基于复合抛物面的聚光集热器制造技术

一种基于复合抛物面的聚光集热器，包含有具有集热管（4）的聚光集热器本体、设置在集热管（4）的侧面部的弧形镜面（6）、用于弧形镜面（6）与聚光集热器本体联接的连接座装置，通过弧形镜面（6）把太阳光进行反射和折射，使集热管（4）对太阳光的热量进行吸收，不再使用槽式太阳能集热器，因此满足了对太阳能的利用。

【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及一种聚光集热器，尤其是一种基于复合抛物面的聚光集热器。二、
技术介绍
太阳能集热器作为一种环保节能和可再利用能源的供热装置，人们都普遍使用普通太阳能集热器来制备热水，或作为取暖的热源，但限于水作为介质的局限性，使得太阳能集热器在严寒条件下容易冻裂，温度调节范围只能在30-80℃之间，而槽式太阳能集热器虽能大范围的调节温度，但质量大、成本高，安装复杂，因此聚光集热器是一种重要的太阳能利用装置，目前还没有一种基于复合抛物面的聚光集热器，满足对太阳能的利用。三、
技术实现思路
为了克服上述技术缺点，本专利技术的目的是提供一种基于复合抛物面的聚光集热器，因此满足了对太阳能的利用。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是：包含有具有集热管的聚光集热器本体、设置在集热管的侧面部的弧形镜面、用于弧形镜面与聚光集热器本体联接的连接座装置。由于设计了弧形镜面、连接座装置和聚光集热器本体，通过弧形镜面把太阳光进行反射和折射，使集热管对太阳光的热量进行吸收，不再使用槽式太阳能集热器，因此满足了对太阳能的利用。本专利技术设计了，按照分别分布在集热管两侧面的方式把弧形镜面和连接座装置与聚光集热器本体联接。本专利技术设计了，聚光集热器本体设置为还包含有支架底座和筒套，连接座装置设置为包含有弧形支架、底部横梁、拉杆和支撑杆，还包含有横杆和伸缩杆，两个弧形支架的底端端部设置为通过底部横梁相互联接并且在弧形支架的相对的侧面部分别设置有弧形镜面，在两个弧形支架的底端端部上设置有筒套并且集热管设置为插接在筒套中，在两个弧形支架的开口的端部之间设置有支撑杆并且在相邻的弧形支架之间设置有拉杆，拉杆设置为串接在弧形支架中并且弧形支架的开口的端部设置为与横杆联接，在横杆与支架底座之间设置有伸缩杆并且伸缩杆设置有可折叠的至少两部分。本专利技术设计了，支架底座设置为与地基联接的支柱式三角形框架。本专利技术设计了，集热管设置为注入加热油体的玻璃圆柱管体。本专利技术设计了，筒套设置为圆环体。本专利技术设计了，弧形镜面的轮廓线设置为抛物线和渐开线的相互连接线并且两个弧形镜面设置为按照倒八字形分布具有敞口凹槽，两个弧形镜面的敞口凹槽的敞口部的宽度设置为0.35-0.45m并且弧形镜面的长度为0.9-1.1m。弧形镜面设置为包含有开口部和底端部并且开口部设置为抛物线的一部分、底端部的轮廓线设置为渐开线的一部分，弧形镜面的开口部设置为沿弧形镜面的底端部的一端端面部延伸分布，弧形镜面的开口部设置为从A点到G点,并且弧形镜面的底端部设置为从G点到F点,设置在集热管左侧的弧形镜面的开口部的抛物线的主轴和设置在集热管右侧的弧形镜面的开口部的抛物线的主轴设置为相互平行分布，其中一条设置在集热管左侧的弧形镜面的开口部的抛物线的焦点设置在其中另一条设置在集热管右侧的弧形镜面的开口部的抛物线上,其中另一条设置在集热管右侧的弧形镜面的开口部的抛物线的焦点设置在其中一条设置在集热管左侧的弧形镜面的开口部的抛物线上。其中另一条设置在集热管右侧的弧形镜面的开口部的抛物线的焦点和其中一条设置在集热管左侧的弧形镜面的开口部的抛物线的焦点设置为呈一定间距分布。本专利技术设计了，弧形支架设置为与弧形镜面相对应分布。本专利技术设计了，底部横梁设置为矩形管体。本专利技术设计了，拉杆、支撑杆和横杆设置为条状杆体。本专利技术设计了，在伸缩杆上设置有滑动槽并且伸缩杆设置为通过螺栓与支架底座联接。本专利技术设计了，筒套、弧形支架、底部横梁和支撑杆设置为组成一组部件并且每组部件设置为沿支架底座的横向中心线排列分布。在本技术方案中，CPC结构是指两个弧形镜面与集热管的连接关系。在本技术方案中，分别分布在集热管两侧面的弧形镜面、连接座装置和聚光集热器本体为重要技术特征，在基于复合抛物面的聚光集热器的
中，具有新颖性、创造性和实用性，在本技术方案中的术语都是可以用本
中的专利文献进行解释和理解。本专利技术的技术效果在于：二维CPC抛物线A的焦点FA位于抛物线B上，而抛物线B的焦点FB则位于抛物线A上，抛物线A和B对CPC的中心轴是对称的。aFA和bFB为CPC的入射限制线，它们分别与抛物线B和A的主轴相平行，其夹角为CPC的接受角2θmax，需注意的是，其交点不是抛物线A和B共同的焦点，CPC并无共同焦点;其右支抛物线的焦点FB靠近左支抛物线的起点。光线S1,S2,S3照射到抛物面上后，聚焦到抛物线的焦点上，因抛物线的焦点不在吸热圆上，光线聚焦在吸收器的C,D,F三点，而不是聚焦在一点上。这样使得聚焦的光线在吸收体上分布合理，不易形成焦斑，从而不易损坏集热管。FAG,GFB为两段对称的渐开线，渐开线的展开圆为吸热管的外圆，即吸热圆。由圆的渐开线性质可知，从圆外任何方向射向圆的渐开线上的光线经反射后都投射到该圆上，因此它具有不用跟踪太阳也可以接受会聚光线的功能，故提高了聚光器的光学效率。若视太阳为点光源并认为镜面无像差，则太阳直接平行于抛物线A的主轴时，入射角θi=θmax（θi为入射辐射与CPC对称轴之间的夹角)，射线将被汇集至其焦点FA。若入射角θi<θmax，则由图2可知，投射被反射后将射入接受器的开口。反之，若入射角θi>θmax，入射辐射在第一次反射后将达焦点FA的上方，最终将返回CPC的开口而不能到达接受器开口。如果抛物镜是理想的，投射在CPC开口上2θmax之间的辐射都将汇集到接受器。四、附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术的示意图：图2为本专利技术的集热管4、筒套5、弧形镜面6、弧形支架7、底部横梁9、拉杆10和支撑杆11的连接关系示意图：图3为本专利技术的支架底座1、横杆12和伸缩杆14的连接关系示意图：图4为本专利技术的弧形镜面6的结构示意图：图5为本专利技术的射线跟踪法的θ<θmax入射角小于接受半角的原理示意图：图6为本专利技术的射线跟踪法的θ>θmax入射角大于接受半角的原理示意图：图7为本专利技术的CPC结构及光学原理图。五、具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于复合抛物面的聚光集热器，其特征是：包含有具有集热管（4）的聚光集热器本体、设置在集热管（4）的侧面部的弧形镜面（6）、用于弧形镜面（6）与聚光集热器本体联接的连接座装置。

