媒輸出管以及安裝在管路上的一組電磁換向閥；儲(chǔ)能罐與溫度控制柜連接，同時(shí)它還通過(guò)電磁換向閥、熱能輸出管和終端分配器連接；終端分配器與溫度控制柜連接，同時(shí)還通過(guò)管路與終端循環(huán)泵和工作終端連接；工作終端還與溫度控制柜連接；熱能輸出管回流管通過(guò)電磁換向閥和管路與卸載水箱連接。
本實(shí)用新型采用了一個(gè)可高效接受和傳遞來(lái)自平面聚焦反射面焦點(diǎn)處高溫?zé)崮艿牡箞A錐形加熱罐，它由支撐立柱送到十幾米的高空，立柱中有連接至加熱罐的循環(huán)油路及保溫層。在罐體的圓錐面上密插熱管，可將焦點(diǎn)處的高溫?zé)崮苎杆偎瓦_(dá)加熱罐的腔體內(nèi)，加熱其中的導(dǎo)熱媒介，如導(dǎo)熱油。主輔循環(huán)油路通過(guò)立柱底部的通道經(jīng)過(guò)若干個(gè)換向電磁閥、主循環(huán)泵和儲(chǔ)能罐與廠房?jī)?nèi)的使用終端連接。在加熱罐下方一定半徑內(nèi)安裝數(shù)個(gè)自動(dòng)跟蹤平面聚焦反射面，它沒(méi)有采用傳統(tǒng)的拋物凹面反射板，而是采用了制造成本更低的平面反射板，在平面反射板上安裝角度可調(diào)的平面反射鏡，并使各個(gè)反射鏡指向相同的目標(biāo)焦點(diǎn)。各組反射面在安裝時(shí)，根據(jù)與加熱罐的相對(duì)位置不同，一次性設(shè)定好控制參數(shù)，運(yùn)行時(shí)各自單獨(dú)跟蹤陽(yáng)光，并將焦點(diǎn)投射于設(shè)定目標(biāo)。這樣可根據(jù)用戶對(duì)功率的要求，隨意增減聚焦反射單元，聚焦后的上千度高溫光斑投射于加熱罐表面，加熱罐表面密插的熱管迅速將熱能傳遞于加熱罐內(nèi)的導(dǎo)熱油，幾百攝氏度的導(dǎo)熱油由循環(huán)儲(chǔ)能控制系統(tǒng)送入儲(chǔ)能裝置和工作終端。循環(huán)儲(chǔ)能控制系統(tǒng)由溫度控制裝置實(shí)行自動(dòng)控制運(yùn)行。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低廉，經(jīng)初步測(cè)算，按使用該裝置取得相當(dāng)于1瓦電力的換算熱能，初建成本僅需1-1.5元，具有較高的投入產(chǎn)出比，而且系統(tǒng)壽命可達(dá)15年以上，一次投入，長(zhǎng)期受益，維護(hù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。在大量需求熱能的產(chǎn)業(yè)中，如熱注塑需要250攝氏度，油炸食品需要220攝氏度，橡膠硫化需要150攝氏度，木材烘干需要100攝氏度，海水淡化需要100攝氏度，大多數(shù)生產(chǎn)性熱源溫度需求都低于300攝氏度，因此以導(dǎo)熱油為媒介的太陽(yáng)能鍋爐可滿足上述產(chǎn)業(yè)的要求。本實(shí)用新型可安裝在廠房周圍或在集中需求熱能的工廠附近，如沙漠、荒地或山坡上，可建造大型的陣列式太陽(yáng)能鍋爐群，由熱能輸出管路將300攝氏度以上的熱源輸送到不同的用戶終端，從而構(gòu)成一個(gè)太陽(yáng)能的供熱站。如果用戶只是用于烘干或蒸煮食物，還可將導(dǎo)熱媒介由導(dǎo)熱油變成高溫水蒸汽，以高壓泵和專用噴嘴將水以霧狀噴射入上千攝氏度的加熱罐中，水霧將立即蒸發(fā)，變?yōu)楦邷卣羝?，由伸入加熱罐上的熱媒輸出管路中噴出，送入用戶終端。該裝置全天的平均極熱效率可達(dá)60％以上，特別適合在中國(guó)西北地區(qū)光照良好、能源缺乏、以旅游和生態(tài)農(nóng)業(yè)為主的省份，可為國(guó)家和社會(huì)節(jié)省大量煤炭、燃油、電力等不可再生能源，同時(shí)減少燃煤、燃油造成的工業(yè)煙塵和溫室氣體的排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為太陽(yáng)能加熱罐結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為平面聚焦反射面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3的A-A剖視圖。
