太阳能熔炼装置及系统的制作方法

本发明涉及资源再生利用技术领域，尤其是涉及一种太阳能熔炼装置及系统。

背景技术：

近5年来，我国的基础设施建设达到了前所未有的规模，建筑材料的消耗也空前巨大。占混凝土质量85％以上沙、石等作为混凝土的骨架，成为消耗量最大的自然资源。

沙区土地中的漫漫黄沙、采矿场废弃的围岩和夹石、拆除、改造工程产生的建筑废弃物等占用了大片土地，带来了非常严重的资源浪费和环境污染，闲置沙、石的再生利用已成为亟需解决的课题，将闲置沙、石作为再生材料既能解决天然资源紧缺的问题，保护生态环境，又能解决沙、石堆放、占地和环境污染等问题，实现物质循环利用，长久的可持续发展，成为解决目前困境的良好对策。而现有技术中，此类技术还有待发展。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种太阳能熔炼装置及系统，以解决闲置沙、石的再生利用的技术问题。

本发明提供的一种太阳能熔炼装置，包括：太阳能聚光模组和熔炼器，所述熔炼器设置在所述太阳能聚光模组的聚光处，所述太阳能聚光模组用于将太阳光聚集并照射在所述熔炼器内，以将所述熔炼器中的固态物料熔化为液态熔融物。

其中，所述太阳能聚光模组包括呈矩阵排列的多个聚光单元。

实际应用时，所述聚光单元为反射式聚光光学镜或折射式聚光光学镜。

进一步地，所述熔炼器连接有导流槽，所述导流槽用于将所述液态熔融物由所述熔炼器中导出。

相对于现有技术，本发明所述的太阳能熔炼装置具有以下优势：

本发明提供的太阳能熔炼装置，包括：太阳能聚光模组和熔炼器，熔炼器设置在太阳能聚光模组的聚光处，太阳能聚光模组用于将太阳光聚集并照射在熔炼器内，以将熔炼器中的固态物料熔化为液态熔融物，由于本发明提供的太阳能熔炼装置采用清洁、环保、持续、高效的太阳能作为热量来源，通过太阳能聚光模组将太阳光聚集并照射在熔炼器内，从而利用太阳能聚光后产生的高温(约1000－3500℃)将熔炼器内闲置的沙、石熔制成液态再生材料：高温液态沙、石可以直接与3D打印设备连通用于建造房屋，或通过自然冷却以固定流沙、治理沙漠，进而有效实现了资源的循环利用。

本发明还提供一种太阳能熔炼系统，包括如上述任一项所述的太阳能熔炼装置。

进一步地，所述太阳能熔炼系统还包括：支架，所述熔炼器设置在所述支架上，所述太阳能聚光模组设置在地面上。

更进一步地，所述太阳能熔炼系统还包括：传送装置，所述传送装置的输出端与所述熔炼器连通；所述传送装置用于将所述固态物料送进所述熔炼器内。

实际应用中，所述太阳能熔炼系统还包括：移动平台，所述支架和所述传送装置均安装在所述移动平台上。

其中，所述支架为可升降式结构。

具体地，所述传送装置为可折叠式结构。

实际应用时，所述太阳能熔炼系统还包括：反光板，所述反光板设置在所述支架的顶端、且高于所述熔炼器，所述反光板用于调整所述太阳能聚光模组聚集的太阳光，并使所述太阳光始终反射在所述熔炼器内。

其中，所述反光板由多片反射条拼合而成，多片所述反射条能够改变所述反光板的弧度，以使所述反光板与所述太阳能聚光模组匹配，将太阳光集中反射在所述熔炼器内。

可选地，所述太阳能熔炼系统还包括：支架，所述太阳能聚光模组设置在所述支架上，所述熔炼器设置在地面上。

相对于现有技术，本发明所述的太阳能熔炼系统具有以下优势：

本发明提供的太阳能熔炼系统，由于包括如上述任一项所述的太阳能熔炼装置，因此能够高效地利用太阳能将闲置的沙、石熔制成液态再生材料，促进资源的循环利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的太阳能熔炼装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种太阳能熔炼系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种太阳能熔炼系统的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的又一种太阳能熔炼系统的结构示意图。

