一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉技术方案

本发明专利技术公开了一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，包括锅炉本体、菲涅尔透镜和锅炉内部压力检测系统，所述锅炉本体设置在底座上端，所述底座上端两侧均固定安装有支架，所述支架内侧转动安装有菲涅尔透镜，所述锅炉本体与锅炉内部压力检测系统电性连接，所述锅炉本体由锅壳与内胆组成，所述锅壳与内胆之间设置有保温层，本发明专利技术首次提出并设计了太阳能黑体锅壳锅炉，提高了太阳能利用率，采用线性菲涅尔透镜代替了传统的追光系统，既减少了采光面积又实现了黑体腔炉胆内的聚光，可使设备简单可靠，黑体腔入口采用玻璃密封设计，在保证较高透光率的情况下减少了锅炉散热损失，进一步提高了锅炉的热效率。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉
本专利技术涉及能源化工
，具体涉及一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉。
技术介绍
我国的太阳能资源巨大，为太阳能设备的推广应用提供了良好的自然条件。目前来看利用太阳能进行发电和供热来满足多种用能需求比采用传统的柴油发电机发电、风能发电、海洋能发电作为解决手段具有更大的优势。其中，太阳能光热转化方面我国开展了深入的研究和工程项目的实施，具有了较成熟的光热转化材料和大型光热系统。但是在小型供热需求的使用，比如海岛上较少驻军的太阳能供能、宾馆太阳能用热、农村用户太阳能用热上，现有的太阳能集热设备均存在能量利用效率低、占地面积大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的现有的太阳能集热设备均存在能量利用效率低、占地面积大等缺点的问题，提供一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，该用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉具有可应用于光照十分充足的海岛上，解决海岛上所需热量、淡水的供给，还可用于供光照条件较为良好地区的宾馆、家庭等热用户的效果。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，包括锅炉本体、菲涅尔透镜和锅炉内部压力检测系统，所述锅炉本体设置在底座上端，所述底座上端两侧均固定安装有支架，所述支架内侧转动安装有菲涅尔透镜，所述锅炉本体与锅炉内部压力检测系统电性连接，所述锅炉本体由锅壳与内胆组成，所述锅壳与内胆之间设置有保温层，所述内胆内壁设置有光热转换涂层，所述菲涅尔透镜由半球形光线采集层、光线传递层与平行棱镜列阵聚光层组成，所述光线传递层上端设置有半球形光线采集层，所述光线传递层下端设置有平行棱镜列阵聚光层。优选的，所述锅炉内部压力检测系统包括压力控制模块，所述压力控制模块与压力传感器电性连接，所述压力控制模块与压力变送器电性连接。优选的，所述保温层内部下端设置有锅水，所述保温层内部上端设置有水蒸气。优选的，所述保温层厚度为50mm。优选的，所述支架共有两个，所述菲涅尔透镜通过转动轴与支架内侧转动连接。优选的，所述锅炉本体上端表面开设有黑体腔入口。与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，具备以下有益效果：1、本专利技术基于小型太阳能供热存在的问题，利用黑体效应，基于黑体辐射原理设计完成了一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，该锅炉由线性菲涅尔透镜、具有黑体腔的锅壳锅炉本体和压力控制模块组成，相较于传统的太阳能平板集热器的集热效率提高31.2％以上，相较于真空管式太阳能集热器的集热效率可提升2.2％以上，且整体占地面积明显小于传统太阳能集热器；2、本专利技术可为海水制淡、生活用热、冬季供暖提供热量，可应用于光照十分充足的海岛上，解决海岛上所需热量、淡水的供给，还可用于供光照条件较为良好地区的宾馆、家庭等热用户，所设计的太阳能黑体锅炉与现有的平板型太阳能集热器相比集热效率提高了30-40％，与真空管式太阳能集热器相比集热效率提高了2-11％，可以进一步实现节约化石燃料、节能减排的目的；3、本专利技术首次提出并设计了太阳能黑体锅壳锅炉，提高了太阳能利用率，采用线性菲涅尔透镜代替了传统的追光系统，既减少了采光面积又实现了黑体腔炉胆内的聚光，可使设备简单可靠，黑体腔入口采用玻璃密封设计，在保证较高透光率的情况下减少了锅炉散热损失，进一步提高了锅炉的热效率，在运行期无任何污染排放物，对自然与生态环境的影响甚微，太阳能锅炉光热转换效率高，有利于节省不可再生资源，近年来随着不可再生能源的大批量开发,其储量越来越少，随时将面临着能源枯竭的风险,太阳能的开发符合国家节能、环保政策；4、本专利技术提高了太阳能光热转换的转化效率，减少了设备的占地面积，有效地克服了传统太阳能集热设备的缺点，我国的太阳能资源巨大，大部分地区每年接受的太阳辐射量在5000MJ/m2以上，为本申请的应用提供了良好的自然条件，既可以应用于能源缺少的海岛地区，又可应用于光照条件较好地区的宾馆、家庭等热用户，可节约化石燃料，达到节能减排的目的；该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本专利技术结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。