一种通过太阳能来处理各种材料的太阳能站，其具有抛物面状的集热器，在该集热器的焦点处设有接收器，该集热器以使其能够围绕处于其凸面侧上的轴在至少两个方向上进行自由旋转的方式固定，该集热器具有双层壳体结构，该双层壳体结构包括夹紧于格栅框架结构并能够调整以便跟踪阳光方向的拱形的段，集热器设有支撑和移动元件，其中集热器包括被开发作为处理工作空间的热量接收器，并且该热量接收器连接于材料存储单元，集热器（１）的圆锥形接收器（７）包括圆锥形内部空腔，该圆锥形内部空腔的壁以及与之平行的接收器（７）的外壁包围出配备有材料运输结构的另一内部空腔，并且该另一内部空腔用作通过热能来处理各种材料的处理工作空间，另外，属于集热器（１）的半球罩（２）的材料存储单元（２５）中的其中一个通过设有泵的上升管线（６４）而连接于集热器（１）的接收器（７）中的材料处理工作空间（３１），并且从该工作空间，另一下降管线（６５）引向置于半球罩（２）内的另一材料存储罐（２６）中。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于在非常高的温度下处理各种材料的太阳能设备。本专利技术是一种用于高温下的各种待处理的材料的化学和物理变化以及用于它们 的其它类型的处理的合理设计的处理单元，其通过如下设备来实现，该设备包括双层壳体 结构的抛物面状的集热器，该双层壳体结构由夹紧在格栅框架结构中并能够调节以便跟踪 阳光方向的拱形段形成，集热器在其焦点处设有接收器，该集热器以使其能够围绕处于其 凸面侧上的轴在至少两个方向上进行自由旋转的方式固定，并且该集热器设有支撑移动元 件，集热器在支撑移动元件处包括热量接收器，并且整个结构连接于存储单元。
技术介绍
存在着多种用于太阳能的大规模利用的解决方案。已知的光电(光致电压的)方 法的本质是在作为半导体的太阳能元件中通过入射阳光来产生电流。这种系统的优点在于 能够直接产生电流。它的缺点在于太阳能元件由非常昂贵的单晶硅——单晶硅难以大规模 地生产——或者低效率的多晶硅制成，因此它不能够具有竞争性地被用来大规模地产生能 量。这些方法的另外的缺点在于它们的低效率以及短的使用寿命。另外一种类型的利用太阳能的设备中，在平面的集热器中，在位于平面隔板中的 管道内，水循环地直接暴露于阳光，在当水被加热之后，则可以在家庭中直接使用。在光电设备中的太阳能转换的最高效率的大约为9_11%，而对于平面的集热器来 说太阳能转换的最高效率大约为30%。太阳能集中设备的重点在于基于高温，该高温能够通过太阳能聚光而达到，理论 的上限是6000摄氏度。在实验站中已经达到观00摄氏度。这种会聚能够通过镜子的适当 的几何布局以及通过集热器镜子的太阳跟踪运动来实现。阳光收集(会聚)设备的主要类 型是抛物面和抛物柱面集热器、球面镜和菲涅耳透镜(Fresnel-lenses)。相比于利用平 面集热器的系统，上述类型的集热器更加经济，因为它们的效率随着热源的温度和集中性 的增加而增加。通过对于热能的更好的热力学应用，能够实现较高的特定的热技术能量。但是，基于菲涅耳原理操作的太阳能站除了它们的几个优点之外也具有一些缺 点，例如它们具有大的面积需求(3_7km2)，因此热量接收柱和日光反射装置之间的距离是 相当可观的(最大2-3km)。它们的另外一个缺点在于，热强度和从镜子上反射的光线由于空气的温度、空气 循环以及漂浮在空气中的尘埃颗粒的屏蔽效应而显著地减弱。由于反射的光线要穿过空 气，空气作为能量吸收、冷却介质，并且这种效应随着距离增加而剧烈地增加。投资费用的大部分将花费在用作热量存储单元的大罐、昂贵的冷凝设备以及柱状 物上。这些太阳能站的另外的缺点在于由于安装在日光反射装置区域中心的热量接收 器的跟踪太阳的运动无法解决，因此对于大多数的镜子来说，当它们设定成跟踪太阳时，由 于柱状物的固定位置而使得与镜子的实际表面相比只有较少部分的镜子区域得到利用，对比于体部旋转的抛物面状的太阳跟踪镜子，这种情况下镜子表面可以得到更好的利用。这些太阳能站的另外的缺点在于它们通常置于沙漠中，在沙漠中没有充足的用于 冷凝的供水，因此排热(冷凝)仅能通过空气冷却来实施，这就需要相当可观的电能并且效 率很低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于消除现有解决方案的这些缺点，并且设计一种需要尽可能小的 干燥陆地区域或者仅需要被水覆盖的区域的设备，其中反射面与热量接收器之间的距离只 是传统的太阳能站中的距离的很小一部分，并且热量接收器设计成使其适于大规模的各种 材料的高温处理，其中不再需要柱状物，由此并且通过减小热量存储罐的尺寸或者通过使 用较便宜的类型，能够在相同能力的情况下显著地节约成本。目的还在于设计一种能够设 置在水上的设备，并且该设备设有对抗风载荷以及波涛起伏的海面的适当的保护装置。