一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿及蒸发冷凝装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿。其包括用于承装液体的容器，所述容器的内壁面和内底面设有用于吸收聚焦光斑能量的高吸收率表面，所述容器上设有容器盖，所述容器盖上设有用于穿过聚焦光斑的通孔。本实用新型专利技术还提供了一种蒸发冷凝装置。本实用新型专利技术设置为来自于透射或反射聚光器的聚焦光斑能量可以射入所述容器的内部，并且太阳光热转换也是发生在所述容器的内部，使得所述容器内的液体受到太阳光热转换产生热量的加热。本实用新型专利技术能够提高太阳能利用效率从而取得良好的加热效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿及蒸发冷凝装置
本技术涉及太阳能吸收加热
，更具体地，涉及一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿及蒸发冷凝装置。
技术介绍
人们在日常生活中经常需要利用热能对各种物体进行加热。目前人们使用的热能来源主要是矿物燃料的燃烧。现有能源结构中太阳能热利用所占的份额很小。太阳能利用技术可分为聚光技术和非聚光技术。经过多年的研发，人们已经拥有许多形式的透射和反射聚光器，可用于太阳能聚光加热，并且现有太阳聚光器的费用是较为低廉的。在太阳能
公知：到达地面的太阳辐照度受到地理位置和天气状况等诸多因素的影响，在晴天时大约为1000W/m2。人们使用菲涅尔透镜聚光器或者旋转抛物面反射聚光器可以比较容易地将1m2采光面积接收的自然太阳辐照进行聚焦从而获得接近1000W的聚焦光斑功率。但是，将一个金属器皿放置在此聚焦光斑的位置从而利用聚焦光斑能量对其进行加热时，聚焦光斑能量又被该金属器皿的外壁面反射走相当大部分(此即为光反射损失)，同时金属器皿的外壁面又不断地散失热量至周围流动的冷空气中(此即为对流散热损失)。因此放置在此聚焦光斑位置的金属器皿实际得到的加热功率不是1000W，而是只有400W左右。因此，金属器皿的光反射损失大和对流散热损失大的问题是现有的太阳能聚光加热技术中与透射或反射聚光器配合使用的太阳能加热器皿的太阳能利用效率不高的主要原因。
技术实现思路
本技术的目的在于克服太阳能聚光加热技术中太阳能加热器皿光反射损失大和和对流散热损失大的问题，提供一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，其能够提高太阳能利用效率从而取得良好的加热效果。本技术还有一个目的是提供一种蒸发冷凝装置。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，包括用于承装液体的容器，其特征在于：所述容器的内壁表面设有用于吸收聚焦光斑能量的涂层或者膜层，所述加热器皿设置为来自于透射或反射聚光器的聚焦光斑能量可以射入所述容器的内部，并且太阳光热转换也是发生在所述容器的内部，使得所述容器内的液体受到太阳光热转换产生热量的加热。本技术方案中，由菲涅尔透镜形成的聚焦光斑射入容器内部，容器的内壁面和底面的附着的高吸收率表面对聚焦光斑进行多次的吸收和反射，吸收的热量以对流传热方式传递给容器中盛有的液体，使液体被聚焦光斑的能量加热。进一步的，所述容器上设有容器盖，所述容器盖上设有供聚焦光斑穿过的通孔，所述容器盖的通孔上设有与其口径相匹配的透光杯，所述透光杯的杯口与所述通孔连接，所述透光杯的杯身伸入到所述容器内部。当菲涅尔透镜形成的聚焦光斑通过容器盖上的通孔射入透光杯的内部时，绝大部分的光能可以直接穿过透光杯的玻璃壁进入容器的内部的而被高吸收率表面吸收；菲涅尔透镜的聚焦光斑中另外的被透光杯的玻璃壁反射的小部分光能将射向透光杯的底部，亦能够进入容器的内部而被高吸收率表面吸收；透光杯的大部分杯体是位于液体水的水面以下，因此透光杯可以避免液体的水面反射进入容器的聚焦光斑能量的问题。一种蒸发冷凝装置，其中，包括冷凝盘管和以上任一项所述的太阳能加热器皿，并且所述冷凝盘管与所述太阳能加热器皿的内部相通，还包括冷凝室，所述太阳能加热器皿与冷凝室通过隔热壁进行连接，上述冷凝盘管位于所述冷凝室中，所述冷凝盘管的一端从所述隔热壁穿入所述太阳能加热器皿中，所述冷凝盘管的另一端穿出所述冷凝室的壁面。本技术方案是将太阳能加热器皿作为蒸发室，液体在太阳能加热器皿中进行蒸发，蒸发的气体从冷凝盘管在太阳能加热器皿的端口进入冷凝盘管，位于冷凝盘管的蒸汽在冷凝室中进行冷凝液化，液化后的液体从冷凝盘管的另一端流出冷凝室和冷凝盘管。进一步的，所述太阳能加热器皿与冷凝室之间还设有连通管道，所述连通管道上设有连通阀门。所述冷凝室的顶部设有加水口。