专利名称：太阳能加热装置及太阳能蒸汽发电系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能加热装置及利用该太阳能加热装置的太阳能蒸汽发电装置。
背景技术：
现有的聚光式太阳能热水装置，通常包括有用来汇聚阳光的透镜或面镜聚光装置、用来吸收热量并对通过的水流进行加热的加热管。此类结构中，聚光装置汇聚光能产生的热量在传递给加热管的过程中会有大量散失，致使整套加热装置的效率不高，影响了加热效果。另外，利用太阳能热水装置而构成的太阳能蒸汽发电也越来越受人们的青睐，但是传统的太阳能蒸汽发电系统在辅助加热、蒸汽回收等环节不能与太阳能加热部分很好地配合，造成能源利用率低，不能充分利用光热资源，尚需改进。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能源利用率高、运行可靠的的太阳能加热装置及利用该太阳能加热装置的太阳能蒸汽发电系统。本发明的太阳能加热装置包括具有进水口和出水口的金属供水管，所述的金属供水管上设置有向管内腔凹陷的凹陷部分；金属供水管外部设置有可对太阳光进行聚焦，并使聚焦光线透过凹陷部分的开口汇聚至凹陷部分内的聚焦装置。所述聚焦装置为凸透镜或者凹面镜。所述金属供水管外围包覆有保温材料。所述凹陷部分的内壁和/或外壁上设置有用来提高热交换效率的翅片。所述凹陷部分可以是间隔设置在金属供水管上的多个内凹的筒状结构。凹陷部分的开口处设置有双层玻璃，双层玻璃之间抽真空后形成真空腔；凹陷部分还设置有与外界相通的泄压孔。所述凹陷部分也可以是沿金属供水管长度方向延伸的内凹的槽状结构。这种结构中，凹陷部分的开口处也可设置有双层玻璃，双层玻璃之间抽真空后形成真空腔；凹陷部分还设置有与外界相通的泄压孔。此外，这种具有槽状结构凹陷部分也可以不设置上述的双层玻璃结构，而在金属供水管外套有玻璃管，玻璃管与金属供水管之间抽真空后形成真空腔。金属供水管与玻璃管之间设置有支撑件。所述保温材料设置在玻璃管外，在保温材料外设置C形截面的外加强层。本发明的太阳能蒸汽发电系统包括有太阳能加热装置，所述太阳能加热装置包括具有进水口和出水口的金属供水管，金属供水管上设置有向管内腔凹陷的凹陷部分；金属供水管外部设置有可对太阳光进行聚焦，并使聚焦光线透过凹陷部分的开口汇聚至凹陷部分内的聚焦装置；金属供水管的进水口通过进水管道连接水源，金属供水管的出水口通过蒸汽管道连接蒸汽涡轮机。所述太阳能加热装置安置在一个可跟踪太阳位置的活动装置上。所述蒸汽管道上设置有一段盘管，该盘管位于一个燃烧室内。所述燃烧室上部的烟气通道内设置有预热盘管，所述预热盘管连接在进水管道中。所述蒸汽涡轮机的废蒸汽出口连接到蒸汽热交换室内，蒸汽热交换室内设置有热交换盘管，热交换盘管连接在进水管道中；进水管道的起始端连接作为水源的储水箱；蒸汽热交换室内的冷凝水出口通过冷凝水管道接入储水箱，用于回收冷凝水。本发明通过在金属供水管上设置凹陷部分，使金属供水管的吸热能力大大提高， 从而提高了加热装置和蒸汽发电系统对光热的利用效率；通过设置燃烧辅助加热，提高了蒸汽发电系统适应外部条件变化的能力；通过设置多个环节的余热回收结构，使蒸汽发电系统的热量利用效率进一步提高。
