一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，包括反射板、拋物面以及吸熱器，所述的拋物面安裝在一左支撐桿上，左支撐桿的一端固定在一橫梁的左端，所述的反射板安裝在右支撐桿上，右支撐桿的一端固定在一橫梁的右端；橫梁安裝在一轉(zhuǎn)動(dòng)桿上，轉(zhuǎn)動(dòng)桿帶動(dòng)橫梁旋轉(zhuǎn)；所述的橫梁上還安裝有一百葉窗，百葉窗位于吸熱器和反射板之間。本發(fā)明采用手動(dòng)方法取代電機(jī)跟蹤太陽(yáng)，減輕太陽(yáng)爐的重量，減低太陽(yáng)爐制造費(fèi)用；同時(shí)可以隨機(jī)移動(dòng)太陽(yáng)爐裝置的位置，提供太陽(yáng)爐的機(jī)動(dòng)性能；通過在太陽(yáng)爐的反射板和拋物面之間布置百葉窗，調(diào)節(jié)拋物面的匯聚功率，實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)換溫度，滿足多種太陽(yáng)能高溫應(yīng)用的技術(shù)需求。
【專利說明】—種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽(yáng)爐應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說，本發(fā)明涉及一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]拋物面由于聚光比大，轉(zhuǎn)換溫度高，是傳統(tǒng)的太陽(yáng)爐。但直接用拋物面作太陽(yáng)爐時(shí)，存在以下不足，一方面，目前的太陽(yáng)爐一般采用電機(jī)跟蹤太陽(yáng)，結(jié)構(gòu)比較笨重，費(fèi)用較高，且電機(jī)跟蹤太陽(yáng)爐的支撐柱需要固定，太陽(yáng)爐一旦建成，不能移動(dòng)；另一方面，太陽(yáng)爐匯聚的太陽(yáng)功率由拋物面的幾何結(jié)構(gòu)決定，拋物面幾何結(jié)構(gòu)一旦確定，其匯聚的太陽(yáng)功率和轉(zhuǎn)換溫度難于調(diào)控，適用性比較差。
[0003]太陽(yáng)能是一種豐富的可再生清潔能源。開發(fā)利用太陽(yáng)能資源對(duì)節(jié)能減排、改善生態(tài)環(huán)境具有重要的意義。太陽(yáng)能高溫?zé)徂D(zhuǎn)換是開發(fā)利用太陽(yáng)能資源的重要方式，而太陽(yáng)爐是實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能高溫?zé)徂D(zhuǎn)換的根本技術(shù)途徑。
[0004]目前常用的太陽(yáng)爐用直射式和發(fā)射式兩種類型。在直射式太陽(yáng)爐中，聚聚器本身直接朝向太陽(yáng)，如圖1a所示；而在反射式太陽(yáng)爐中，太陽(yáng)輻射借助于可轉(zhuǎn)動(dòng)的反射板反射到固定的聚聚器上，如圖1b所示。
[0005]直射式太陽(yáng)爐的優(yōu)點(diǎn)是不會(huì)引起定日鏡的反射損失，但焦點(diǎn)位置比較高，試驗(yàn)操作比較困難。反射式太陽(yáng)爐解決了焦點(diǎn)的高度問題，而且吸熱器可以水平放置，容易布置吸熱器/反應(yīng)器。
[0006]在中華人民共和國(guó)國(guó) 家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站上，查到與本發(fā)明相關(guān)的專利5項(xiàng)，具體信息如下:
[0007](I)張健民.固定焦點(diǎn)式太陽(yáng)爐灶，申請(qǐng)(專利)號(hào):200610048636.9
[0008]該專利特點(diǎn):其主要特征在于跟蹤太陽(yáng)時(shí)以焦點(diǎn)為圓心轉(zhuǎn)動(dòng)，焦點(diǎn)與凹面分離，所以焦點(diǎn)始終固定；凹面鏡的參數(shù)也也作出了修改。因?yàn)榻裹c(diǎn)固定，所以焦點(diǎn)之間可象電路一樣相互串聯(lián)、并聯(lián)，因而可以大規(guī)模陣列安置，大規(guī)模提供熱水熱汽。
[0009](2)陳應(yīng)天，林晨星.用自旋-仰角跟蹤方式和行列轉(zhuǎn)動(dòng)象差修正法制造的太陽(yáng)爐?申請(qǐng)(專利)號(hào):200610200777.8
[0010]該專利特點(diǎn):它的技術(shù)要點(diǎn)是定日鏡采用自旋與仰角跟蹤法來跟蹤太陽(yáng)；定日鏡的反射面是由3行或以上和3列或以上的子鏡組成的；定日鏡可以同時(shí)跟蹤太陽(yáng)和進(jìn)行聚光；子鏡可以在行和列方向進(jìn)行軸向轉(zhuǎn)動(dòng)以對(duì)因太陽(yáng)光入射角變化而造成的象位差作出修正。
[0011](3)郭慶? 一種雙焦斑兩用太陽(yáng)爐?申請(qǐng)(專利)號(hào):201210155957.4
[0012]該專利特點(diǎn):定日鏡裝在支架上，支架的上沿、下沿上裝有調(diào)節(jié)定日鏡朝向的拉線，拉線經(jīng)拉線輪與調(diào)整手柄相連，調(diào)整手柄裝在支架上，吸熱爐下部經(jīng)滑輪裝在運(yùn)動(dòng)軌道上，吸熱爐朝向定日鏡反光面呈開口狀，開口后部在箱體內(nèi)裝有聚光鏡，聚光鏡置于雙焦斑聚光定日鏡聚光在兩用吸熱爐內(nèi)焦點(diǎn)形成的焦斑上，使聚光鏡聚焦在兩用吸熱爐內(nèi)上部裝的吸熱盤體的下底面上，吸熱盤體上裝有同盤體內(nèi)相連通且伸出吸熱爐殼體外的進(jìn)出水管道，焦斑中心與定日鏡下沿在同一水平面上。如圖2所示。
