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太阳能炉制造技术

技术编号:4279207 阅读:188 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种太阳能炉。该太阳能炉包括外部隔热室以及设置在所述外部隔热室内的内部反应室。所述内部反应室设置于外部隔热室之内并且内部太阳能窗对准外部太阳能窗。油加热器热连接到内部反应室。该油加热器包括设置在该中部空气循环道内的引入管以及引出管,以吸收来自热空气幕的热能。当从太阳能盘反射的集中太阳光束通过所述外部太阳能窗和内部太阳能窗而进入所述内部反应室时,在该内部反应室所产生的热能能够传导至油加热器的油进行加热。太阳能炉还包括多个安装在所述内部反应室中的通道,用于反射太阳光束并且吸热,并且,该太阳能炉还包括多个热连接到所述多个通道的箱,由此所述多个通道吸收的热能传导至所述多个箱的液体进行加热。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太阳能炉
技术介绍
利用太阳能产生电能的太阳能炉在本领域中是公知的。多年来,认识到了来自太 阳的太阳能,并且在利用该能源并将其转化成有用能源方面做了很多尝试。已经成功地利 用太阳能电池将太阳能转化为电能。类似地,太阳能已经转而使用到供暖系统中(如,太 阳能炉等)。但是,巨大的太阳能收集板以及巨大的存储室已经是传统太阳能炉的特征,其 中,太阳能收集板覆盖了将要用太阳能炉加热的建筑结构的较大面积,并且,通过液体介质 将从太阳能收集器传送的热存储在巨大的存储室中。然后,将存储在存储室内的热通过单 独的液体流动机构在建筑结构中进行循环。 这些传统的太阳能炉结构复杂、价格较高并且难以安装。它们的低效在于,当从收 集器向存储室传送太阳能热时会有过多的热损失。而且,无法将这些太阳能炉简单地安装 在现有建筑结构中,并且无法将其构建成针对通常在建筑结构中的传统供暖系统的辅助供 暖设备。此外,传统太阳能炉的太阳能吸收率不高。 有必要生产一种结构比较简单、价格便宜并且能量吸收率更高的改进型太阳能 炉。 提供上述
技术介绍
的说明以帮助理解太阳能炉,但并不是用来说明或构成针对本 专利技术中所公开的太阳能炉的相关现有技术。
技术实现思路
本专利技术提供了一种太阳能炉。在一个方面中,该太阳能炉包括外部隔热室、内部反 应室以及加热器(boiler)。该外部隔热室包括第一太阳能窗。该内部反应室设置在该外部 隔热室中,并且包括与该第一太阳能窗对准的第二太阳能窗。加热器设置在该外部隔热室 内并且热连接到该内部反应室。当从太阳能盘反射的集中太阳光束通过该第一太阳能窗和 第二太阳能窗而进入该内部反应室时,在该内部反应室所产生的热能对流过该加热器的液 体进行加热。 在另一方面中,该太阳能炉包括隔热室、多个加热器以及风扇系统。该隔热室包括 中心及偏离中心的窗。该多个加热器基本上设置在隔热室的整个内表面上,并且限定了中 部反应腔。该风扇系统位于该中部反应腔中,用于在该中部反应腔中产生热空气幕或热焰 幕。当从太阳能盘反射的集中太阳光束通过该偏离中心的窗进入该中部反应腔、并且以大 致与弯曲太阳光束相切的方向射到热空气幕或热焰幕时,在该中部反应腔中所产生的热能 对流过该多个加热器的液体进行加热,使得该热空气幕或热焰幕中的热空气颗粒连续地与 该弯曲太阳光束的光子发生反应,其中,该弯曲太阳光束形成为由于折射指数的变化而折 射的太阳光束。 在另一方面中,太阳能炉包括外部室、内部室及加热器系统。该外部室包括窗。该7内部室形成在该外部室内。该加热器系统与该内部室进行热连通。当从太阳能盘反射的集 中太阳光束通过该窗而进入内部室时,在该内部室中所产生的热能对流过该加热器系统的 液体进行加热。