專利名稱：太陽能蒸汽發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能蒸汽發(fā)生器。
背景技術：
目前，現(xiàn)有的一種太陽能蒸汽發(fā)生器，它至少包括一支撐架、相互平行 地設在支撐架上方的若干傾斜狀太陽能集熱管、供流體通過的管道，太陽能 集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介質(zhì)的熱管，熱 管沿吸熱板的長度方向布置且與該板呈緊密接觸地連接，吸熱板、熱管的下 吸熱段密封置于玻璃真空管內(nèi)，熱管的上熱交換端位于玻璃真空管外并伸迸 管道中，以至太陽能集熱管的上端有管道，支撐架上對應于每一玻璃真空管 處裝有聚光裝置，所述裝置有兩種， 一種采用菲涅爾透鏡，以使太陽光線聚 光到相應吸熱板遠離支撐架的那一受光側(cè)面上，另一種采用一體式的槽式反 射鏡，反射鏡沿著該玻璃真空管的長度方向布置，其鏡面為單光軸、大口徑 的拋物線形柱面，以使太陽光線聚光到相應吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè) 面上。
前一種裝置的缺陷是使用時， 一旦塵土進入了菲涅爾透鏡的狹小縫隙 內(nèi)就很難清洗掉，這將嚴重降低透光率，維護起來較為困難，且該太陽能蒸 汽發(fā)生器的造價較為昂貴；
后一種裝置的缺陷是大口徑的拋物線形柱面反射鏡的生產(chǎn)工藝復雜， 生產(chǎn)效率低，成本高，另，反射鏡的鏡面不是軸向?qū)ΨQ的，這樣，即使將鏡 面分成具有互不相同光軸的若干單獨鏡面，每個鏡面的口徑是各不相同的， 必需分開進行生產(chǎn)，成本更高，也不容易拼裝。因此，對鏡面的形狀及光學 精度有較高的要求，使得反射鏡的制造工藝復雜，以致相應太陽能蒸汽發(fā)生 器的制造成本較高；
另外，兩種裝置均為高倍聚光，雖可達到良好的聚光效果(幾何聚光比 為20 80倍)，但它們所聚的光，光強分布不均勻，且由于太陽能集熱管的 截擋，在吸熱板受光側(cè)面的中心區(qū)域有一太陽光線無法聚光到的盲點，以致 吸熱板受熱不均勻。
上述缺陷的存在，使得現(xiàn)有太陽能蒸汽發(fā)生器無法大規(guī)模工業(yè)化使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種成本較低、可大規(guī)模工業(yè)化使用的 太陽能蒸汽發(fā)生器。
為解決上述技術問題，本發(fā)明太陽能蒸汽發(fā)生器至少包括一支撐架、相' 互平行地設在支撐架上方的若干傾斜狀太陽能集熱管、供流體通過的管道， 太陽能集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介質(zhì)的熱 管，熱管沿吸熱板的長度方向布置且與該板呈緊密接觸地連接，吸熱板、熱 管的下吸熱段密封置于玻璃真空管內(nèi)，熱管的上熱交換端位于玻璃真空管外 并伸進管道中，以至太陽能集熱管的上端有管道，支撐架上對應于每一玻璃 真空管處裝有兩個以上且沿著該玻璃真空管長度方向布置的反射鏡，以使太 陽光線聚光到相應吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上，這些反射鏡對稱位 于該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同的光軸，反射鏡的鏡面可為平面、圓 柱面、拋物線形柱面、前三者的組合、前三者的兩兩組合中的任意一種。
采用以上的結(jié)構后，與現(xiàn)有一體式的槽式反射鏡相比，本太陽能蒸汽發(fā) 生器中每一反射鏡鏡面的口徑較小，因此，對鏡面形狀及光學精度的要求較 低，使得反射鏡的制造工藝簡單，生產(chǎn)效率高，成本低，容易拼裝，以致本 太陽能蒸汽發(fā)生器的成本較低、可大規(guī)模工業(yè)化使用。
另外，采用以上的結(jié)構后，每一反射鏡進行低倍的聚光，更高的聚光比 是通過兩個以上的反射鏡的多重光能量的疊加來達到的，且所述反射鏡所聚 的光，光強分布較均勻，吸熱板受光側(cè)面的中心區(qū)域無盲點，使得吸熱板受 熱均勻。
所述支撐架設在可對太陽進行方位角跟蹤的旋轉(zhuǎn)平臺上，以使太陽能集
熱管和反射鏡的方位始終正對或者在土2度的誤差范圍內(nèi)對著太陽，旋轉(zhuǎn)平臺 通過其中心所設的下伸轉(zhuǎn)軸與軸承座相連、通過其周向外緣上均布的若干柱 形銷與銷齒電機相連；所述的流體可為水、導熱油中的任意一種。