所述加热器皿的底部设有排水管道，所述排水管道上设有排水阀门。本技术方案适用于需要蒸发分离的混合液体，混合液体从冷凝室的加水口进入，打开连通阀门，混合液体流入太阳能加热器皿的容器中，关闭连通阀门；混合液体在太阳能加热器皿中进行加热蒸发，蒸汽进入冷凝盘管流向冷凝室，冷凝室中的低温的混合液体对冷凝盘管中的蒸汽进行冷却液化，液化后的纯净液体从冷凝盘管的另一端排出；太阳能加热器皿中进行蒸发后的液体从排水管道中排出。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术在容器的内壁和底部设有高吸收率表面，能够提高容器对聚焦光斑能量的吸收率；通过容器盖与通孔的配合使得射入通孔的聚焦光斑在容器中进行多次反射和吸收；通过设置透光杯，避免容器中装载液体的液面对于聚焦光斑进行反射；通过在太阳能加热器皿旁设置冷凝盘管与冷凝室，使得太阳能加热器皿应用到加热冷凝装置中，起到对混合液体进行加热蒸发的作用。附图说明图1是本技术的第一实施例一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿的结构示意图。图2是本技术的第二实施例在容器盖上设有通孔的太阳能加热器皿的结构示意图。图3是本技术的第三实施例设有透光杯的太阳能加热器皿的结构示意图。图4是本技术的第四实施例设有冷凝盘管的蒸发冷凝装置的结构示意图。图5是本技术的第五实施例设有冷凝室的蒸发冷凝装置的结构示意图。图示标记说明如下：1-聚焦光斑，2-容器。3-高吸收率表面，4-通孔，5-液体，6-容器盖，7-透光杯，8-冷凝盘管，9-冷凝室，10-隔热壁，11-加水口，12-连通阀门，13-连通管道，14-排水阀门，15-排水管道，16-加水口，20-菲涅尔透镜。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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技术和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。第一实施例如图1所示为本技术一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿的实施例。一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，包括有容器2，容器2的内壁面和底面设有用于吸收聚焦光斑1能量的高吸收率表面3，高吸收率表面3采用能够高效吸收太阳辐射的涂层(例如为黑色油漆涂层)。以下用菲涅尔透镜聚光器的聚焦光斑加热液体作为一个例子，对本技术所述太阳能加热器皿的使用方法说明如下：如图1所示，首先使菲涅尔透镜20的镜面垂直于太阳光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，包括用于承装液体的容器，其特征在于：所述容器的内壁表面设有用于吸收聚焦光斑能量的涂层或者膜层，所述加热器皿设置为来自于透射或反射聚光器的聚焦光斑能量可以射入所述容器的内部，并且太阳光热转换也是发生在所述容器的内部，使得所述容器内的液体受到太阳光热转换产生热量的加热。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，包括用于承装液体的容器，其特征在于：所述容器的内壁表面设有用于吸收聚焦光斑能量的涂层或者膜层，所述加热器皿设置为来自于透射或反射聚光器的聚焦光斑能量可以射入所述容器的内部，并且太阳光热转换也是发生在所述容器的内部，使得所述容器内的液体受到太阳光热转换产生热量的加热。


2.根据权利要求1所述的一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，其特征在于：所述容器上设有容器盖，所述容器盖上设有供聚焦光斑穿过的通孔。


3.根据权利要求2所述的一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，其特征在于：所述容器盖的通孔上设有与该通孔的口径相匹配的透光杯，所述透光杯的杯口与所述通孔连接，所述透光杯的杯身伸入到所述容器的内部。


4.根据权利要求3所述的一种基于聚焦光斑能量的太阳能加热器皿，其特征在于：所述透光杯与所述通孔通过螺纹进行固定连接，所述透光杯与所述通孔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张俊龙，熊雨超，覃珊，李炳坤，叶伟志，刘建莹，蔡小莉，杨彤，张宇峰，方文彬，陈致通，陈诚，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44