一种主动式太阳能追踪集热装置及其气缸结构制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种主动式太阳能追踪集热装置及其气缸结构，所述装置包括水箱、光热转化元件，所述水箱上端是开口结构，所述光热转化元件漂浮在水箱上部，所述光热转化元件包括发泡材料形成的基体，基体上形成上侧开口的凹槽，集热管箱包括第一管口和第二管口，第一管口连接左放热管组的入口，第二管口连接右放热管组的入口，左放热管组的出口连接上管，右放热管组的出口连接上管；所述第一管口和第二管口设置在在集热管箱一侧。本发明专利技术在没有加热装置辅助下产生大量蒸汽，漂浮的泡沫材料将光热转化层托出水面，抑制了产生的热能由薄膜向下层液体的耗散，从而提高装置的蒸汽化效率，展现了其作为光热转化新能源材料的极大潜力。现了其作为光热转化新能源材料的极大潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种主动式太阳能追踪集热装置及其气缸结构


[0001]本专利技术属于太阳能领域，尤其涉及一种太阳能集热器系统。

技术介绍

[0002]随着现代社会经济的高速发展，人类对能源的需求量越来越大。然而煤、石油、天然气等传统能源储备量不断减少、日益紧缺，造成价格的不断上涨，同时常规化石燃料造成的环境污染问题也愈加严重，这些都大大限制着社会的发展和人类生活质量的提高。能源问题已经成为当代世界的最突出的问题之一。因而寻求新的能源，特别是无污染的清洁能源已成为现在人们研究的热点。
[0003]太阳能是一种取之不尽用之不竭的清洁能源，而且资源量巨大，地球表面每年收的太阳辐射能总量为1
×
10
18
kW
·
h，为世界年耗总能量的一万多倍。世界各国都已经把太阳能的利用作为新能源开发的重要一项。然而由于太阳辐射到达地球上的能量密度小(每平方米约一千瓦)，而且又是不连续的，这给大规模的开发利用带来一定困难。因此，为了广泛利用太阳能，不仅要解决技术上的问题，而且在经济上必须能同常规能源相竞争。
[0004]针对集热器的结构，现有技术已经进行了很多的研发和改进，但是整体来说集热能力不足，而且还存在运行时间长容易结垢问题，影响集热效果。
[0005]无论哪种形式和结构的太阳能集热器，都要有一个用来吸收太阳辐射的吸收部件，集热器的结构对太阳能的吸收起到重要的作用。
[0006]热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果，开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备，其中包括太阳能、海水淡化领域，例如太阳能的利用等。
[0007]中国海岛超过1万个，但大多数因匮乏淡水无法居住，有常住居民者不足500个，制约海岛开发、国防等功能。改善人居环境，使海水淡化成为严重缺水海岛地区主要供水方式之一，基本满足海岛不断提升的生活、生产用水需求。
[0008]本专利技术针对上述的问题，提出了一种新式的太阳能集热海水淡化系统。该装置以太阳光为驱动源，在没有加热装置辅助下产生大量蒸汽，本专利技术所用制备方法工艺简单，原料无毒无害，具有较高可重复性。这种蒸汽产生装置可以高效利用太阳能从而制备太阳能蒸汽，在太阳能发电、海水淡化和污水处理等领域具有广阔的商业价值和应用前景。