旋轉(zhuǎn)平臺的設置，可使支撐架上的太陽能集熱管和反射鏡能實時跟蹤太 陽，以減少光線截擋，確保經(jīng)反射鏡所反射的太陽光線聚集于吸熱板上。


圖1是本發(fā)明實施方式的立體圖2是圖1中A部的局部放大剖視圖3是圖1中B部的局部放大剖視圖4是圖1中與每一玻璃真空管相對應的兩個反射鏡將太陽光線聚光到 相應吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上的光路圖。
具體實施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行具體描述-
參見圖1—圖4:
本太陽能蒸汽發(fā)生器包括可對太陽進行方位角跟蹤的圓形旋轉(zhuǎn)平臺1、 一
個銷齒電機、兩個前后布置地設在旋轉(zhuǎn)平臺1上且可調(diào)節(jié)仰角的支撐架3、十 二個傾斜狀太陽能集熱管5、 二十四個傾斜狀反射鏡4、供水通過的管道6， 附圖中沒有示出銷齒電機，僅示出其輸出軸2及輸出軸2上的驅(qū)動齒輪21。
每六個太陽能集熱管5相互平行地設在一支撐架3的上方，每個太陽能 集熱管5與相應支撐架3之間均通過上下布置地兩個卡座31相連，旋轉(zhuǎn)平臺 1通過其中心所設的下伸轉(zhuǎn)軸12與軸承座13相連，旋轉(zhuǎn)平臺1的周向外緣上 均布的若干柱形銷11與驅(qū)動齒輪21嚙合，以至旋轉(zhuǎn)平臺1與銷齒電機相連。
太陽能集熱管5包括玻璃真空管5K條形吸熱板52、兩端封閉且內(nèi)有工 作介質(zhì)的熱管53，熱管53沿吸熱板52的長度方向布置且與該板呈緊密接觸 地連接，吸熱板52、熱管53的下吸熱段密封置于玻璃真空管51內(nèi)，熱管53 的上熱交換端位于玻璃真空管51外并伸進管道6中，以至太陽能集熱管5的 上端有管道6，管道6的輸入端接有水泵61并與水源相通、輸出端依次接有 蒸汽儲罐62和閥門63。
支撐架3上對應于每一玻璃真空管51處均通過兩個縱截面大體呈梯形的 固定框32裝有兩個反射鏡4，兩個反射鏡4沿著該玻璃真空管51的長度方向 布置，以使太陽光線聚光到相應吸熱板52靠近支撐架3的那一受光側(cè)面54 (即下側(cè)面)上，兩個反射鏡4對稱位于該玻璃真空管51下方的左右兩側(cè)且 具有互不相同的光軸，實現(xiàn)了雙光軸聚光，固定框32的上側(cè)面有若干用來使 反射鏡4得到定位的卡扣(為簡潔說明問題起見，附圖中沒有示出卡扣)，且 介于相鄰兩玻璃真空管51之間的兩個固定框32彼此靠近，以節(jié)約安裝空間， 反射鏡4的鏡面為曲率半徑為60厘米的圓柱面，反射鏡4的最低處和吸熱板 52的垂直距離為20cm。銷齒電機、支撐架3、反射鏡4、太陽能集熱管5均 可外購。
安裝時，軸承座13與大地基礎相連，支撐架3的仰角根據(jù)使用地的緯度 或者使用地的具體情況而決定。
使用時，啟動銷齒電機，使旋轉(zhuǎn)平臺1按方位角方向轉(zhuǎn)動以跟蹤太陽， 以使太陽能集熱管5和反射鏡4的方位始終正對或者在土2度的誤差范圍內(nèi)對 著太陽。
反射鏡4將太陽光線聚集于吸熱板52上，吸熱板52吸收光能將其轉(zhuǎn)換 為熱能并升溫，熱管53迅速地將熱能傳輸?shù)狡涞纳蠠峤粨Q端。在實時跟蹤太 陽的狀態(tài)下，通過水泵61將水源的冷水泵進管道6內(nèi)，使冷水單向流動并依 次接觸所有熱管53的上熱交換端，此過程中冷水將會受到連續(xù)、逐步地加熱
并達到其沸點，跟著發(fā)生相變而形成中溫、高壓蒸汽。該蒸汽可儲存在蒸汽
儲罐62內(nèi)或者通過閥門63直接排出使用。
據(jù)檢測，使用本蒸氣發(fā)生器，可實現(xiàn)管道6的輸入端連續(xù)進水，管道6 的輸出端連續(xù)形成溫度為16(TC、氣壓為5.5個大氣壓的蒸汽。
參見圖4，與每一玻璃真空管51內(nèi)的吸熱板52相對應的兩個反射鏡4不 在同一個圓上，它們具有互不相同的圓心C、 D，且兩圓心不在吸熱板52的 過G點的中心線上，以致兩個反射鏡4具有互不相同的光軸，實現(xiàn)了雙光軸 聚光，這種光路結(jié)構的優(yōu)點是
一、 使得垂直于吸熱板52的太陽的入射光線7，經(jīng)過反射鏡4反射后， 反射光線8均勻地照到吸熱板52的受光側(cè)面54的左右對稱的區(qū)域EF內(nèi)，而 不是全部聚焦到受光側(cè)面54的中心區(qū)域，以致吸熱板52的受光比較均勻， 有利于熱量的吸收和傳輸；