附图标记：

1－太阳能聚光模组； 2－熔炼器； 3－聚光单元；

4－导流槽； 5－支架； 6－传送装置；

7－反光板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的太阳能熔炼装置的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种太阳能熔炼装置，包括：太阳能聚光模组1和熔炼器2，熔炼器2设置在太阳能聚光模组1的聚光处，太阳能聚光模组1用于将太阳光聚集并照射在熔炼器2内，以将熔炼器2中的固态物料熔化为液态熔融物。

相对于现有技术，本发明实施例所述的太阳能熔炼装置具有以下优势：

本发明实施例提供的太阳能熔炼装置中，如图1所示，包括：太阳能聚光模组1和熔炼器2，熔炼器2设置在太阳能聚光模组1的聚光处，太阳能聚光模组1用于将太阳光聚集并照射在熔炼器2内，以将熔炼器2中的固态物料熔化为液态熔融物，由于本发明实施例提供的太阳能熔炼装置采用清洁、环保、持续、高效的太阳能作为热量来源，通过太阳能聚光模组1将太阳光聚集并照射在熔炼器2内，从而利用太阳能聚光后产生的高温(约1000－3500℃)将熔炼器2内闲置的沙、石熔制成液态再生材料：高温液态沙、石可以直接与3D打印设备连通用于建造房屋，或通过自然冷却以固定流沙、治理沙漠，进而有效实现了资源的循环利用。

其中，如图1所示，太阳能聚光模组1包括呈矩阵排列的多个聚光单元3。

太阳能聚光模组1优选为连接在东西转向的转轴上，每个聚光单元3的中心也设置有转动节点，可在太阳能聚光模组1上安装用于采集太阳位置信息的跟踪器，跟踪器连接控制单元，由此，太阳能聚光模组1可以在日照过程中跟随垂直太阳光的角度转动，聚光单元3可以随之移动焦点方向，该呈矩阵排列的设置能够集中利用太阳能，提高太阳能转换利用效率，同时多个聚光单元3呈矩阵排列便于组装制造，降低了装置成本。

实际应用时，上述聚光单元3可以为反射式聚光光学镜或折射式聚光光学镜。

例如，可以采用菲涅尔透镜组。菲涅尔透镜是平面化的聚光镜，重量轻，价格比较低。菲涅尔透镜有多种组合方式，可以实现较好的聚光效果，同时能够连续采集各角度的入射光线，聚光单元3采用该菲涅尔透镜组是对各个角度的太阳光都能吸收，不需要跟踪太阳，省去了太阳能聚光模组1的转动机构，可降低成本。

再如，通过改变菲涅尔透镜的数量，或与平面镜、棱镜等进行相应位置关系的组合，能够在一定程度上提供聚光倍数，集热效率更高。

此处需要补充说明的是，本发明实施例提供的太阳能熔炼装置中，聚光单元3不仅限于以上聚光方式，也可以采用其它任意光学镜或光学组合镜实现聚光效果，在此不做限制。

进一步地，如图1所示，熔炼器2连接有导流槽4，导流槽4用于将液态熔融物由熔炼器2中导出。

由于本发明实施例提供的太阳能熔炼装置可用于熔融石头、沙子、矿类、泥土、垃圾等固态物料，这些固态物料的熔点高达上千度。通过导流槽4将熔化的液态熔融物导出，进行一定的热传递后，将适宜温度的液态熔融物导入连通的3D打印设备进行3D打印，可制造建筑材料用于建造房屋，也可用于工业设计和艺术创造；或者利用沙漠戈壁上的日照和温差等有利条件，将沙子熔融成液态熔融物后通过导流槽4导出，以自然冷却等方式来固定流沙、治理沙漠。

图2为本发明实施例提供的一种太阳能熔炼系统的结构示意图。

如图2所示，本发明实施例还提供一种太阳能熔炼系统，包括如上述任一项所述的太阳能熔炼装置。

相对于现有技术，本发明实施例所述的太阳能熔炼系统具有以下优势：

本发明实施例提供的太阳能熔炼系统，由于包括如上述任一项所述的太阳能熔炼装置，因此能够高效地利用太阳能将闲置的沙、石熔制成液态再生材料，促进资源的循环利用。

进一步地，如图2所示，太阳能熔炼系统还包括：支架5，熔炼器2设置在支架5上，太阳能聚光模组1设置在地面上。

考虑到太阳能熔炼装置的放置空间以及液态熔融物彻底从熔炼器2从排出等实际问题，采用支架5将熔炼器2设置在一定高度；具体地，可将熔炼器2连接在能够相对支架5作升降运动的提升机构上，针对实际工况带动熔炼器2做升降运动，以提升工作效率。