其中，1.太陽(yáng)能加熱罐，2.平面聚焦反射面，3.終端分配器，4.電磁換向閥，5.主循環(huán)泵，6.儲(chǔ)能罐，7.熱能輸出管，8.回流管，9.支撐立柱，10.終端循環(huán)泵，11.工作終端，12.卸載水箱，13.溫度控制柜，14.液氣分離閥，15.限壓閥，16.罐體，17.熱管，18.隔熱保溫層，19.感溫探頭，20.平面反射鏡，21.托架，22.角度調(diào)整拉桿。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1中，太陽(yáng)能加熱罐1安裝在支撐立柱9上，支撐立柱9的高度應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)定。在與太陽(yáng)能加熱罐1的相應(yīng)位置有四個(gè)平面聚焦反射面2，它們可以安裝在相應(yīng)的支撐柱上，也可安裝在廠房的頂部或其他合適的位置，但應(yīng)保證其焦點(diǎn)位于太陽(yáng)能加熱罐1上。在支撐立柱9中有熱能輸出管7和回流管8，儲(chǔ)能罐6通過(guò)電磁換向閥4和熱能輸出管7以及終端分配器3連接。同時(shí)終端分配器通過(guò)管路和終端循環(huán)泵10與工作終端11連接?；亓鞴?與主循環(huán)泵5連接。同時(shí)管路還與卸載水箱12連接。溫度控制柜13分別與太陽(yáng)能加熱罐1、儲(chǔ)能罐6、終端分配器3、工作終端11連接。
圖2中，太陽(yáng)能加熱罐1的外部頂端安裝液氣分離閥14和限壓閥15，在罐體16的圓錐面上密插熱管17，在支撐立柱9的內(nèi)壁上有隔熱保溫層18，罐體16內(nèi)部底端安裝有感溫探頭19?；亓鞴?的進(jìn)口在太陽(yáng)能加熱罐1內(nèi)部的底端，熱能輸出管7的開(kāi)口在加熱罐1內(nèi)部的頂端。
圖3中，平面聚焦反射面2包括一個(gè)平面托架21，其上有若干個(gè)平面反射鏡20，平面反射鏡20的一端固定為旋轉(zhuǎn)軸支點(diǎn)，另一端則與角度調(diào)整拉桿22連接，以調(diào)整角度，從而保證各平面反射鏡20朝向同一聚焦點(diǎn)。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程為當(dāng)太陽(yáng)升起時(shí)，太陽(yáng)能加熱罐1內(nèi)的導(dǎo)熱油被加熱，達(dá)到使用要求時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入太陽(yáng)能供熱模式，循環(huán)泵運(yùn)行，開(kāi)通主循環(huán)回路，導(dǎo)熱油進(jìn)入終端分配器，由其分配至各個(gè)工作終端，進(jìn)入應(yīng)用狀態(tài)。
當(dāng)工作終端的溫度超過(guò)上限時(shí)，溫度控制柜關(guān)閉主循環(huán)管路，同時(shí)導(dǎo)通連接儲(chǔ)能罐的輔助循環(huán)回路，多余熱量交換到儲(chǔ)能罐內(nèi)的儲(chǔ)熱工質(zhì)。當(dāng)儲(chǔ)能罐溫度過(guò)高不能分流多余熱量時(shí)，系統(tǒng)則啟用卸載水箱實(shí)現(xiàn)這一功能。當(dāng)工作終端溫度低于設(shè)定下限時(shí)，控制導(dǎo)通主循環(huán)回路。如此反復(fù)運(yùn)行，保證工作終端的溫度保持在用戶許可的范圍內(nèi)。當(dāng)太陽(yáng)落山或突然陰天時(shí)，儲(chǔ)能罐的熱能還可輸出使用一段時(shí)間，卸載水箱中的熱水作為副產(chǎn)品提供洗浴或生活用熱水。
