专利名称：组合型聚光集热装置的制作方法
技术领域：
本发明属于太阳能应用技术领域。
现在的聚光集热器大多是伞式的，热效率不高，且须频繁调节，使用不方便;具有多种炊事功能的箱式太阳灶中典型的是南斯拉夫箱式太阳灶(参见《太阳能》杂志1983年第三期11页)，其反光板是八角槽斗型的，但聚光倍数较低，聚光度只有3.5。
本发明的目的在于提出一种集热效果较好，且较易于制造的组合型聚光集热装置。
附
图1是本发明的基本结构示意图。图中1是聚光罩的“扇形”镜面，二是聚光罩的“梯形”镜面，3是聚光罩镜面连接支撑杆，4是透光盖板，5是吸热芯体，6是集热箱的保温壳体，7是进(出)水管，8是加强筋。
附图2是本发明中反光板(即“镜面”)截面为抛物线段的光路示意图。“槽斗”型的装置若取“最佳”调节间隔时间t为1小时，则取n为7.5，图中FO为箱面部分，ao为镜面部分。t与n成正比例。相对的反光板截面为抛物线段的两轴线之间的夹角为2n°。此值是允许阳光偏移的最大角度，凡在2n°范围内偏移的阳光均可由相应的反光板反射到集热箱上去。为了既要有较高的聚光度，又能兼顾用料方面，镜、箱长度之比通常在1-2之间。“槽斗”型装置的最佳调节间隔时间t则通常取1-1.5小时。(所谓“最佳调节间隔时间”，是指确保照射在截面为抛物线段的镜面上的阳光都能反射到箱面上去的最大调节间隔时间。)附图3中(一)至(四)是本发明拼组“扇形”反光板的几种拼法示意图。(五)是圆形集热箱及其加用的一种聚光罩的截面示意图，镜面的横截面为近似于抛物线段的折线。
附图4中(1)至(5)是只用以生产沸水、水蒸汽的大型集热器的几种吸热芯体的截面示意图。冷水由下联管进入纵向排列的吸热管加热后经上联管输出。如图所示，其中(2)、(3)两式水管后面的吸热板可为平板，亦可呈“加强筋”状凸起。
由图可知，本发明主要是由聚光罩、集热箱、支架及管道系统组成。
本发明中的集热箱通常是向阳面为正方形的箱体(亦可稍扁呈长方形);其聚光罩则近似于“八角槽斗型”，通常由等腰梯形的曲面反光板和近似于扇形的曲面反光板组成，其中“梯形”曲面反光板的截面为抛物线段。主视图中等腰梯形的底角为(90-n)°。
本发明中的上下两片反光板的截面且含有非对称性，上片反光板的截面在附图2上n的取值减少m，则下片反光板n的取值增加m(m≥0)。左右两侧“梯形”的两底角也相应地稍作变动。
为了便于制造，亦为了便于粘贴反光材料，“扇形”反光板部分的镜基通常不预制成凹下的球面状，而用平板卷曲与梯形反光板相连。在大、中型集热装置上“扇形”部分始用多块平面反光板拼成近似于抛物线段的回转面。
当集热箱向阳面为圆形时，聚光罩为截面为抛物线段的“回转面”。-上、下相对的两反光板仍含非对称性。为了便于制造、便于粘贴反光材料，镜基可由狭长的“梯形”板拼组而成。亦可如图3之(五)所示，采用展开方向的横截面为折线的镜面组合。
当方形集热箱上只加用上、下两片方形反光板呈槽式时，则通常用两个以上这样的聚光装置单元并排串联成“长槽”组合;对于只用一片反光板的装置，亦通常用两个以上聚光装置单元串联成实用组合。(小型装置可用向阳面狭长的整体结构的集热箱。)用以生产低压沸水、水蒸汽的集热器，如图一所示，吸热芯体只是截面上宽下窄的长方形扁水箱，且水箱不必充盈整个集热箱腔体，可与集热箱下边框之间有一段距离，与背板之间也有一间隙;用以生产高压沸水、水蒸汽的集热器，如图四所示，吸热芯体可用现型之“管板”、“管翼”之类。水蒸汽可导入“炊事箱”。
对于自动强制循环的集热器，吸热芯体也可用“S”形管，下端进冷水，上端出沸水和水蒸汽。
本发明中的透光盖板用玻璃之类材料制作。在大型装置上用齿状“工”字型、“S”型之类异型组合零件把各块透光盖板连接起来。为了加强窗条的承载能力，其交叉点用圆管、锥体、角钢或三角形撑架与集热箱壳体相连。
此装置功率较大，其高温蒸汽可导入室内供作炊事。巨型装置生产的高温高压蒸汽可用于发电。
本发明的特点是1、具有多种用途，既可烧水，又可用作炊事，以至生产高温高压蒸汽用于发电;亦可用于高温烘烤物品;
2、聚光适当，调节间隔时间长;
3、结构简单，易于制造。
权利要求
1.一种组合型聚光集热装置，它通常是由聚光罩、集热箱、支架及管道系统组成。其特征在于集热箱向阳面加用的反光板表面是一含非对称性的组合型聚光罩；其简易型用两个以上聚光集热装置单元串联成实用组合装置。
2.根据权利要求1所述的组合型聚光集热装置，其特征在于和方形集热箱相匹配的聚光罩是由近似于扇形的反光板卷曲与截面为抛物线段的以等腰梯形为基形的曲面反光板连接而成。
3.根据权利要求1所述的组合型聚光集热装置，其特征在于相对的上、下两部分反光板含有非对称性，两抛物线轴线之间的夹角为2n°，且下片轴线与集热箱中心线之间的夹角为(n+m)°、上片轴线与集热箱中心线之间的夹角为(n-m)°。(“2n°”为允许阳光偏移的最大角度，m°为箱面与阳光垂线之间的夹角。)(m≥0)。
4.根据权利要求1所述的组合型聚光集热装置，其特征在于当方形集热箱上只加用上、下两片方形反光板以至只加用一片反光板时，用两个以上这样的聚光集热装置单元并排串联成大型实用组合装置。
5.根据权利要求1所述的组合型聚光集热装置，其特征在于当集热箱向阳面为圆形时，聚光罩为含非对称性的抛物线段的“回转面”，且可由狭长的“梯形”板组合而成，亦可用展开方向的横截面为折线的镜面组合。
全文摘要
一种组合型聚光集热装置，它是由聚光罩、集热箱、支架及管道系统组成，属于太阳能应用技术领域。本发明由于采用了新型镜面组合和聚光集热器单元组合，从多方面克服阳光偏移的不利影响，从而较好地将阳光会聚于集热箱内。本发明技术简明，可制造有较高聚光度的“槽斗”型沸水器，供作炊事以至发电。亦可更简地组成长“槽式”高温热水器，且调节间隔时间亦更长达15-30天。
文档编号F24J2/06GK1055052SQ9010159
公开日1991年10月2日 申请日期1990年3月20日 优先权日1990年3月20日
发明者严鸿森 申请人:严鸿森