更进一步地，如图2所示，太阳能熔炼系统还包括：传送装置6，传送装置6的输出端与熔炼器2连通；传送装置6用于将石头、沙子、矿类、泥土、垃圾等固态物料送进熔炼器2内。通过传送装置6的配合运输固态物料，提高了太阳能熔炼系统的自动化程度，且在工程量较大的情况下可大大降低工作人员工作量，提高工作效率，具有较强的实用性。

图3为本发明实施例提供的另一种太阳能熔炼系统的结构示意图。

再进一步地，坚持从实用性的角度出发，如图3所示，太阳能熔炼系统还包括：移动平台，支架5和传送装置6均可以安装在移动平台上，传送装置6优选为可折叠式，当太阳能熔炼系统不使用时，传送装置6折叠起来放置在移动平台上，便于整个太阳能熔炼系统的移动，以使太阳能熔炼系统实现在任何场地进行施工。

此外，上述支架5优选为可升降式，从而通过该可升降式的支架5便于调整熔炼器2的具体高度，并且在太阳能熔炼系统不使用时，将支架5降低至最低位置，也便于整个太阳能熔炼系统的移动。

实际应用时，如图2和图3所示，太阳能熔炼系统还包括：反光板7，反光板7设置在支架5的顶端、且高于熔炼器2，反光板7用于调整太阳能聚光模组1聚集的太阳光，使太阳光始终反射在熔炼器2内。

其中，反光板7由多片反射条拼合而成，多片反射条能够改变反光板7的弧度，以使反光板7与太阳能聚光模组1匹配，将太阳光集中反射在所述熔炼器2内。

弧形可变的反光板7反射率高，减少了太阳能聚光模组1聚集的太阳光以外的光线损失，提高了光线的有效利用率。

图4为本发明实施例提供的又一种太阳能熔炼系统的结构示意图。

可选地，如图4所示，太阳能熔炼系统还包括：支架5，太阳能聚光模组1设置在支架5上，熔炼器2设置在地面上。

综上所述，该太阳能熔炼系统可以根据实际情况实施任意的安装方式，例如：

如图1所示，太阳能聚光模组1和熔炼器2均可安装在地面上，此安装方式较适用于太阳能熔炼系统使用频率高的场所。熔炼器2直接设置在太阳能聚光模组1的聚光处，如上所述，太阳能聚光模组1可以在日照过程中跟随垂直太阳光的角度转动，聚光单元3可以随之移动焦点方向，太阳能聚光模组1利用清洁、环保、持续、高效的太阳能聚光后产生的高温(1000－3500℃)将熔炼器2内的石头、沙子、矿类、泥土、垃圾等固态物料制成液态再生材料，连通3D打印设备进行3D打印，可制造建筑材料用于建造房屋，也可用于工业设计和艺术创造。或者利用沙漠戈壁上的日照和温差等有利条件，以自然冷却等方式来固定流沙、治理沙漠。

如图2和图3所示，太阳能聚光模组1安装在地面上，熔炼器2设置在支架5上，此安装方式可以较好的与反光板7配合使用，弧形可变的反光板7反射率高，减少了太阳能聚光模组1聚集的太阳光以外的光线损失，提高了光线的有效利用率；并且，此安装方式可以较好的与移动平台配合，实用性高。太阳能聚光模组1利用清洁、环保、持续、高效的太阳能聚光后产生的高温(1000－3500℃)将熔炼器2内的石头、沙子、矿类、泥土、垃圾等固态物料制成液态再生材料，连通3D打印设备进行3D打印，可制造建筑材料用于建造房屋，也可用于工业设计和艺术创造。或者利用沙漠戈壁上的日照和温差等有利条件，以自然冷却等方式来固定流沙、治理沙漠。

如图4所示，太阳能聚光模组1设置在支架5上，熔炼器2设置在地面上，熔炼器2同样直接设置在太阳能聚光模组1的聚光处。太阳能聚光模组1利用清洁、环保、持续、高效的太阳能聚光后产生的高温(1000－3500℃)将熔炼器2内的石头、沙子、矿类、泥土、垃圾等固态物料制成液态再生材料，连通3D打印设备进行3D打印，可制造建筑材料用于建造房屋，也可用于工业设计和艺术创造。或者利用沙漠戈壁上的日照和温差等有利条件，以自然冷却等方式来固定流沙、治理沙漠。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。