一种磁流体零碳引光太阳能集热装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁流体零碳引光太阳能集热装置，属于太阳能热利用和光纤导光领域，包括太阳光导光装置、太阳能吸收装置和太阳能定位追踪反射装置，所述太阳光导光装置与所述太阳能吸收装置连接，所述太阳能吸收装置固定在所述太阳能定位追踪反射装置上；所述太阳光导光装置包括聚光镜，所述聚光镜的聚焦点与导光光纤的一端转动连接，所述导光光纤的另一端与所述太阳能吸收装置固定连接。本发明专利技术将导光光纤深入集热管内部，能够在现有的直接吸收型太阳能集热装置的基础上，通过采集太阳能吸收装置侧面未利用到的太阳光，经由导光光纤导入到升温较慢的中部区域，解决了内部升温缓慢的技术问题。技术问题。技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体零碳引光太阳能集热装置


[0001]本专利技术属于太阳能热利用和光纤导光领域，具体涉及一种磁流体零碳引光太阳能集热装置。

技术介绍

[0002]随着社会经济的发展，大量场所白天也需要电力照明以满足生活需求，化石能源燃烧发电会导致碳排放量加速上升。因此，节约能源、发展新能源，对减少能源消耗对环境带来的污染极其重要。太阳能作为一种可再生、遍布全球、且使用后不留任何污染的能源，越来越受到关注。太阳能光纤导光系统主要由采光装置和导光装置两部分组成。该系统目前主要应用于白天室内和地下场所的照明，有效减少了电耗和碳排放，缓解能源供应紧张的状况。
[0003]尽管现有技术已经很大程度的提高了太阳能集热效率，但是从传热的机理和实验的数据结果都反应出，在整个吸收工质中，各部分的吸热温差还是很大的。一般离阳光直射面最近的位置升温最快，最远的位置升温最慢，或者外部升温快，内部升温慢，导致整体升温慢，传热时间长。