该任务通过如下的设备来完成，该设备包括在焦点处设有接收器的抛物面状的集 热器，该集热器以如下的方式固定使其能够围绕处于其凸面侧上的轴在至少两个方向上 进行自由旋转，集热器包括双层壳体结构，该双层壳体结构包括夹紧于格栅框架结构的拱 形的段，集热器配备有支撑移动元件和热量接收器，并且热量接收器连接于能量转换和存 储单元。本专利技术是基于如下原理，S卩如果集热器有较轻的结构，则可以以更简单的方式构 造大的抛物面状的集热器(100-300m的直径)的支撑和移动结构，如果该结构是由就地安 装的板模块元件建造，则能够更简单地解决运输和设置。将抛物面状的集热器安置在水上 意味着对于支撑移动结构来讲具有优点。在将电流产生系统设置在水上的情况中，可以无 限量地得到所需用于冷凝的冷却介质。将集热器安置在水上的另一优点在于巨大的集热器 的相当大的重量通过水的提升力而得以保持，因此无需昂贵的、巨大尺寸的非常坚固的支 撑结构，而能够使用非常小的且较便宜的结构，并且这样还解决了抵御风暴的问题。在根据本专利技术的设备中，支撑移动元件为伸缩元件，它们能够朝任意方向旋转并 且沿着处在与集热器的轮缘平行的平面中的环面以彼此等距的方式连接于集热器，同时伸 缩元件的另一端以能够沿任意方向旋转的方式连接于基座并且围绕伸缩主支撑件，该主支 撑件在下端处固定于基座并且以与集热器的旋转轴线同线的方式通过球窝接头支撑。伸缩 元件以及伸缩主支撑件优选地进行液压操作。在集热器的外壁上存在以轴向对称的方式设 计的第二旋转体，其优选为与集热器的外壁相比具有较小表面的半球或者半球罩，另外在 由集热器和半球罩所包围的空间中，设置加固结构，而伸缩主支撑件沿半球罩与集热器的 共同中心线连接于半球罩。优选地，伸缩主支撑件以及伸缩移动元件设有液压控制单元，该 液压控制单元连接于电子控制系统。在一个实施方式中，集热器被设置在具有调节水位的水面上，使得基座处在水平 面以下，而集热器的轮缘在其任何位置中都处在水平面之上。从外面看，在集热器的东侧和 西侧，集热器优选地设有气囊，该气囊由分隔壁分割成彼此分离的空间。具有调节水位的水 面由具有水闸的围提以及围提上的挡风元件围绕，其中挡风元件或者以固定的方式或者借 助于伸缩移动元件连接于围提。形成太阳能站的更多的太阳能集热器可以放置在由围提所围绕的具有调节水位的水面上，围提上设有水闸。通过应用这种太阳能站，还可以大规模地处理需要非常高的温度进行处理的各种 材料。该设备的另外一个实施方式包括能量转换装置，该能量转换装置设有下存水罐和上 存储单元，下存水罐在满潮水平面以下，上存储单元在自然水平面以上。接收器的元件和用 于处理各种材料的工作空间的元件可以置于接收器中，而设有隔离层的存储罐可以置于半 球罩中。太阳能站的能量生产变换具有附助的功能，也就是在暂时多云的情况下来给太阳 能站提供电流和热能。为此，优选的解决方案是使用如下设备，该设备在抛物面状的集热器 的接收器中根据布雷顿(Brayton)类型的气体循环来运行。在应用Brayton类型的气体循 环的情况下，能量变换系统由压缩单元、预热单元、气体加热单元以及涡轮式发动机单元组 成。集热器由拱形单元构成，所述拱形单元包括由双重的、拱形的肋元件制成的肋框 架。外部肋框架和内部肋框架通过间距板连接，并且由双重的、拱形的肋元件和间距板所限 定的空间填充有多层格栅结构，其中各层之间通过连接元件而彼此固定。在外部部分，格栅 结构通过盒式元件封闭，所述盒式元件装配至肋元件本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过太阳能来处理各种材料的太阳能站，其具有抛物面状的集热器，在所述集热器的焦点处设有接收器，所述集热器以使其能够围绕处于其凸面侧上的轴在至少两个方向上进行自由旋转的方式固定，所述集热器具有双层壳体结构，该双层壳体结构包括夹紧于格栅框架结构并能够调整以便跟踪阳光方向的拱形的段，所述集热器设有支撑和移动元件，其中所述集热器包括被开发作为处理工作空间的热量接收器，并且所述热量接收器连接于材料存储单元，其特征在于，所述集热器（１）的圆锥形接收器（７）包括圆锥形内部空腔，该圆锥形内部空腔的壁以及所述接收器（７）的与之平行的外壁包围出配备有材料运输结构的另一内部空腔，并且所述另一内部空腔用作通过热能来处理各种材料的处理工作空间，另外，属于所述集热器（１）的半球罩（２）的材料存储单元（２５）中的其中一个通过设有泵的上升管线（６４）连接于所述集热器（１）的接收器（７）中的材料处理工作空间（３１），并且从该工作空间，另一下降管线（６５）引向置于所述半球罩（２）内的另一材料存储罐（２６）中。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：加博尔格德，
申请(专利权)人：加博尔格德，
类型：发明
国别省市：HU[匈牙利]
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