專利名稱：可固定安裝的折射式聚光太陽能高溫集熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本專利屬于新能源技術(shù)領(lǐng)域，涉及高效接收太陽能量以轉(zhuǎn)化成熱能， 實(shí)現(xiàn)一種可固定安裝(不用太陽跟蹤器)的折射式聚光太陽能高M(jìn)^熱器。 技術(shù)背景-為減少利用礦物燃料，減輕大氣污染和二氧化碳的排放量，各國都采 用各種措施推廣利用太陽能，太陽能是一種取之不盡用之不渴的清潔能、源。 取之有道、合理利用能夠保護(hù)環(huán)境造福人類。寒冷地帶太陽能暖房、蔬菜溫 棚都是直接利用太陽能采暖的，這種被動(dòng)式太陽房伩是用于冬季采暖。目前 也有人設(shè)計(jì)將太陽能集熱器(真空玻璃管集熱器或平板式太陽能集熱器)安 裝在屋面上，其產(chǎn)生的熱水溫度不高，也只能用于供暖和供熱水。這種是在 屋面上附加了太陽能部件，對建筑美觀有一定的影響，效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
為克服主動(dòng)式太陽房單一采暖功能和現(xiàn)有太陽能集熱器與建筑結(jié)合不 理想的不足，提供一種利用新型聚光板直接替代向陽屋面、墻面，形成一種 固定安裝，不用太陽跟蹤器的聚光式太陽能高溫集熱器。這種新型的聚光板 利用菲涅耳透鏡折射聚光原理，將許多互相平行的細(xì)小漸變齒狀棱鏡組成的柔性聚光膜與高透射平板玻璃粘合在一起，形成外表平滑、耐磨、不易變形 與破裂的聚光板。太陽光通過聚光板折射后在聚焦處形成一條條明亮的條狀
光帶，在近焦線處安裝直線形條狀集熱器可用來加熱高溫導(dǎo)熱液體或高溫水 蒸氣，用來蒸飯、燒水、冬季采暖、夏季制冷(給制冷機(jī)提供能量)。在大 面積聚光板下邊沿安裝接水槽用于承接屋面雨水。在同一座太陽房屋面中同 時(shí)實(shí)現(xiàn)高溫集熱，承接雨水等多項(xiàng)功能。 解決其技術(shù)問題采用的方案是利用鋼構(gòu)支架、聚光板、光接收器、蓄熱箱等組成太陽房(屋面)。太 陽房的構(gòu)架既是建筑的架構(gòu)，同時(shí)又是支撐和固定聚光板的支架；寬幅雨水 收集槽同時(shí)又是施工維修平臺(tái)。聚光板由高透射平板玻璃與柔性菲涅耳透鏡 粘合而成，剛?cè)峤Y(jié)合增強(qiáng)了玻璃抗爆能力，平板玻璃朝外，齒狀平行條紋朝 內(nèi)，聚光板固定裝安在向陽坡屋面上或東西頭墻面上，每條細(xì)紋與南北方向垂直，集熱管安裝在各焦線上，在操縱桿牽動(dòng)下可在焦平面上平行移動(dòng)，使 不同季節(jié)的入射陽光經(jīng)聚光板折射后均會(huì)照射在集熱管上，以獲得較高的集熱溫度和集熱效率。本專利將聚光板的棱鏡條紋沿東西方向排列，不用太陽跟蹤器，從早 到晚都能將入射光線匯聚在集熱管，具有升溫快、集熱溫度高的特點(diǎn)，可獲 得高溫液體、蒸氣，所獲得集熱溫度大大高于非聚光式集熱器。聚光板美觀 耐用，易與建筑結(jié)合，安裝方便，可充當(dāng)房屋的瓦片、隔熱層，同時(shí)兼?zhèn)浞?雨、透光、隔熱等功能，是一種理想的建筑節(jié)能構(gòu)件。本專利有益的效果是這種折射式聚光太陽能高溫集熱器可以固定安裝在建筑物屋面或墻面上與建筑物融為一體，充分利用屋面和墻面采集太陽 的能量。通過折射聚光從而獲得高溫液體、蒸氣，冬季用于采暖，春秋季節(jié) 供熱水，夏季用于驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)工作。 一套太陽能集熱器一年四季均可發(fā)揮它
的節(jié)能作用。這種高溫集熱器大面積地安裝在工廠、車間屋面上可以為工廠 提供大量的高溫?zé)崴魵?；還可以為海水淡化(蒸餾)和太陽能熱發(fā)電提 供動(dòng)力。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本專利作進(jìn)一步說明

圖1是折射式聚光太陽能髙溫集熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2折射式聚光太陽高溫集熱器的聚光板的側(cè)視圖(A向)。 圖3是用于高溫集熱的集熱管組件的截面示意圖(托管支座可以沿滑 軌移動(dòng))。圖4是折射式聚光太陽能屋頂(雙坡)的結(jié)構(gòu)示意中1.聚光板U-1高透射平板玻璃，l-2透明粘膠，l-3菲涅耳透鏡)， 2.金屬支架；3.斜梁滑道，4.光接收器(集熱管)，5.管托支座，6.微調(diào)拉 桿，7.接水槽，8.立柱，9.橫梁。