图I为本发明实施例一第一种形式的结构示意图2为本发明实施例一第二种形式的结构示意图3为本发明实施例二第一种形式的结构示意图4为本发明实施例二第二种形式的结构示意图5为本发明实施例三第一种形式的结构示意图6为本发明实施例三第二种形式的结构示意图7是本发明实施例四的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明的太阳能加热装置及太阳能蒸汽发电系统作进一步详细说明。附图标记包括金属供水管I、凸透镜2、凹面镜3、凹陷部分4、玻璃管5、支撑件6、翅片7、泄压孔8、双层玻璃9、外加强层10、蒸汽涡轮机11、活动装置12、进水管道13、蒸汽管道14、燃烧室15、预热盘管16、蒸汽热交换室17、热交换盘管18、储水箱 19、冷凝水管道20，盘管21。实施例一
如图I、图2所示，本发明的太阳能加热装置，包括包覆有保温材料的金属供水管1，金属供水管I上设置有向金属供水管I内腔凹陷的凹陷部分4，凹陷部分为筒状结构，并间隔设置有多个。筒状结构的凹陷部分4的开口处设置有双层玻璃9，双层玻璃之间抽真空后形成真空腔；凹陷部分4的内外壁上设置有用来进行热交换的翅片7，凹陷部分4还设置有与外界相通的泄压孔8。金属供水管外部设置有可将太阳光进行聚焦的聚焦装置，聚焦装置为图I所示的凸透镜2或者为图2所示的凹面镜3。本实施例工作过程中，太阳光通过聚焦装置进行聚焦后，焦点透过凹陷部分4开口处设置的双层玻璃9会聚到凹陷部分4内，由此可对凹陷部分进行加热，透过真空玻璃的光线聚焦到散热桶后减小了光线反射，提高了吸收效率，使加热效果更好，凹陷部分4上还设置有与外界相通的泄压孔8，当凹陷部分的空气加热膨胀时，可以泄压，设置在凹陷部分内外壁上的翅片7增大了对外吸热或和对内散热的受热面积，提高了热量利用效率。实施例二
如图3、图4所示，本发明的太阳能加热装置，包括金属供水管1，金属供水管I上设置有向金属供水管I内腔凹陷的凹陷部分4，凹陷部分4是沿金属供水管长度方向延伸的内凹的槽状结构。金属供水管外套有玻璃管5，玻璃管5与金属供水管I之间抽真空后形成真空腔。金属供水管与玻璃管之间设置有支撑件6。所述保温材料设置在玻璃管外，在保温材料外设置C形截面的外加强层10。本实施例工作过程中，太阳光由凸透镜2或凹面镜3聚焦后，焦点透过玻璃管5后会聚到槽状结构的凹陷部分4内，对供水管进行加热。实施例三
如图5、图6所示，该太阳能加热装置，包括包覆有保温材料的金属供水管1，金属供水管I上设置有向金属供水管I内腔凹陷的凹陷部分4，凹陷部分4是沿金属供水管长度方向延伸的内凹的槽状结构。在凹陷部分的开口处设置有双层玻璃9，双层玻璃之间抽真空后形成真空腔；凹陷部分4还设置有与外界相通的泄压孔8。在保温材料外设置C形截面的外加强层10。实施例四
如图7所示，该太阳能蒸汽发电系统包括有太阳能加热装置，所述太阳能加热装置包括具有进水口和出水口的金属供水管1，金属供水管上设置有向管内腔凹陷的凹陷部分； 金属供水管外部设置有可对太阳光进行聚焦，并使聚焦光线透过凹陷部分的开口汇聚至凹陷部分内的聚焦装置；金属供水管I的进水口通过进水管道13连接水源，金属供水管的出水口通过蒸汽管道14连接蒸汽涡轮机11。太阳能加热装置安置在一个可跟踪太阳位置的活动装置12上。蒸汽管道上设置有一段盘管21，该盘管位于一个燃烧室15内。燃烧室上部的烟气通道内设置有预热盘管16，预热盘管连接在进水管道中。蒸汽涡轮机11的废蒸汽出口连接到蒸汽热交换室17内，蒸汽热交换室内设置有热交换盘管18，热交换盘管连接在进水管道中；进水管道的起始端连接作为水源的储水箱19 ;蒸汽热交换室内的冷凝水出口通过冷凝水管道20接入储水箱，用于回收冷凝水。
权利要求
1.一种太阳能加热装置，包括具有进水口和出水口的金属供水管(1)，其特征是金属供水管上设置有向管内腔凹陷的凹陷部分(4);金属供水管外部设置有可对太阳光进行聚焦，并使聚焦光线透过凹陷部分的开口汇聚至凹陷部分内的聚焦装置。
2.根据权利要求I所述的太阳能加热装置，其特征是所述聚焦装置为凸透镜或者凹面镜。