權(quán)利要求1.一種多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐，其特征是它有至少一個(gè)安裝在支撐立柱(9)上的太陽(yáng)能加熱罐(1)并位于與之配合的至少一個(gè)平面聚焦反射面(2)的聚焦點(diǎn)上；太陽(yáng)能加熱罐(1)通過(guò)管路與循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置連接，循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置與工作終端(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐，其特征是所述太陽(yáng)能加熱罐(1)有一個(gè)倒圓錐形的罐體(16)，內(nèi)裝導(dǎo)熱媒介；在罐體(16)的錐面上密插熱管(17)；在支撐立柱(9)中有回流管(8)和熱能輸出管(7)，支撐立柱(9)的內(nèi)壁上有保溫層(18)；罐體(16)的內(nèi)部底端有感溫探頭(19)，其連接導(dǎo)線在支撐立柱(9)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐，其特征是所述回流管(8)的進(jìn)口在罐體(16)內(nèi)部底端；熱能輸出管(7)的進(jìn)口在罐體(16)內(nèi)部的頂端；在罐體(16)外部的頂端有液氣分離閥(14)和限壓閥(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐，其特征是所述平面聚焦反射面(2)有四～六個(gè)，每個(gè)均包括一平面托架(21)，平面托架(21)的底部與自動(dòng)跟蹤伺服裝置連接，在平面托架(21)反射面上有一組平面反射鏡(20)，每個(gè)平面反射鏡(20)的一端固定為旋轉(zhuǎn)軸支點(diǎn)，另一端與角度調(diào)整拉桿(22)連接，每個(gè)平面反射鏡(20)均按實(shí)際焦距需要調(diào)整角度，使其面向同一聚焦點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐，其特征是所述循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置包括終端分配器(3)、溫度控制柜(13)、主循環(huán)泵(5)、儲(chǔ)能罐(6)、卸載水箱(12)、回流管(8)和熱媒輸出管(7)以及安裝在管路上的一組電磁換向閥(4)；儲(chǔ)能罐(6)與溫度控制柜(13)連接，同時(shí)它還通過(guò)電磁換向閥(4)熱能輸出管(7)和終端分配器(3)連接；終端分配器(3)與溫度控制柜(13)連接，同時(shí)還通過(guò)管路與終端循環(huán)泵(10)和工作終端(12)連接；工組終端(12)還與溫度控制柜(13)連接；熱能輸出管(7)和回流管(8)通過(guò)電磁換向閥(4)和管路與卸載水箱(12)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多點(diǎn)聚焦反射式太陽(yáng)能鍋爐。它解決了目前缺乏高溫利用太陽(yáng)能的設(shè)備的問(wèn)題，具有結(jié)構(gòu)合理，供熱溫度高，制造維護(hù)費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)，其結(jié)構(gòu)為它有至少一個(gè)安裝在支撐立柱上的太陽(yáng)能加熱罐并位于與之配合的至少一個(gè)平面聚焦反射面的聚焦點(diǎn)上；太陽(yáng)能加熱罐通過(guò)管路與循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置連接，循環(huán)儲(chǔ)能控制裝置與工作終端連接。
文檔編號(hào)F24J2/06GK2859369SQ20052008828
公開(kāi)日2007年1月17日 申請(qǐng)日期2005年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月21日
發(fā)明者張愛(ài)軍 申請(qǐng)人:張愛(ài)軍