太陽(yáng)能高倍聚光沙漠沙垂直加熱融化裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)能利用技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種對(duì)太陽(yáng)光進(jìn)行聚光的光熱利用
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能是一種清潔無(wú)污染的可再生能源，取之不盡，用之不竭。充分開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不僅可以節(jié)約日益枯竭的常規(guī)化石能源，緩解嚴(yán)峻的資源短缺問(wèn)題，而且還可以減少污染，減緩氣候變化，保護(hù)人類(lèi)賴(lài)以生存的生態(tài)環(huán)境。
[0003]在我們生存的地球上，存在著大面積的沙漠，因其惡劣的自然環(huán)境，使人類(lèi)很難在這些區(qū)域內(nèi)生存。尤其是沙漠在風(fēng)的作用下產(chǎn)生的流動(dòng)性，可以造成周?chē)貐^(qū)生產(chǎn)生活設(shè)施的嚴(yán)重破壞，最終導(dǎo)致無(wú)法利用，人類(lèi)的生存空間被沙漠不斷侵蝕。
[0004]當(dāng)今，荒漠化也是世界性的公害，全球受到荒漠化危害的陸地面積已達(dá)到I / 4，且每年仍以5?7萬(wàn)平方公里的速度擴(kuò)展。目前，全球荒漠化面積達(dá)到3800萬(wàn)平方公里，占地球陸地總面積的四分之一，使世界三分之二的國(guó)家和五分之一的人口受到其影響。沙塵暴虐，田毀人亡，每年造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)400多億美元。
[0005]國(guó)家林業(yè)局公布的數(shù)據(jù)表明，我國(guó)現(xiàn)有荒漠化土地面積為262.6萬(wàn)平方公里，占國(guó)土總面積的27.3%，涉及全國(guó)18個(gè)省區(qū)的471個(gè)縣，影響著近4億人口的生產(chǎn)和生活，每年由沙化造成的直接經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)540億元人民幣。荒漠化已成為嚴(yán)重威脅中華民族生存空間、嚴(yán)重制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。
[0006]目前，政府每年要拿出巨額資金用于防沙治沙工程建設(shè)。
[0007]現(xiàn)有治沙方法主要包括工程治沙和植物治沙兩大類(lèi)。所謂工程治沙是用柴、草、粘土、板條、籬笆、卵石或?yàn)r青乳劑和高分子聚合物等設(shè)置障礙或輔壓遮蔽的方法阻沙固沙。這種方法受資源和條件的限制只在少數(shù)地區(qū)可用，費(fèi)用較高，可持續(xù)時(shí)間短，而植物治沙法生產(chǎn)周期長(zhǎng)、見(jiàn)效慢，在大部分缺水和降水稀少地區(qū)是不具備實(shí)施條件的。
[0008]在公開(kāi)的《治沙、筑路方法及其裝置》(97104067.2)專(zhuān)利技術(shù)中，是將聚焦后的太陽(yáng)光束掃描地面，使地面的沙?；蛲寥廊廴诨蛘邿Y(jié)，冷卻后使地面上形成堅(jiān)硬覆蓋物。在公開(kāi)的《利用太陽(yáng)能的智能化筑路與沙漠表面硬化系統(tǒng)》(200710161174.6)專(zhuān)利技術(shù)中，是采用太陽(yáng)能發(fā)電組件向蓄電池充電，再由蓄電池向激光設(shè)備提供電能用于沙漠表面硬化。以上技術(shù)存在的主要缺點(diǎn)是:在實(shí)施過(guò)程中，由于沙漠地形非常復(fù)雜，地表崎嶇不平，且太陽(yáng)的位置時(shí)刻都在發(fā)生變化，其聚焦落點(diǎn)很難控制，整個(gè)機(jī)構(gòu)會(huì)十分復(fù)雜，必然會(huì)阻礙其廣泛實(shí)施和推廣；其次是蓄電池蓄電效率低，造成只有很少部分能源用于沙漠表面硬化，因此其總體效率較低，硬化效率與投入不成比例。
[0009]沙漠沙，太細(xì)，有土，太黏，而且可塑性比較差，與河沙相比，不太適合用在建筑和混凝土中。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了克服以往工程治沙、植物治沙、設(shè)備聚光治沙的缺點(diǎn)和不足，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能高倍聚光沙漠沙垂直加熱融化裝置，能夠降低設(shè)備的制造難度，提高太陽(yáng)能量的利用率；沙漠沙在下落的過(guò)程中即可實(shí)現(xiàn)融熔液化，下降過(guò)程中不與其他材料和器件相接觸，融熔液化過(guò)程很簡(jiǎn)單；能夠利用沙漠沙生產(chǎn)多種形狀的石質(zhì)建材，改變了以往由于沙漠沙太細(xì)而不太適合用在建筑和混凝土中的狀況；用形成的不同形狀的石質(zhì)材料鋪設(shè)在沙漠表面，比在復(fù)雜地形上運(yùn)動(dòng)并進(jìn)行硬化，在技術(shù)上更加簡(jiǎn)單，成本也更低，因此更具有推廣價(jià)值。
[0011]本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能高倍聚光沙漠沙垂直加熱融化裝置，包括:水平地基、支撐輪、中心軸、平面承臺(tái)、第一支架、平面鏡轉(zhuǎn)軸、平面鏡、第二支架、曲面鏡、圓弧面鏡、料倉(cāng)、流量控制器、下落通道、承接成型容器；