附图说明 下面将参照附图以示例的方式来说明本专利技术中公开的太阳能炉的具体实施方式, 在附图中 图1是示出了根据本专利技术的一个实施方式的太阳能炉系统的解释性示意图; 图2(a)是示出了根据本专利技术中公开揭露的一个实施方式的太阳能炉的截面图的 说明性示意图; 图2(b)是示出了根据本专利技术中公开揭露的一个实施方式的多层空气循环道的说 明性示意图; 图2(c)是示出了引入盘绕铜管束的侧视图; 图2(d)是示出了根据本专利技术中公开揭露的一个实施方式的分流构件盘的俯视 图; 图2(e)是示出了设置有两个分流构件的盘绕铜管的立体图; 图2(f)是示出了根据本专利技术中公开揭露的另一实施方式的太阳能炉截面的说明 性示意图; 图2(g)是示出了根据本专利技术中公开揭露的另一实施方式的太阳能炉截面的说明 性示意图; 图2(h)是示出了图2(g)中的太阳能炉的说明性立体图; 图3是示出了太阳能炉的内部反应室的详细放大图; 图4(a)至图4(d)是示出了图3中的内部反应室的通道以及油箱的分解图; 图5(a)至图5(b)是示出了通道和油箱的片段图; 图6是示出了通道以及油箱的放大截面图; 图7是示出了通道以及油箱的俯视图; 图8是示出了太阳能炉中的离心式风扇和空气循环的说明性示意图; 图9是示出了太阳能炉的侧视图的说明性示意图;以及 图10是示出了太阳能炉的仰视图的说明性示意图。具体实施例方式下面将详细说明本专利技术公开的太阳能炉的优选实施方式,在下述说明中提供其示 例。对于本领域技术人员来说,为了清楚可以不示出一些对于理解太阳能炉不是特别重要 的特征,虽然这种情况是显而易见的,但是对于本专利技术中公开的太阳能炉的示例性实施方 式也进行了详细说明。 而且应当可以理解的是,本专利技术中公开的太阳能炉并不限于下述具体的实施方 式,可以由本领域技术人员完成各种变化和修改,而不偏离所附权利要求书的精神或范围。 例如,在本公开和所附权利要求的范围内,不同的说明性实施方式的元件和/或特征可以 彼此组合和/或彼此替代。8 为了说明目的,以下出现的术语上部、下部、左、右、垂直、水平、顶 部以及底部涉及太阳能炉在附图中的方向定位。可以理解的是,太阳能炉可以位于各 种位置,除非有明确的相反说明。而且,可以理解的是,附图中所示及下述说明中描述的具 体装置仅是太阳能炉的示例性实施方式。因此,并不认为限于与以下公开的实施方式有关 的具体尺寸及其它物理特征。 应当注意的是,在全篇说明书和权利要求书中,当一个元件连接或联结到另 一元件时,这并不一定表示一个元件紧固到、固定到或以其它方式附接到另一元件。相反, 术语连接或联结表示一个元件直接或间接地连接到另一元件,或者与另一元件机械 连接或电连接。 图1示出了根据本专利技术的一个实施方式的太阳能炉系统的解释性示意图。太阳能 炉系统包括太阳能炉1以及镜面反射太阳能盘26。太阳能盘26用于反射、集中并射出太阳 光束16至太阳能炉1。 图2(a)示出了根据本专利技术中公开的一个实施方式的太阳能炉1的截面图的说明 性示意图。太阳能炉1可以包括具有外部太阳能窗31的外部隔热室2,以及具有与外部太 阳能窗31对准的内部太阳能窗11的内部反应室3。内部反应室3设置在外部隔热室2内。 外部隔热室2可以包括一个或更多个绝缘层。根据所例示的实施方式,外部隔热 室2具有外壳、内壳以及在外壳和内壳之间的真空围封部分。外部隔热室2可以由陶瓷或 任意其它的高绝缘性材料制成。 外部隔热室2也可以设置有在外表面上的金属壁,用于保护目的。 内部反应室3限定了室28,在室28中发生辐射反应或光子反应。内部反应室3可 以具有由钢、铁或任意其它高传导性材料制成的内壁。内部反应室3可以设置有由陶瓷制 成的外壁。当集中太阳光束16进入内部反应室3时,光子与光反射吸热通道47作出反应 以产生热能,其细节将在图4a中说明。如图8所示,内部反应室3能够通过任意的诸如角 钢19的传统紧固装置而紧固在相对于外部隔热室2的固定位置。 太阳能炉1可以包括位于外部隔热室2内并且热连接到内部反应室3的油加热器 4。当从太阳能盘26反射的集中太阳光束16通过外部太阳能窗31和内部太阳能窗11而 进入内部反应室3时,在内部反应室3中所产生的热能传导至油加热器4的油进行加热。 根据所例示的实施方式,油加热器4位于外部隔热室2内的上部,并且内部反应室 3位于靠近外部太阳能窗31的外部隔热室2内的下部。油加热器4可以由任意合适的高传 导性材料制成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能炉,包括:外部隔热室,该外部隔热室包括第一太阳能窗;内部反应室,该内部反应室设置在所述外部隔热室内并且包括与所述第一太阳能窗对准的第二太阳能窗;以及加热器,该加热器设置在所述外部隔热室内并且热连接到所述内部反应室,其中,当从太阳能盘反射的集中太阳光束通过所述第一太阳能窗和所述第二太阳能窗而进入所述内部反应室时,在所述内部反应室所产生的热能传导至所述加热器的液体进行加热。