技术实现思路

[0009]本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种太阳能集热海水淡化系统。该装置以太阳光为驱动源，在没有加热装置辅助下产生大量蒸汽，漂浮的泡沫材料将光热转化层托出水面，抑制了产生的热能由薄膜向下层液体的耗散，从而提高装置的蒸汽化效率，展现了其作为光热转化新能源材料的极大潜力。本专利技术所用制备方法工艺简单，原料无毒无害，具有较高可重复性。这种蒸汽产生装置可以高效利用太阳能从而制备太阳能蒸汽，在太阳能发
电、海水淡化和污水处理等领域具有广阔的商业价值和应用前景。
[0010]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0011]一种主动式太阳能追踪集热装置，所述系统包括水箱、光热转化元件，所述水箱上端是开口结构，所述光热转化元件漂浮在水箱上部的海水中，所述光热转化元件包括发泡材料形成的基体，基体上形成上侧开口的凹槽，所述系统还包括太阳能辅助加热装置，所述辅助加热装置包括蒸发端和冷凝端，蒸发端是太阳能集热部件，冷凝端设置在水箱中，太阳能辅助加热装置也是一种集热装置，包括集热管箱、上管和放热管组，所述放热管组包括左放热管组和右放热管组，左放热管组与上管和集热管箱相连通，右放热管组与上管和集热管箱相连通，从而使得集热管箱、上管和放热管组形成加热流体封闭循环，集热管箱内填充相变流体，每个放热管组包括圆弧形的多根放热管，相邻放热管的端部连通，使多根放热管形成串联结构，并且使得放热管的端部形成放热管自由端；集热管箱包括第一管口和第二管口，第一管口连接左放热管组的入口，第二管口连接右放热管组的入口，左放热管组的出口连接上管，右放热管组的出口连接上管；所述第一管口和第二管口设置在在集热管箱一侧。
[0012]作为优选，蒸发端内部设置温度检测元件，用于检测集热装置内部的温度，所述温度检测元件与控制器进行数据连接，控制器根据时间顺序提取温度数据，通过相邻的时间段的温度数据的比较，获取温度差或者温度差变化的累计，低于阈值时，控制器控制集热管箱停止集热或者继续集热。
[0013]作为优选，所述凹槽内填充泡沫镍基体，基体的下部壁面设置毛细结构输水通道，所述输水通道连通水箱的水体和泡沫镍基体，所述凹槽的上部设置光热转化涂层，所述光热转化涂层与泡沫镍基体相连，发泡材料自身浮力大于重力。
[0014]作为优选，所述反射镜沿着中部分为两部分，分别是第一部分和第二部分，所述支撑件是支撑柱，设置在集热管箱的下部，气动伸缩杆分别从支撑柱上伸出延伸连接到第一部分和第二部分，用来驱动第一部分和第二部分分开或者合并。当第一部分和第二部分合并在一起时，所述的反射镜构成一个完整的反射镜，所述集热管箱位于反射镜的焦点位置处，用于对集热管箱进行集热；当第一部分和第二部分分开时，所述的集热管箱不位于第一部分和第二部分的焦点，不对集热管箱进行集热。
[0015]作为优选，所述的气动伸缩杆连接驱动器，通过驱动器驱动气动伸缩杆的伸缩，通过气动伸缩杆的伸缩来使得反射镜的焦点发生位置变化，气动伸缩杆是气缸结构，包括进气阀、气缸、活塞腔、排气阀、磁环，活塞密封，导向环，支撑杆和活塞；气缸通过进气孔与空气压缩机连通，活塞上行时，活塞上安装的磁环与气缸外壁的上部感应器产生电磁感应，当磁环与上部电磁感应器位置重合时，进气阀关闭，活塞停止运动，从而使与活塞相连接的支撑杆保持一定的位置静止不动；活塞下行时，通过电磁换向阀，排气阀变为进气阀，进气阀变为排气阀，压缩空气推动活塞向下运动，当磁环与下部电磁感应器重合时，进气阀关闭，活塞静止不动。
[0016]本专利技术具有如下优点：
[0017]1、本专利技术温度感知元件检测的前后时间段温度差或者累计温度差，能够通过参数差来判断内部流体的蒸发基本达到了饱和，内部流体的体积也基本变化不大，此种情况下，内部流体相对稳定，此时的管束振动性变差，因此需要进行调整，使其进行振动，从而停止
集热。使得流体进行体积变小从而实现振动。当压力差降低到一定程度时，此时内部流体又开始进入稳定状态，此时需要集热使得流体重新蒸发膨胀，因此需要进行启动集热。
[0018]2、本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种气动驱动太阳能集热装置，通过气缸结构驱动太阳能装置。
[0019]3、本专利技术针对现有技术中的不足，提供一种太阳能集热海水淡化系统。该装置以太阳光为驱动源，在没有加热装置辅助下产生大量蒸汽，漂浮的泡沫材料将光热转化层托出水面，抑制了产生的热能由薄膜向下层液体的耗散，从而提高装置的蒸汽化效率，展现了其作为光热转化新能源材料的极大潜力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种主动式太阳能追踪集热装置，所述装置包括水箱、光热转化元件，所述水箱上端是开口结构，所述光热转化元件漂浮在水箱上部的海水中，所述光热转化元件包括发泡材料形成的基体，基体上形成上侧开口的凹槽，所述装置还包括太阳能辅助加热装置，所述辅助加热装置包括蒸发端和冷凝端，蒸发端是太阳能集热部件，冷凝端设置在水箱中，太阳能辅助加热装置也是一种集热装置，包括集热管箱、上管和放热管组，所述放热管组包括左放热管组和右放热管组，左放热管组与上管和集热管箱相连通，右放热管组与上管和集热管箱相连通，从而使得集热管箱、上管和放热管组形成加热流体封闭循环，集热管箱内填充相变流体，每个放热管组包括圆弧形的多根放热管，相邻放热管的端部连通，使多根放热管形成串联结构，并且使得放热管的端部形成放热管自由端；集热管箱包括第一管口和第二管口，第一管口连接左放热管组的入口，第二管口连接右放热管组的入口，左放热管组的出口连接上管，右放热管组的出口连接上管；所述第一管口和第二管口设置在在集热管箱一侧。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，蒸发端内部设置温度检测元件，用于检测集热装置内部的温度，所述温度检测元件与控制器进行数据连接，控制器根据时间顺序提取温度数据，通过相邻的时间段的温度数据的比较，获取温度差或者温度差变化的累计，低于阈值时，控制器控制集热管箱停止集热或者继续集热。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述凹槽内填充泡沫镍基体，基体...

【专利技术属性】
技术研发人员：王素梅，杨绪钦，刘献福，王湛，陈岩，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：