技术实现思路

[0004]专利技术要解决的技术问题是现有的直接吸收型集热器吸热不均而导致吸热慢、传热时间长等问题。本专利技术提出一种磁流体零碳引光太阳能集热装置，在不影响正常情况下集热管吸收太阳能的基础上，能够通过光纤将采集的太阳光导入集热管吸热较慢的部分，添加外部磁场控制吸收单元集中在光线分散处，使得吸收工质整体较均匀快速的集热以及传热，进一步提高了吸收工质对太阳能的吸收及传输。
[0005]本专利技术解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0006]一种磁流体零碳引光太阳能集热装置包括太阳光导光装置、太阳能吸收装置和太阳能定位追踪反射装置，所述太阳光导光装置与所述太阳能吸收装置连接，所述太阳能吸收装置固定在所述太阳能定位追踪反射装置上；
[0007]所述太阳光导光装置包括聚光镜，所述聚光镜的聚焦点与导光光纤的一端转动连接，所述导光光纤的另一端与所述太阳能吸收装置固定连接。
[0008]在一些实施方式中，所述聚光镜与所述导光光纤连接处还设有太阳能板，所述聚光镜为菲涅尔透镜。
[0009]在一些实施方式中，所述太阳能吸收装置包括集热管，所述集热管外套有玻璃真空内管，所述玻璃真空内管外套有玻璃真空外管，所述集热管、所述玻璃真空内管和所述玻璃真空外管通过固定挡板密封连接，所述集热管和所述玻璃真空内管之间形成容纳空间，所述集热管内设有吸收工质。
[0010]在一些实施方式中，所述固定挡板上设有光纤进出口，所述导光光纤穿过所述光纤进出口延伸至所述集热管内。
[0011]在一些实施方式中，所述固定挡板上设有进水口和出水口，所述进水口和所述出水口分别与所述容纳空间连通。
[0012]在一些实施方式中，所述固定挡板上设有吸收工质进出口，所述吸收工质进出口与所述集热管连通。
[0013]在一些实施方式中，所述太阳能定位追踪反射装置包括弧形的聚光反射板，所述聚光反射板上设有支架，所述太阳能吸收装置通过固定器与所述支架连接。
[0014]在一些实施方式中，所述聚光反射板与所述太阳能吸收装置平行的两端设有若干磁体，所述磁体通过铁丝串联，并呈线性分布。
[0015]在一些实施方式中，所述聚光反射板上设置装有光感应装置的智能控制器，所述智能控制器上设有旋转盘，所述旋转盘上设有永磁体。
[0016]在一些实施方式中，所述集热管内的吸收工质为纳米磁性材料，所述纳米磁性材料为 Fe3O4包裹在石墨烯表面形成的复合磁性材料。
[0017]通过采用上述技术方案，本专利技术达到的技术效果如下：
[0018]1、本专利技术设置太阳光导光装置，使太阳能吸收装置侧面未能利用的太阳光被有效吸收，提升了太阳光的利用率。
[0019]2、太阳光吸收装置面向太阳光的一面吸收太阳光直射光，背向太阳光的一面吸收经聚光反射板反射的太阳光，而处于中间位置的部分难以快速吸收到太阳光，升温缓慢。本专利技术将导光光纤深入集热管内部，能够在现有的直接吸收型太阳能集热装置的基础上，通过采集太阳能吸收装置侧面未利用到的太阳光，经由导光光纤导入到升温较慢的中部区域，解决了内部升温缓慢的技术问题。
[0020]3、进一步的，集热装置内部设有吸收工质，在外部磁场的控制下磁性纳米颗粒聚集在光线分散区域，使得中部吸收与其他部分同步或接近同步的速度吸收光热，进一步提高了集热器的集热、储能效率及热传输效率，解决吸收工质内部吸热较慢或者依靠热传导升温速度慢、时间长的局限。
[0021]4、本专利技术在聚光镜与道光光纤连接处设置了太阳能光板，通过太阳能光板对太阳光的吸收情况调整聚光镜的位置即角度，使得太阳能能够最大限度的被吸收利用。
[0022]5、本装置制造简单、成本较低，零碳引侧面未被利用到的光导入升温慢的区域提高了太阳能的利用率以及集热效率，不存在因受热不均而导致热传输效率低、升温时间长等问题，可适应家庭、工厂等不同的场景。
附图说明
[0023]图1是本专利技术的整体结构示意图；
[0024]图2是本专利技术中太阳光导光装置的结构示意图；
[0025]图3是本专利技术中太阳能吸收装置的结构示意图；
[0026]图4是本专利技术中聚光器反射太阳光的示意图；
[0027]附图标记说明：
[0028]1‑
玻璃真空外管、2
‑
玻璃真空内管、3
‑
集热管、4
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固定挡板、5
‑
第一松紧控制器、6
‑
出水口、7
‑
第二松紧控制器、8
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吸收工质进出口、9
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进水口、10
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第三松紧控制器、11
‑
导光光纤、 12
‑
光纤进出口、13
‑
聚光镜、14
‑
太阳能板、15
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铁丝、16
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磁体、17
‑
聚光反射板、18
‑
三脚
架、 19
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固定器、20
‑
支架、21
‑
永磁体、22
‑
智能控制器、23
‑
旋转盘。
具体实施方式
[0029]下面通过具体实施例对本专利技术作进一步、详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本专利技术的保护范围。
[0030]对太阳能光热的研究是人们研究的热点。磁流体直接吸收太阳能方式的直接吸收式太阳能集热器引起了人们的广泛关注。磁性纳米流体直接吸收太阳能集热器的传热机理是在传统的集热流体中添加集热能力强的磁性纳米颗粒，形成具备稳定性良好、光谱吸收强的磁性流体作为集热介质，实现集热介质对太阳能的直接吸收。磁性纳米流体既具有固体物质的磁性，又具有液体的流动特性，在外加磁场作用下，磁性纳米流体中的磁性颗粒会小范围的聚集，聚集体形状的变化，可以起到强化传热作用。磁性纳米流体的制造工艺简单、成本较低，且有较好的吸热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁流体零碳引光太阳能集热装置，其特征在于，包括太阳光导光装置、太阳能吸收装置和太阳能定位追踪反射装置，所述太阳光导光装置与所述太阳能吸收装置连接，所述太阳能吸收装置固定在所述太阳能定位追踪反射装置上；所述太阳光导光装置包括聚光镜（13），所述聚光镜（13）的聚焦点与导光光纤（11）的一端转动连接，所述导光光纤（11）的另一端与所述太阳能吸收装置固定连接。2.根据权利要求1所述的磁流体零碳引光太阳能集热装置，其特征在于，所述聚光镜（13）与所述导光光纤（11）连接处还设有太阳能板（14），所述聚光镜（13）为菲涅尔透镜。3.根据权利要求1所述的磁流体零碳引光太阳能集热装置，其特征在于，所述太阳能吸收装置包括集热管（3），所述集热管（3）外套有玻璃真空内管（2），所述玻璃真空内管（2）外套有玻璃真空外管（1），所述集热管（3）、所述玻璃真空内管（2）和所述玻璃真空外管（1）通过固定挡板（4）密封连接，所述集热管（3）和所述玻璃真空内管（2）之间形成容纳空间，所述集热管（3）内设有吸收工质。4.根据权利要求3所述的磁流体零碳引光太阳能集热装置，其特征在于，所述固定挡板上设有光纤进出口（12），所述导光光纤（11）穿过所述光纤进出口（12）延伸至所述集热管（3）内。5.根据权利要求3所述的磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：周晓锋，屈梦玲，张静娅，高志伟，裴昀，李国柱，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：