本發(fā)明涉及一種太陽能集熱裝置，特別是一種結合陽光房的線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置，屬于太陽能利用技術領域。

背景技術：

太陽能的商業(yè)化開發(fā)和利用是可再生能源領域的一個重要發(fā)展趨勢，國際能源署(IEA)預計，到2040年太陽能發(fā)電將占世界電力供應的20%以上。聚光式太陽能熱發(fā)電技術作為太陽能利用的一種重要方式，已成為國際太陽能技術發(fā)展的重要方向之一。中國《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》中也明確提出，要在內蒙古鄂爾多斯高地沿黃河平坦荒漠、甘肅河西走廊平坦荒漠、新疆哈密地區(qū)、西藏拉薩或北京周邊選擇適宜地區(qū)，開展太陽能熱發(fā)電試點工作。

采用跟蹤聚光型太陽能集熱器，可以獲得較高品質的熱能。因此，利用聚焦技術可以提高太陽能光熱轉換溫度，能夠實現(xiàn)太陽能在中高溫領域的應用在太陽能中高溫利用中。聚焦型太陽能集熱器分為點聚焦和線聚焦兩類，點聚焦有碟式和塔式，線聚焦有線性菲涅爾反射式和槽式，能獲得較高熱能，是高品質熱源，屬于中高溫應用。在太陽能中高溫利用中，目前的主要研究方向是中溫太陽能工業(yè)加熱、太陽能制冷與空調和太陽能高溫熱發(fā)電技術。線性菲涅爾反射式和槽式屬于線性聚光，目前已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化應用。碟式和塔式屬于點聚焦，由于成本高且具有很高的技術難度一直處于示范階段。因此，線聚焦太陽能集熱器在中高溫利用方面占有重要地位。

線性菲涅爾反射集熱裝置,由多組水平布置的窄帶形平面鏡構成，每組反射鏡都有一定的傾角，將入射的太陽光反射到公共的焦線上。接收器安裝在反射鏡的公共交點處，吸收聚焦的太陽能。具有大聚光比、低風載穩(wěn)定性以及占地面積小等優(yōu)點，降低了單位峰值功率的投資成本和發(fā)電成本。線性菲涅爾反射集熱裝置可用于大型太陽能熱發(fā)電、小型蒸汽發(fā)電工程、蒸汽式制冷工程等。

但是目前線性菲涅爾反射式太陽能系統(tǒng)的發(fā)展和推廣應用并不理想，造成這個情況的原因很多，其中重要的原因之一就是線性菲涅爾反射式太陽能維護費用過高，主要是因為鏡面長期暴露在空氣中，鏡面會因灰塵的覆蓋而影響了反光率，導致太陽能集熱系統(tǒng)的光學效率顯著下降，而反光鏡的清理需要大量的人力物力；此外太陽能集熱系統(tǒng)（包括轉動支架、反光鏡、集熱器等）長期收到風吹日曬雨淋的作用，嚴重影響了系統(tǒng)的壽命，尤其是轉動機構和鏡面，造成了系統(tǒng)的后期維護費用過高；線性菲涅爾反射式系統(tǒng)南北軸放置，轉動角度大，存在相鄰鏡面存在陰影和遮擋問題，導致系統(tǒng)光學效率偏低，雖然可以通過增加接收器高度和相鄰鏡面間距來減小陰影和遮擋，但會造成場地利用率低和末端損失增大等問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有相關線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置的缺陷，提供了一種可以壽命長、易維護、成本低的線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置。

為解決上述技術問題，本專利提供的技術方案為：采用一種結合陽光房的線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置，包括雙坡頂陽光房、線性菲涅爾反射裝置、二次反射裝置、直通式真空集熱管、固定吊架；線性菲涅爾反射裝置、二次反射裝置、直通式真空集熱管、固定吊架位于雙坡頂陽光房的內部，雙坡頂陽光房的屋面分別朝南和朝北傾斜，二次反射裝置和直通式真空集熱管通過固定吊架固定于雙坡頂陽光房上，二次反射裝置位于直通式真空集熱管的上方，線性菲涅爾反射裝置位于雙坡頂陽光房內部的地面上。

作為本發(fā)明的一種改進，所述的雙坡頂陽光房包括門、陽光房框架和采光玻璃；門位于雙坡頂陽光房的東西兩側，陽光房框架為金屬框架，采光玻璃固定在陽光房框架上。

作為本發(fā)明的一種改進，所述的雙坡頂陽光房的朝南坡面的傾角為5~35度，雙坡頂陽光房的朝北坡面的傾角為30~70度。

作為本發(fā)明的一種改進，所述的線性菲涅爾反射裝置包括固定支架、轉動環(huán)、反光鏡；反光鏡為長條形平板狀，反光鏡的兩端設有轉動軸，多個反光鏡通過轉動軸與固定支架軸連接，固定支架的兩端固定在地面上，反光鏡的中間套有轉動環(huán)，反光鏡與轉動環(huán)固定連接，轉動環(huán)可以轉動。