【技术特征摘要】
1.一种基于复合抛物面的聚光集热器，其特征是：包含有具有集热管（4）的聚光集热器
本体、设置在集热管（4）的侧面部的弧形镜面（6）、用于弧形镜面（6）与聚光集热器本体联接
的连接座装置。
2.根据权利要求1所述的基于复合抛物面的聚光集热器，其特征是：按照分别分布在集
热管（4）两侧面的方式把弧形镜面（6）和连接座装置与聚光集热器本体联接。
3.根据权利要求2所述的基于复合抛物面的聚光集热器，其特征是：聚光集热器本体设
置为还包含有支架底座（1）和筒套（5），连接座装置设置为包含有弧形支架（7）、底部横梁
（9）、拉杆（10）和支撑杆（11），还包含有横杆（12）和伸缩杆（14），两个弧形支架（7）的底端端
部设置为通过底部横梁（9）相互联接并且在弧形支架（7）的相对的侧面部分别设置有弧形
镜面（6），在两个弧形支架（7）的底端端部上设置有筒套（5）并且集热管（4）设置为插接在筒
套（5）中，在两个弧形支架（7）的开口的端部之间设置有支撑杆（11）并且在相邻的弧形支架
（7）之间设置有拉杆（10），拉杆（10）设置为串接在弧形支架（7）中并且弧形支架（7）的开口
的端部设置为与横杆（12）联接，在横杆（12）与支架底座（1）之间设置有伸缩杆（14）并且伸
缩杆（14）设置有可折叠的至少两部分。
4.根据权利要求3所述的基于复合抛物面的聚光集热器，其特征是：支架底座（1）设置
为与地基联接的支柱式三角形框架，
或筒套（5）设置为圆环体。
5.根据权利要求4所述的基于复合抛物面的聚光集热器，其特征是：集热管（4）设置为
注入加热油体的玻璃圆柱管体。
6.根据权利要求5所述的基于复合抛物面的聚光集热器，其特征是：弧形镜面（6）的轮
廓线设置为抛物线和渐开线的相互连接线并且两个弧形镜面（6）设置为按照倒八字形分布
具有敞口凹槽，两个弧形镜面（6）的敞口凹槽的敞口部的宽度设置为0.35-0.45m并且弧形
镜面（6）的长度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐帅，刘文远，陈正伟，
申请(专利权)人：山东中信能源联合装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37