支撐輪和中心軸都固定在水平地基上；中心軸垂直于水平地基；支撐輪數(shù)量至少有三個(gè)以上，設(shè)置在以中心軸為圓心的圓形軌道上，支撐輪的轉(zhuǎn)輪朝上，且轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線均通過(guò)中心軸，支撐輪的轉(zhuǎn)輪高度相同；
平面承臺(tái)安裝在中心軸和支撐輪上，在支撐輪的支撐下，能夠沿中心軸為中心進(jìn)行水平轉(zhuǎn)動(dòng)；
第一支架和第二支架都固定在平面承臺(tái)上；第一支架上有平面鏡轉(zhuǎn)軸，平面鏡安裝在平面鏡轉(zhuǎn)軸上并能夠沿平面鏡轉(zhuǎn)軸相對(duì)于平面承臺(tái)改變高度角；
曲面鏡和圓弧面鏡都固定安裝在第二支架上，相對(duì)于平面承臺(tái)固定；平面鏡、曲面鏡、圓弧面鏡上都設(shè)置有高反射率的反射層，能夠反射太陽(yáng)光；曲面鏡的反射面是拋物柱面形狀，圓弧面鏡的反射面是圓弧柱面鏡；曲面鏡的反射面的焦線與圓弧面鏡的反射面的軸線重合且與平面承臺(tái)垂直，與水平地基也垂直；平面鏡與曲面鏡的反射面相對(duì)，曲面鏡與圓弧面鏡的反射面相對(duì)，圓弧面鏡安裝在平面鏡與曲面鏡之間的位置；
料倉(cāng)安裝在流量控制器的上方，料倉(cāng)內(nèi)盛放沙漠沙，流量控制器根據(jù)太陽(yáng)能輻射的強(qiáng)度即時(shí)調(diào)整沙漠沙從料倉(cāng)內(nèi)流出的流量，再?gòu)牧髁靠刂破髁鞒鲞M(jìn)入下落通道，下落通道與曲面鏡的反射面的焦線、圓弧面鏡的反射面的軸線重合；承接成型容器放置在平面承臺(tái)上，并位于下落通道的下方；
控制平面承臺(tái)水平轉(zhuǎn)動(dòng)，并且控制平面鏡沿平面鏡轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使平面鏡對(duì)太陽(yáng)進(jìn)行跟蹤；平面鏡將太陽(yáng)光線反射成為一次反射光線；在合適的跟蹤角度下，能夠使一次反射光線成為相對(duì)于平面承臺(tái)平行的光線，一次反射光線全部射向曲面鏡，曲面鏡將一次反射光線反射成為二次反射光線，并且匯聚在曲面鏡的反射面的焦線上；流量控制器根據(jù)太陽(yáng)能輻射的強(qiáng)度即時(shí)調(diào)整沙漠沙從料倉(cāng)內(nèi)流出，沙漠沙在重力的作用下進(jìn)入下落通道；由于下落通道與曲面鏡的反射面的焦線重合，在下落通道上匯聚了高強(qiáng)度的太陽(yáng)輻射能量；當(dāng)平面鏡、曲面鏡的反射面足夠大且流量控制器的流量控制恰當(dāng)時(shí)，沙漠沙在通過(guò)下落通道時(shí)，吸收輻射能，從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，最后落入到承接成型容器內(nèi)，經(jīng)冷卻凝固后成為固態(tài)的石質(zhì)材料；冷卻凝固后的形狀由承接成型容器的不同形狀決定；
沙漠沙在重力的作用下通過(guò)下落通道時(shí)處于松散狀態(tài)，有部分二次反射光線未被沙漠沙吸收；透過(guò)下落通道的二次反射光線由圓弧面鏡重新成為三次反射光線，重新反射到下落通道上，也就是曲面鏡反射面的焦線上，使下落的沙漠沙重新吸收和利用，提高太陽(yáng)能聚光能量的利用率。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的立體結(jié)構(gòu)原理及光路示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的側(cè)視結(jié)構(gòu)原理及光路示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明的頂視結(jié)構(gòu)原理及光路示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明的聚光部分的光路示意圖。
[0016]圖中標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下:
10-太陽(yáng)光線、11-一次反射光線、12-二次反射光線、13-三次反射光線、15-水平地基、16-支撐輪、17-中心軸、21-平面承臺(tái)、22-第一支架、23-平面鏡轉(zhuǎn)軸、23-平面鏡、32-第二支架、33-曲面鏡、34-圓弧面鏡、41-料倉(cāng)、42-流量控制器、43-下落通道、51-承接成型容器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來(lái)確定具體的實(shí)施方式。
[0018]本發(fā)明中，為了便于描述，各部件的相對(duì)位置關(guān)系的描述均是根據(jù)說(shuō)明書(shū)圖1的布圖方式來(lái)進(jìn)行描述的，如:前、后、上、下、左、右等的位置關(guān)系是依據(jù)說(shuō)明書(shū)附圖的布圖方向來(lái)確定的。
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能高倍聚光沙漠沙垂直加熱融化裝置，包括:水平地基15、支撐輪16、中心軸17、平面承臺(tái)21、第一支架22、平面鏡轉(zhuǎn)軸23、平面鏡24、第二支架32、曲面鏡33、圓弧面鏡34、料倉(cāng)41、流量控制器42、下落通道43、承接成型容器51 ；
支撐輪16和中心軸17都固定在水平地基15上；中心軸17垂直于水平地基1