【技术特征摘要】
US 2008-12-23 12/342,125一种太阳能炉,包括外部隔热室,该外部隔热室包括第一太阳能窗;内部反应室,该内部反应室设置在所述外部隔热室内并且包括与所述第一太阳能窗对准的第二太阳能窗;以及加热器,该加热器设置在所述外部隔热室内并且热连接到所述内部反应室,其中,当从太阳能盘反射的集中太阳光束通过所述第一太阳能窗和所述第二太阳能窗而进入所述内部反应室时,在所述内部反应室所产生的热能传导至所述加热器的液体进行加热。2. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述加热器包括用于将液体送入和送出所 述加热器的引入管和引出管,并且所述引入管和引出管设置在由所述外部室和内部室以及 所述加热器所限定的中部空气循环道中。3. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述外部隔热室包括外壳、内壳以及在所述 外壳与内壳之间的真空围封部分。4. 根据权利要求2所述的太阳能炉,还包括位于所述中部空气循环道中的至少一个离 心式风扇,该离心式风扇用于循环其中的热空气。5. 根据权利要求4所述的太阳能炉,其中,所述驱动至少一个离心式风扇的电发动机 位于所述外部隔热室之外。6. 根据权利要求5所述的太阳能炉,还包括用于提供太阳能以启动所述电发动机的太 阳能板。7. 根据权利要求2所述的太阳能炉,其中,所述中部空气循环道设置有空气汇聚喷嘴, 该空气汇聚喷嘴与供应广散展开式的水源连接并且设置在所述第一太阳能窗和第二太阳 能窗附近,以用于驱动所述中部空气循环道内的热空气或热焰,并且用于在所述第一太阳 能窗和第二太阳能窗之间形成热空气幕或热焰幕。8. 根据权利要求2所述的太阳能炉,还包括空气管,该空气管用于引导热空气的一部 分从所述中部空气循环道通过环形管道的开口离开所述外部隔热室,其中,在该环形管道 的开口处的热空气的一部分由离心式风扇通过所述第一太阳能窗被收回到所述中部空气 循环道内。9. 根据权利要求1所述的太阳能炉,还包括固定在所述第一太阳能窗和第二太阳能窗 所位于的所述外部隔热室一侧的风阻尼器。10. 根据权利要求2所述的太阳能炉,还包括连接到所述引入管、用于测量温度的温度 传感器,及用于调节温度并且将温度保持在预设温度的温度控制器。11. 根据权利要求io所述的太阳能炉,还包括连接到所述温度控制器以控制所述液体的流速的阀。12. 根据权利要求2所述的太阳能炉,其中,所述引入管的一部分设置在围绕所述第 一太阳能窗的所述外部隔热室之外,以直接从并不穿过所述第一太阳能窗的太阳光束吸收 热,并且由所述引入管从光子束吸收热之后所产生的热空气颗粒的一部分被离心式风扇收 回到所述中部空气循环道中。13. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述液体包括油。14. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述外部隔热室由陶瓷制成。15. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述外部隔热室在其外表面上设置有金属壁。16. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述内部反应室具有由陶瓷制成的外壁以 及由钢或铁制成的内壁。17. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述加热器由传导性材料制成。18. 根据权利要求2所述的太阳能炉,其中,所述引入管及引出管由铜制成。19. 根据权利要求1所述的太阳能炉,其中,所述外部室和所述内部室通常是盒状的, 并且所述第一太阳能窗和第二太阳能窗是圆形的。