附图说明图1是本专利技术提出的一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉结构示意图；图2是本专利技术提出的一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉原理图；图3是本专利技术提出的锅炉本体结构示意图；图4是本专利技术提出的锅炉本体剖视图；图5是本专利技术提出的锅炉本体截面图；图6是本专利技术提出的菲涅尔透镜结构示意图；图7是本专利技术提出的锅炉吸热量随时间变化示意图；图8是本专利技术提出的锅炉热流量随时间的变化示意图；图9是本专利技术提出的锅炉蒸汽产量随时间变化示意图；图10是本专利技术提出的锅炉压力随时间变化示意图。附图标记说明1、锅炉本体；2、菲涅尔透镜；3、锅炉内部压力检测系统；4、黑体腔入口；5、支架；6、锅壳；7、内胆；8、保温层；9、光热转换涂层；10、水蒸气；11、锅水；12、半球形光线采集层；13、光线传递层；14、平行棱镜列阵聚光层。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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专利技术和简化描述，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，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；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，可以是两个元件内部的连通。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专利技术中的具体含义。请参阅图1-10，本专利技术提供一种技术方案：一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，包括锅炉本体1、菲涅尔透镜2和锅炉内部压力检测系统3，锅炉本体1设置在底座上端，底座上端两侧均固定安装有支架5，支架5内侧转动安装有菲涅尔透镜2，锅炉本体1与锅炉内部压力检测系统3电性连接，锅炉本体1由锅壳6与内胆7组成，锅壳6与内胆7之间设置有保温层8，内胆7内壁设置有光热转换涂层9，菲涅尔透镜2由半球形光线采集层12、光线传递层13与平行棱镜列阵聚光层14组成，光线传递层13上端设置有半球形光线采集层12，光线传递层13下端设置有平行棱镜列阵聚光层14。本专利技术中，优选的，锅炉内部压力检测系统3包括压力控制模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，包括锅炉本体(1)、菲涅尔透镜(2)和锅炉内部压力检测系统(3)，其特征在于：所述锅炉本体(1)设置在底座上端，所述底座上端两侧均固定安装有支架(5)，所述支架(5)内侧转动安装有菲涅尔透镜(2)，所述锅炉本体(1)与锅炉内部压力检测系统(3)电性连接，所述锅炉本体(1)由锅壳(6)与内胆(7)组成，所述锅壳(6)与内胆(7)之间设置有保温层(8)，所述内胆(7)内壁设置有光热转换涂层(9)，所述菲涅尔透镜(2)由半球形光线采集层(12)、光线传递层(13)与平行棱镜列阵聚光层(14)组成，所述光线传递层(13)上端设置有半球形光线采集层(12)，所述光线传递层(13)下端设置有平行棱镜列阵聚光层(14)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，包括锅炉本体(1)、菲涅尔透镜(2)和锅炉内部压力检测系统(3)，其特征在于：所述锅炉本体(1)设置在底座上端，所述底座上端两侧均固定安装有支架(5)，所述支架(5)内侧转动安装有菲涅尔透镜(2)，所述锅炉本体(1)与锅炉内部压力检测系统(3)电性连接，所述锅炉本体(1)由锅壳(6)与内胆(7)组成，所述锅壳(6)与内胆(7)之间设置有保温层(8)，所述内胆(7)内壁设置有光热转换涂层(9)，所述菲涅尔透镜(2)由半球形光线采集层(12)、光线传递层(13)与平行棱镜列阵聚光层(14)组成，所述光线传递层(13)上端设置有半球形光线采集层(12)，所述光线传递层(13)下端设置有平行棱镜列阵聚光层(14)。


2.根据权利要求1所述的用于多目标供能系统的太阳能黑体锅炉，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，
申请(专利权)人：张进，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23