3.根据权利要求I所述的太阳能加热装置，其特征是所述金属供水管(I)外围包覆有保温材料。
4.根据权利要求I所述的太阳能加热装置，其特征是所述凹陷部分(4)的内壁和/或外壁上设置有翅片(7)。
5.根据权利要求I 4之一所述的太阳能加热装置，其特征是所述凹陷部分(4)是间隔设置在金属供水管(I)上的多个内凹的筒状结构。
6.根据权利要求5所述的太阳能加热装置，其特征是凹陷部分(4)的开口处设置有双层玻璃(9)，双层玻璃之间抽真空后形成真空腔；凹陷部分还设置有与外界相通的泄压孔 (8)。
7.根据权利要求I 4之一所述的太阳能加热装置，其特征是所述凹陷部分(4)是沿金属供水管长度方向延伸的内凹的槽状结构。
8.根据权利要求7所述的太阳能加热装置，其特征是凹陷部分(4)的开口处设置有双层玻璃(9)，双层玻璃之间抽真空后形成真空腔；凹陷部分还设置有与外界相通的泄压孔(8)。
9.根据权利要求7所述的太阳能加热装置，其特征是金属供水管(I)外套有玻璃管(5)，玻璃管与金属供水管之间抽真空后形成真空腔。
10.根据权利要求9所述的太阳能加热装置，其特征是金属供水管与玻璃管之间设置有支撑件。
11.根据权利要求9或10所述的太阳能加热装置，其特征是所述玻璃管外设置有保温材料，在保温材料外设置C形截面的外加强层。
12.—种太阳能蒸汽发电系统，其特征是它包括有太阳能加热装置，所述太阳能加热装置包括具有进水口和出水口的金属供水管(1)，金属供水管上设置有向管内腔凹陷的凹陷部分(4);金属供水管外部设置有可对太阳光进行聚焦，并使聚焦光线透过凹陷部分的开口汇聚至凹陷部分内的聚焦装置；金属供水管的进水口通过进水管道(13)连接水源，金属供水管的出水口通过蒸汽管道(14 )连接蒸汽涡轮机(11)。
13.根据权利要求12所述的太阳能蒸汽发电系统，其特征是所述太阳能加热装置安置在一个可跟踪太阳位置的活动装置(12)上。
14.根据权利要求12所述的太阳能蒸汽发电系统，其特征是所述蒸汽管道(14)上设置有一段盘管(21)，该盘管位于一个燃烧室(15)内。
15.根据权利要求14所述的太阳能蒸汽发电系统，其特征是所述燃烧室上部的烟气通道内设置有预热盘管(16 )，所述预热盘管连接在进水管道中。
16.根据权利要求12 15之一所述的太阳能蒸汽发电系统，其特征是所述蒸汽涡轮机的废蒸汽出口连接到蒸汽热交换室(17)内，蒸汽热交换室内设置有热交换盘管(18)，热交换盘管连接在进水管道中。
17.根据权利要求16所述的太阳能蒸汽发电系统，其特征是进水管道的起始端连接作为水源的储水箱(19);蒸汽热交换室内的冷凝水出口通过冷凝水管道(20)接入储水箱。
全文摘要
本发明涉及一种太阳能加热装置及利用该太阳能加热装置的太阳能蒸汽发电装置。该装置包括具有进水口和出水口的金属供水管，所述的金属供水管上设置有向管内腔凹陷的凹陷部分；金属供水管外部设置有可对太阳光进行聚焦，并使聚焦光线透过凹陷部分的开口汇聚至凹陷部分内的聚焦装置。本发明通过在金属供水管上设置凹陷部分，使金属供水管的吸热能力大大提高，从而提高了加热装置和蒸汽发电系统对光热的利用效率；通过设置燃烧辅助加热，提高了蒸汽发电系统适应外部条件变化的能力；通过设置多个环节的余热回收结构，使蒸汽发电系统的热量利用效率进一步提高。
文档编号F24J2/26GK102589153SQ20121007692
公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月22日 优先权日2012年1月13日
发明者夏致俊 申请人:夏致俊, 镇江市博林光电科技有限公司