一种太阳能集热装置及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及太阳能热利用技术领域，尤其涉及一种太阳能集热装置及系统，更具体地涉及一种基于菲涅尔透镜式的太阳能集热装置及系统。
【背景技术】
[0002]近年来，太阳能作为一种清洁无污染的新能源，受到人们越来越多的关注和使用，就目前来看，太阳能分别应用于常温领域、高温领域和中温领域中。
[0003]针对上述三种领域，目前太阳能在常温领域市场的应用较为成熟；在高温领域市场的应用中，由于本身施工的技术难度和工程造价较高，目前还未有较大规模市场应用;在中温领域市场的应用中，由于其本身施工难度相对较低，且能提供的100°C-200°C的高温热能，正好满足城市集中供暖和部门工业中热蒸汽的需求，因此，其市场极具发展潜力。
[0004]现有技术中，中温领域的太阳能集热形式目前主要包括小型槽式和线性菲涅尔式，主要均以反射镜方式进行集热，但是应用反射镜产生反射光线的结构具有占地较大、易产生遮挡等特点，热效率相对不高。另外，由于工程占地面积较大，且重量较重，无法上房顶，在城市中大规模应用有一定的困难。
【实用新型内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]本实用新型要解决的技术问题是提供了一种太阳能集热装置及系统，利用菲涅尔透镜将光线折射后聚焦至集热管进行集热，具有聚光比高、重量轻等优点。
[0007](二)技术方案
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种太阳能集热装置及系统。
[0009]—种太阳能集热装置，包括外框、以及固定于所述外框上的菲涅尔透镜和集热管，所述集热管设置于所述菲涅尔透镜的出光侧，并且所述集热管与所述菲涅尔透镜的焦点同轴设置，太阳光线通过所述菲涅尔透镜折射后汇聚于所述焦点处，所述集热管收集汇聚后的太阳光线的热量。
[0010]进一步的，前述外框为V型槽，所述菲涅尔透镜固定于所述V型槽的开口处，且使所述锯齿面垂直于所述V型槽的方向设置;所述集热管固定于所述V型槽内，且所述集热管沿所述V型槽设置。
[0011]进一步的，前述菲涅尔透镜的数量为一个或多个，且所述菲涅尔透镜为长条状，所述菲涅尔透镜依次沿所述V型槽的方向紧密并列设置。
[0012]进一步的，前述菲涅尔透镜的宽度为50-200cm。
[0013]进一步的，前述集热管的直径为8-10mm，所述集热管为不锈钢金属管，且所述集热管的外表面镀制有太阳能选择性吸收涂层。
[0014]进一步的，前述V型槽为金属槽，所述V型槽的内壁设有黑色涂层。
[0015]进一步的，前述V型槽与所述菲涅尔透镜形成的空间为真空状态。
[0016]进一步的，还包括底座和支腿，所述V型槽通过旋转轴与所述支腿转动连接，所述支腿固定于所述底座上。
[0017]—种太阳能集热系统，包括多个平行设置的前述的太阳能集热装置，所述太阳能集热装置相互连接构成一组或者多组进行热量收集。
[0018]进一步的，各组内的所述太阳能集热装置的旋转轴分别通过传动装置连接，各组内的所述太阳能集热装置的集热管的一端分别连通管道进口，另一端分布连通管道出口。
[0019](三)有益效果
[0020]本实用新型的上述技术方案具有以下有益效果:
[0021]本实用新型提供了一种太阳能集热装置，包括菲涅尔透镜和集热管，其中菲涅尔透镜的一侧为平面，另一侧为锯齿面，太阳光线通过菲涅尔透镜折射后汇聚形成焦点，集热管与焦点同轴设置，即利用菲涅尔透镜将光线折射后聚焦至集热管进行集热，由于菲涅尔透镜具有聚光比高，热损低，重量轻，易于大规模普及的特点，同时，由于菲涅透镜的材料和组织工艺的选择，可以在保证了集热效果的同时，降低整体结构的重量，可以作为远期太阳能光热在地外空间进行应用的主要备选结构。
[0022]本实用新型提供了一种太阳能集热系统，采用了上述的太阳能集热装置，具有聚光比高，热损低，重量轻的优点，且相对于现有槽式和菲涅尔式集热系统而言，避免了光线的遮挡，可以密集设置，提高了光线的利用率。
【附图说明】
[0023]图1为本实用新型太阳能集热装置的结构示意图；
[0024]图2为本实用新型中菲涅尔透镜的截面示意图；
[0025]图3为本实用新型集热管的安装示意图；
[0026]图4为本实用新型太阳能集热装置的集热原理图；
[0027]图5为本实用新型太阳能集热系统的结构示意图。
[0028]其中，1:菲涅尔透镜;2:集热管;3:V型槽;4:支腿;5:底座;6:平面;7:锯齿面;8:太阳光线;9:转轴安装孔;10:旋转轴;11:传动装置;12:管道进口； 13:管道出口。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
[0030]在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0031]在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“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。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实用新型中的具体含义。
[0032]实施例一
[0033]如图1所示，本实施例所述的一种太阳能集热装置，包括外框、以及固定于外框上的菲涅尔透镜I和集热管2。菲涅尔透镜I的各个焦点连线后形成轴线，集热管2设置于菲涅尔透镜I的出光侧，并且集热管2与菲涅尔透镜I的焦点同轴设置。
[0034]如图2所示，菲涅尔透镜I的一侧为平面6，另一侧为锯齿面7，以保证直射光可以汇聚到一个焦点上，该透镜目前焦点可以做到Imm左右，即聚光比可以达到1000。锯齿面7两端的锯齿倾角相互对称设置，具体地说，锯齿面7上的锯齿由锯齿面7的中间向两端倾斜，即每个锯齿靠近中间的一侧低于靠近端部的一侧，锯齿面7的两端为如图2中的左右两端。其中，菲涅尔透镜I的平面6—侧或者锯齿面7—侧均可以设置为入光侧，本实施例中选择的是锯齿面7