具體實(shí)施例方式在圖1中，聚光板(1)固定在金屬支架(2)上，聚光板(1)的高透 射平板玻璃(1-1)朝上，棱鏡細(xì)紋沿東西方向排列，光接收器排列在聚光 板(1)的焦面上不用太陽跟蹤裝置一年四季從早到晚都能將入射光匯聚到 光接收體(4)上。在圖2所示實(shí)施例中，聚光板U)由剛性平板玻璃(1-1)用透明粘 膠(1-2)與柔性的菲涅耳透鏡(1-3)粘合在一起，增強(qiáng)了玻璃的抗爆能力， 表面耐磨、易清洗，整體不變形。標(biāo)準(zhǔn)模塊可以直接當(dāng)作瓦片、墻面使用。在圖3所示實(shí)施例中，用于聚光熱能轉(zhuǎn)化的高，熱管位于聚光板(1)的焦線上；托管支座(5)在微調(diào)拉桿(6)牽引下，可沿斜梁滑軌(3)移 動(dòng)，使不同季節(jié)(不同高度角)的入射光都能匯聚在集熱管(4)，使集熱器 獲得最大的集熱效率。在圖4所示的實(shí)施例中，在大面積安裝聚光板的屋頂坡面下端安裝接 水槽(7),承接屋面的雨水(加以利用)， 一定寬度的水槽又可以充當(dāng)安裝 和維護(hù)平臺(tái)使用。在圖4所示的實(shí)施例中，為解決多層(8層以上)建筑室內(nèi)采暖用熱 量較大屋面太陽能供熱不足時(shí)，可在東西兩頭墻面上豎直(聚光板細(xì)紋豎直 向上)安裝折射式聚光太陽能高溫集熱器。大面積高溫集熱器采集的熱量冬 季用于采暖，春秋季節(jié)供熱水，夏季產(chǎn)生的高溫蒸氣可用于驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)工作 或進(jìn)行熱動(dòng)力發(fā)電。高溫集熱器升溫快，集熱溫度高，拓寬了太陽熱應(yīng)用的 領(lǐng)域，避免了夏天產(chǎn)熱過剩造成的浪費(fèi)現(xiàn)象。同一套折射式聚光太陽能高溫 集熱器， 一年四季均可發(fā)揮其節(jié)能減排的作用。其適用在新建建筑屋頂上安 裝，也可以在城市建筑屋面平改坡工程中直接替代向陽坡面(南北長進(jìn)深的 屋頂可安裝成雙坡面或多坡面)。在工廠的車間屋頂大面積安裝折射式聚光 太陽能高溫集熱器可向鍋爐提供高溫?zé)崴魵?，?jié)省礦物燃料，為節(jié)能減排 做貢獻(xiàn)。
權(quán)利要求
1、可固定安裝的折射式聚光太陽能高溫集熱器，由聚光板(1)、金屬支架(2)、斜梁滑道(3)、光接收器(集熱管)(4)、管托支座(5)、拉桿(6)、接水槽(7)、立柱(8)、橫梁(9)構(gòu)成，它可以固定安裝，無需跟蹤太陽，實(shí)現(xiàn)高倍聚光、高溫集熱的效果，其特征是入射太陽光經(jīng)聚光板折射后匯聚成一條條互相平行的光帶，不用太陽跟蹤器，一年四季只需微調(diào)拉桿(6)就能將入射陽光匯聚在光接收器(4)上面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固定安裝的折射式聚光太陽能高溫集熱器， 其特征是聚光板由高透射平板玻璃(1-1)用透明粘膠U-2)與柔性菲涅 耳透鏡(1-3)粘合而成。聚光板平板玻璃朝外固定在向陽坡屋面和東西墻 面上，其焦線與南北向的連線垂直。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固定安裝的折射式聚光太陽能高溫集熱器. 其特征是光接收器(4)可以在操縱t千(6)的牽引下沿滑軌(3)在與焦 平面平行的方向上移動(dòng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的可固定安裝的折射式聚光太陽能高溫集熱器， 其特征是安裝在大面積聚光板下邊沿的接水槽其寬度可以讓施工及維護(hù)人 員在上面自由行走。
全文摘要
可固定安裝的折射式聚光太陽能高溫集熱器以類似菲涅耳透鏡聚光原理，由高透射平板玻璃與柔性菲涅耳透鏡粘合成聚光板，它的細(xì)紋沿東西方向或豎直方向固定安裝、使其焦線與南北向垂直，故無需使用太陽跟蹤器就能將入射太陽光匯聚成一條明亮的光帶照射在光接收器(集熱管)上，從而獲得高溫液體、蒸氣。為提高聚光效率，一年四季只需操縱拉桿微調(diào)光接收器的位置就能將入射光匯聚在接收器上。這種聚光太陽能高溫集熱器適合在向陽坡面、東西墻面上大面積安裝，能與建筑物融為一體。產(chǎn)生的的高溫?zé)崴魵舛居糜诓膳?，春秋季?jié)供熱水，夏季驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)工作；還可以為工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、海水淡化(蒸餾)、太陽能熱發(fā)電提供熱動(dòng)力。
文檔編號(hào)F24J2/08GK101210746SQ200710144080
公開日2008年7月2日 申請日期2007年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日
發(fā)明者林祥參 申請人:林祥參