作為本發(fā)明的一種改進，所述的反光鏡的材質為玻璃鏡或反光鋁板。

作為本發(fā)明的一種改進，所述的二次反射裝置為槽型的圓弧面或拋物面或復合拋物面。

作為本發(fā)明的一種改進，所述的二次反射裝置的開口方向為豎直向下偏南0~50度。

相對于現(xiàn)有技術，本發(fā)明中所述的裝置具有如下優(yōu)勢：1）該線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置外面罩上了陽光房，避免了灰塵、雜物、風沙、雨雪對鏡面及集熱裝置的影響和損傷，延長了太陽能集熱系統(tǒng)的壽命，同時便于清洗和更換，維護費用低，避免了太陽能聚光系統(tǒng)在使用過程中效率逐漸降低的情況。2）該線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置采用了南北軸向放置，轉動角度小，減少相鄰鏡面的遮擋影響和反光鏡陣列的間距，保證了場地的太陽能利用率。3）陽光房采用雙坡頂?shù)慕Y構，有利于灰塵雜物的掉落。4）直通式真空集熱管和二次反射裝置固定于雙坡頂陽光房框架上，減少支架成本，避免傳統(tǒng)支架的遮光影響，同時降低了陽光房的高度。5）直通式真空集熱管和二次反射裝置位于雙坡頂陽光房的北側上方，避免了集熱管和二次反射裝置遮擋照射到反光鏡上的太陽光。6）陽光房采用屋面朝南部分傾角小，坡面長的設計，減少了透光玻璃與太陽光的入射夾角，降低了陽光房的透射光學損失。7）該裝置結構簡單、成本低、外形美觀，推廣潛力大。

附圖說明

圖1是結合陽光房的線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置的結構示意圖；

圖2是結合陽光房的線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置的光學示意圖。

其中：1是雙坡頂陽光房、2是線性菲涅爾反射裝置、3是二次反射裝置、4是直通式真空集熱管、5是固定吊架、6是門、7是陽光房框架、8是采光玻璃、9是固定支架、10是轉動環(huán)、11是反光鏡。

具體實施方式

實施例1：參見圖1-圖2，采用一種結合陽光房的線性菲涅爾反射式太陽能集熱裝置，包括雙坡頂陽光房1、線性菲涅爾反射裝置2、二次反射裝置3、直通式真空集熱管4、固定吊架5；線性菲涅爾反射裝置2、二次反射裝置3、直通式真空集熱管4、固定吊架5位于雙坡頂陽光房1的內部，雙坡頂陽光房1的屋面分別朝南和朝北傾斜，二次反射裝置3和直通式真空集熱管4通過固定吊架5固定于雙坡頂陽光房1上，二次反射裝置3位于直通式真空集熱管4的上方，線性菲涅爾反射裝置2位于雙坡頂陽光房1內部的地面上。

實施例2：參見圖1-圖2，作為本發(fā)明的一種改進，所述的雙坡頂陽光房1包括門6、陽光房框架7和采光玻璃8；門6位于雙坡頂陽光房1的東西兩側，陽光房框架7為金屬框架，采光玻璃8固定在陽光房框架7上。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。

實施例3：參見圖1-圖2，作為本發(fā)明的一種改進，所述的雙坡頂陽光房1的朝南坡面的傾角為5~35度，雙坡頂陽光房1的朝北坡面的傾角為30~70度。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。

實施例4：參見圖1-圖2，作為本發(fā)明的一種改進，所述的線性菲涅爾反射裝置2包括固定支架9、轉動環(huán)10、反光鏡11；反光鏡11為長條形平板狀，反光鏡11的兩端設有轉動軸，多個反光鏡11通過轉動軸與固定支架9軸連接，固定支架9的兩端固定在地面上，反光鏡11的中間套有轉動環(huán)10，反光鏡11與轉動環(huán)10固定連接，轉動環(huán)10可以轉動。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。

實施例5：參見圖1-圖2，作為本發(fā)明的一種改進，所述的反光鏡11的材質為玻璃鏡或反光鋁板。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。

實施例6：參見圖1-圖2，作為本發(fā)明的一種改進，所述的二次反射裝置3為槽型的圓弧面或拋物面或復合拋物面。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。

實施例7：參見圖1-圖2，作為本發(fā)明的一種改進，所述的二次反射裝置3的開口方向為豎直向下偏南0~50度。其余結構和優(yōu)點與實施例1完全相同。

工作原理和過程：參見圖1-圖2，太陽光透過雙坡頂陽光房1的采光玻璃8，照射到線性菲涅爾反射裝置上2，經(jīng)多條反光鏡11反射后，一部分直接照射到直通式真空集熱管4上，其余部分經(jīng)過二次反射裝置3反射后匯聚到直通式真空集熱管4上，加熱集熱管中流動的介質，將太陽能轉化為熱能。

當太陽位置移動時，轉動環(huán)10帶動反光鏡11轉動，保證反射光可以匯聚到直通式真空集熱管4上。

本發(fā)明還可以將實施例2、3、4、5、6、7所述技術特征中的至少一個與實施例1組合，形成新的實施方式。

需要說明的是上述實施例僅僅是本發(fā)明的較佳實施例，并沒有用來限定本發(fā)明的保護范圍，本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。