二、 當兩個反射鏡4對太陽存在跟蹤或安裝誤差時，雖會造成反射光線8 的偏差，但是由于區(qū)域EF的面積略小于受光側(cè)面54的面積，因此對吸熱板 52的吸光效果影響很小；
三、 與現(xiàn)有的一種聚光裝置(一體式的槽式反射鏡，其鏡面為單光軸、 大口徑的拋物線形柱面)相比，對兩反射鏡4的鏡面的光學精度要求不高， 鏡面的口徑也有效減小，使得本太陽能蒸汽發(fā)生器的成本較低。
以上所述的僅是本發(fā)明的一種實施方式。應當指出，對于本領域的普通 技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出顯而易見的若干 變型和改進，這些也應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。比如在確保與每一玻 璃真空管相對應的若干反射鏡沿著該玻璃真空管的長度方向布置、對稱位于 該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同光軸的前提條件下，反射鏡的數(shù)量可根 據(jù)需要進行靈活選擇；反射鏡的鏡面還可為以下的任意一種1、平面，2、 拋物線形柱面，3、平面、圓柱面、拋物線形柱面這三者的組合，4、平面、 圓柱面、拋物線形柱面這三者的兩兩組合；所述的流體還可為導熱油；管道 的輸入端還可向下延伸、折彎成水平狀并與旋轉(zhuǎn)平臺連接，以提高管道的穩(wěn) 定性；支撐架、太陽能集熱管的數(shù)量還可根據(jù)旋轉(zhuǎn)平臺的大小以及管道輸出 端所形成蒸汽的溫度、氣壓要求，進行靈活選擇；支撐架、旋轉(zhuǎn)平臺還可采 用其它適用的結(jié)構形式。
權利要求
1、太陽能蒸汽發(fā)生器，至少包括一支撐架、相互平行地設在支撐架上方的若干傾斜狀太陽能集熱管、供流體通過的管道，太陽能集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介質(zhì)的熱管，熱管沿吸熱板的長度方向布置且與該板呈緊密接觸地連接，吸熱板、熱管的下吸熱段密封置于玻璃真空管內(nèi)，熱管的上熱交換端位于玻璃真空管外并伸進管道中，以至太陽能集熱管的上端有管道，支撐架上對應于每一玻璃真空管處裝有沿著該玻璃真空管長度方向布置的反射鏡，以使太陽光線聚光到相應吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上，其特征在于所述與每一玻璃真空管相對應的反射鏡的數(shù)量為兩個以上，這些反射鏡對稱位于該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同的光軸，反射鏡的鏡面可為平面、圓柱面、拋物線形柱面、前三者的組合、前三者的兩兩組合中的任意一種。
2、 根據(jù)權利要求l所述的太陽能蒸汽發(fā)生器，其特征在于支撐架設在 可對太陽進行方位角跟蹤的旋轉(zhuǎn)平臺上，以使太陽能集熱管和反射鏡的方位 始終正對或者在土2度的誤差范圍內(nèi)對著太陽，旋轉(zhuǎn)平臺通過其中心所設的下 伸轉(zhuǎn)軸與軸承座相連、通過其周向外緣上均布的若干柱形銷與銷齒電機相連； 所述的流體可為水、導熱油中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種太陽能蒸汽發(fā)生器。它至少包括一支撐架、相互平行地設在支撐架上方的若干傾斜狀太陽能集熱管，太陽能集熱管包括玻璃真空管、條形吸熱板、兩端封閉且內(nèi)有工作介質(zhì)的熱管，熱管的上熱交換端位于玻璃真空管外并伸進管道中，以至太陽能集熱管的上端有供流體通過的管道，支撐架上對應于每一玻璃真空管處裝有若干沿著該玻璃真空管長度方向布置的反射鏡，以使太陽光線聚光到相應吸熱板靠近支撐架的那一受光側(cè)面上，這些反射鏡對稱位于該玻璃真空管的兩側(cè)且具有互不相同的光軸，反射鏡的鏡面可為平面、圓柱面、拋物線形柱面、前三者的組合、前三者的兩兩組合中的任意一種。本太陽能蒸汽發(fā)生器的成本較低、可大規(guī)模工業(yè)化使用。
文檔編號F24J2/10GK101387393SQ20081015846
公開日2009年3月18日 申請日期2008年11月1日 優(yōu)先權日2008年11月1日
發(fā)明者陳應天 申請人:陳應天