[0013](4)魏秀東，盧振武?地軸式太陽(yáng)爐聚光器?申請(qǐng)(專利)號(hào)=200610017032.8
[0014]該專利特點(diǎn):該太陽(yáng)爐聚光器采用地軸式單軸跟蹤，保證在跟蹤太陽(yáng)過程中將陽(yáng)光會(huì)聚到地軸延長(zhǎng)線上固定一點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)聚光器跟蹤方式復(fù)雜、聚光目標(biāo)隨動(dòng)的缺陷。該聚光器旋轉(zhuǎn)軸由同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)，跟蹤太陽(yáng)時(shí)角；聚光鏡與轉(zhuǎn)軸成45°處為其零位置，定期調(diào)節(jié)聚光鏡的傾角，其角度變化等于赤緯角度變化的一半。
[0015](5)陳應(yīng)天.一種采用自旋-仰角跟蹤方式的太陽(yáng)爐.申請(qǐng)(專利)號(hào):200810213419.X
[0016]該專利特點(diǎn):本發(fā)明涉及一種利用太陽(yáng)能產(chǎn)生熱量的裝置，特別是一種采用自旋-仰角跟蹤方式，即通過采光鏡面自旋，同時(shí)調(diào)整鏡面仰角的方來實(shí)現(xiàn)定日鏡的運(yùn)行跟蹤的太陽(yáng)爐，包括至少一個(gè)可以聚光的定日鏡，所述定日鏡將太陽(yáng)光反射到一個(gè)固定的聚光反射鏡上，所述聚光反射鏡對(duì)入射進(jìn)來的陽(yáng)光進(jìn)行聚光，從而形成高溫區(qū)；所述聚光反射鏡面積與定日境的采光面積之比小于等于1: 50，所述聚光反射鏡幾何焦距與其自身口徑的比例是0.25~1.5。本發(fā)明將傳統(tǒng)太陽(yáng)爐兩階式的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化為準(zhǔn)一階式的設(shè)計(jì)，大大地減少了傳統(tǒng)鏡面的像差，降低了制作成本(約為國(guó)外同類太陽(yáng)爐造價(jià)的10%)，使用前景廣闊。如圖3所示。
[0017]基于上述介紹，目前，太陽(yáng)爐(包括直射式和反射式)在運(yùn)行中普遍采用電機(jī)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)，結(jié)構(gòu)比較笨重(電機(jī)比較笨重)、費(fèi)用較高(電機(jī)費(fèi)用高)，且匯聚功率和轉(zhuǎn)換溫度由聚集器結(jié)構(gòu)決定，在運(yùn)行中不能調(diào)節(jié)，使用范圍受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0018]針對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)爐技術(shù)的不足，在反射式太陽(yáng)爐技術(shù)基礎(chǔ)上，提出一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，既減輕電機(jī)跟蹤太陽(yáng)爐的重量，同時(shí)調(diào)節(jié)太陽(yáng)爐的轉(zhuǎn)換溫度，滿足不同太陽(yáng)能高溫應(yīng)用的技術(shù)需求。
[0019]本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，包括反射板、拋物面以及吸熱器，所述的拋物面安裝在一左支撐桿上，左支撐桿的一端固定在一橫梁的左端，所述的反射板安裝在右支撐桿上，右支撐桿的一端固定在一橫梁的右端；橫梁安裝在一轉(zhuǎn)動(dòng)桿上，轉(zhuǎn)動(dòng)桿帶動(dòng)橫梁旋轉(zhuǎn)；所述的橫梁上還安裝有一百葉窗，百葉窗位于吸熱器和反射板之間。
[0020]所述的反射板上還設(shè)有一進(jìn)動(dòng)桿，進(jìn)動(dòng)桿架設(shè)在右支撐桿上。
[0021]所述的橫梁兩端底部還安裝有滾輪。
[0022]所述的轉(zhuǎn)動(dòng)桿固定在一基座上。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024](I)采用手動(dòng)方法取代電機(jī)跟蹤太陽(yáng)，減輕太陽(yáng)爐的重量，減低太陽(yáng)爐制造費(fèi)用；同時(shí)可以隨機(jī)移動(dòng)太陽(yáng)爐裝置的位置，提供太陽(yáng)爐的機(jī)動(dòng)性能；
[0025](2)通過在太陽(yáng)爐的反射板和拋物面之間布置百葉窗，調(diào)節(jié)拋物面的匯聚功率，實(shí)現(xiàn)不同的轉(zhuǎn)換溫度，滿足多種太陽(yáng)能高溫應(yīng)用的技術(shù)需求。【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過參照下面的詳細(xì)描述，能夠更完整更好地理解本發(fā)明以及容易得知其中許多伴隨的優(yōu)點(diǎn)，但此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定，其中:
[0027]圖1a為【背景技術(shù)】中直射式太陽(yáng)爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖1b為【背景技術(shù)】中反射式太陽(yáng)爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為【背景技術(shù)】中雙焦斑兩用太陽(yáng)爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為【背景技術(shù)】中采用自旋-仰角跟蹤方式的太陽(yáng)爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明輸入功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，箭頭方向?yàn)樘?yáng)光線路方向。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0033]圖4為本發(fā)明輸入功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示出的，本發(fā)明的一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，包括反射板1、拋物面2以及吸熱器3，拋物面2安裝在一左支撐桿4上，左支撐桿4的一端固定在一橫梁5的左端，反射板2安裝在右支撐桿6上，右支撐桿6的一端固定在一橫梁的右端5 ;橫梁5安裝在一轉(zhuǎn)動(dòng)桿7上，轉(zhuǎn)動(dòng)桿7帶動(dòng)橫梁5旋轉(zhuǎn)；橫梁5上還安裝有一百葉窗8，百葉窗8位于吸熱器3和反射板I之間。反射板I上還設(shè)有一進(jìn)動(dòng)桿9，進(jìn)動(dòng)桿9架設(shè)在右支撐桿6上。橫梁5兩端底部還安裝有滾輪10。轉(zhuǎn)動(dòng)桿7固定在一基座11上。
[0034]本發(fā)明裝置主要由拋物面2、吸熱器3、百葉窗8、反射板1、進(jìn)動(dòng)桿9、轉(zhuǎn)動(dòng)桿7、滾輪10和橫梁5組裝，其中，橫梁5將所有裝置連接成一個(gè)整體。
[0035]一方面，通過進(jìn)動(dòng)桿9的前進(jìn)和后退，調(diào)節(jié)反射板I的傾角，實(shí)現(xiàn)入射太陽(yáng)光的水平反射。同時(shí)通過橫梁5繞轉(zhuǎn)動(dòng)桿7的水平轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)節(jié)反射太陽(yáng)光的方位角。通過這兩個(gè)跟蹤過程，使反射太陽(yáng)光沿拋物面2的對(duì)稱軸射向拋物面2，實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光的高倍聚集。
[0036]另一方面，通過調(diào)節(jié)百葉窗8的葉片夾角0，控制射向拋物面2的太陽(yáng)功率，調(diào)節(jié)太陽(yáng)爐的轉(zhuǎn)換溫度，滿足多種太陽(yáng)能高溫?zé)徂D(zhuǎn)換應(yīng)用技術(shù)要求。
[0037]通過進(jìn)動(dòng)桿9和轉(zhuǎn)動(dòng)桿7設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)替代電機(jī)跟蹤太陽(yáng)，減少了太陽(yáng)爐的重量和制造成本；
[0038]通過調(diào)節(jié)反射板I與拋物面2之間百葉窗8的葉片夾角，調(diào)節(jié)太陽(yáng)爐的轉(zhuǎn)換溫度，滿足不同工作溫度的技術(shù)需求。
[0039]以上實(shí)例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
【權(quán)利要求】
1.一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，包括反射板、拋物面以及吸熱器，其特征在于，所述的拋物面安裝在一左支撐桿上，左支撐桿的一端固定在一橫梁的左端，所述的反射板安裝在右支撐桿上，右支撐桿的一端固定在一橫梁的右端；橫梁安裝在一轉(zhuǎn)動(dòng)桿上，轉(zhuǎn)動(dòng)桿帶動(dòng)橫梁旋轉(zhuǎn)；所述的橫梁上還安裝有一百葉窗，百葉窗位于吸熱器和反射板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，其特征在于，所述的反射板上還設(shè)有一進(jìn)動(dòng)桿，進(jìn)動(dòng)桿架設(shè)在右支撐桿上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，其特征在于，所述的橫梁兩端底部還安裝有滾輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輸入太陽(yáng)能功率可控的手動(dòng)跟蹤太陽(yáng)爐，其特征在于，所述的轉(zhuǎn)動(dòng)桿固定在一基座上。
【文檔編號(hào)】F24J2/54GK103615811SQ201310571365
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月13日
【發(fā)明者】戴貴龍, 侯根富, 李興友, 郭永輝 申請(qǐng)人:福建工程學(xué)院