20. 根据权利要求1所述的太阳能炉,还包括安装在所述内部反应室内的多个通道, 该多个通道用于在各个通道的侧壁之间连续地反射太阳光束并且吸收太阳能,及热连接到 该多个通道的多个箱,其中,由该多个通道所吸收的热能传导至该多个箱的液体进行加热。21. 根据权利要求20所述的太阳能炉,包括多个第一通道,该第一通道具有由第一玻 璃覆盖的第一开口端,该第一开口端用于捕获直接从太阳能盘反射的垂直太阳光束,该第 一玻璃由结晶玻璃制成。22. 根据权利要求21所述的太阳能炉,包括具有第二开口端的多个第二通道,该第二开口端由第二玻璃覆盖,该第二玻璃与所述第一玻璃相邻并且成一定角度,该第二开口端 用于捕获从该第一玻璃反射的太阳光束以及直接从太阳能盘反射的成角度的太阳光束,该 第二玻璃由结晶玻璃制成。23. 根据权利要求22所述的太阳能炉,包括具有第三开口端的多个第三通道,该第三 开口端由第三玻璃覆盖,该第三玻璃与该第二玻璃相邻并且成一定角度,该第三开口端用 于捕获从该第二玻璃反射的太阳光束,该第三玻璃由结晶玻璃制成。24. 根据权利要求23所述的太阳能炉,包括具有第四开口端的多个第四通道,该第四 开口端由第四玻璃覆盖,该第四玻璃与该第三玻璃相邻并且成一定角度,该第四开口端用 于接收从该第三玻璃反射的太阳光束,该第四玻璃由结晶玻璃制成。25. 根据权利要求20所述的太阳能炉,其中,所述多个通道被分为两个对称部分,各个 部分包括在所述第二太阳能窗上开口、用于捕获太阳光束的多个开口端。26. 根据权利要求20所述的太阳能炉,其中,所述多个箱安装于其中的隔间限定了所 述多个通道,所述多个箱从左到右设置并且通过铜管彼此液体连通,并且油以一个方向通 过油泵从左边的油箱流向右边的油箱。27. 根据权利要求26所述的太阳能炉,包括多个隔间,该隔间具有包围内部隔间的外 部隔间。28. 根据权利要求20所述的太阳能炉,其中,所述通道是平行的,并且内部侧壁以堆叠 多层通道的形式彼此相隔一定距离。29. 根据权利要求20所述的太阳能炉,其中,所述多个通道的至少一部分被巻成通常 的多边形形状。30. 根据权利要求20所述的太阳能炉,还包括用于将液体送入到各个隔间的多个箱 的引入管以及从各个隔间的多个箱送出液体的引出管,及固定在所述内部室的两个相对端 的隔热室,其中,通过所述加热器的引入管将穿过所述隔热室的侧壁的所述多个箱的引入 管相连接,并且通过所述加热器的引出管将穿过所述隔热室的侧壁的所述多个箱的引出管 相连接。31. 根据权利要求30所述的太阳能炉,其中,所述加热器的引入管和引出管以及所述 多个箱由铜制成。32. 根据权利要求20所述的太阳能炉,其中,所述多个通道由金属合金制成。33. 根据权利要求32所述的太阳能炉,其中,所述多个通道的内表面涂覆有具有高吸 收率和低太阳能发射率的涂覆材料。34. 根据权利要求33所述的太阳能炉,其中,所述涂覆材料包括氧化镍黑或铬黑。35. 根据权利要求20所述的太阳能炉,其中,所述液体包括油。36. 根据权利要求2所述的太阳能炉,其中,所述引入管是以通过不锈钢丝紧固到一起 的盘绕管的形式。37. 根据权利要求2所述的太阳能炉,其中,所述引入管形成是由位于所述引入管沿着 管内设置的多个分流构件,各个分流构件包括盘和扩口喷嘴,该盘垂直于流的方向设置并 且包括中心开口和多个外围开口 ,该扩口喷嘴在该盘中心下流侧连接到该盘,使得所述喷 嘴开口与所述中心开口对齐,并且其中,空气部分地直接通过所述中心开口及所述喷嘴开 口 ,并且部分地通过多个外围开口 ,而且基本上与盘绕管的内表面垂直地、放射状地分散, 以增加热能的吸收。38. 根据权利要求7所述的太阳能炉,包括多个层的中部空气循环道。39. 根据权利要求7所述的太阳能炉,其中,所述中部空气循环道巻起以形成具有内部 开口的多层空气循环道,该内部开口通过管连接到外部开口以形成连续的流通道。4...

【专利技术属性】
技术研发人员:韩伟文
申请(专利权)人:韩伟文
类型:发明
国别省市:HK[中国|香港]

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