[发明专利]具有自动除霜功能的复合多曲面槽式太阳能聚光集热器

说明书

本发明属于太阳能聚光和热利用技术领域，特别涉及一种复合多曲面槽式太阳能聚光集热器。具有自动除霜功能的复合多曲面槽式太阳能聚光集热器，当太阳高度角低时，通过玻璃进光口的太阳光被半抛物面和竖直反射面反射到带有光陷阱的黒色吸光面板上，进而加热了空气加热腔中的空气，加热后的热空气一部分对玻璃盖板加热，另一部分进入线性菲涅尔聚光镜内表面，进而沿玻璃盖板内表面上升，实现除霜功能。当太阳高度角高时，通过玻璃盖板的太阳光入射到半抛物面和抛物反射面上，反射后汇聚到玻璃真空管接收器中的翅片上被流体通道中换热介质吸收，通过线性菲涅尔聚光镜的太阳光直接汇聚到接收体上，两部分汇聚的太阳光共同给换热介质提供了热能。

技术领域

本发明属于太阳能聚光和热利用技术领域，特别涉及一种复合多曲面槽式太阳能聚光集热器。

背景技术

目前推广利用的槽式太阳能聚光集热器多以抛物面聚光集热为主，其优点是聚光集热温度高，但其缺点是聚光集热器旋转中心与整体装置重心不重合，属于“外聚光”形式；玻璃真空管接收器位于抛物面聚光集热器的上部，容易在反射面上形成阴影，影响聚光器的聚光效率，而且抛物反射镜面易落灰，影响反射效果；对于在高纬度地区冬季使用，抛物反射面上的结霜需要在太阳下照射一段时间才可以消除，导致聚光集热器正常运行时间缩短。因此，为了克服抛物反射面聚光集热器的缺点，进一步解决冬季结霜对槽式聚光集热器的影响，利用复合多曲面反射聚光与线性菲涅尔镜透射聚光组合而成并利用斜入射太阳光加热玻璃盖板进而除霜的槽式太阳能聚光集热器是有意义的。

发明内容

本发明的目的是：为了消除冬季高纬度地区结霜对太阳能聚光集热器的影响，延长槽式太阳能聚光集热器的有效工作时间，提高槽式太阳能聚光集热器的聚光效率，减少槽式太阳能聚光集热工程初投资成本，本发明提供了一种具有自动除霜功能的复合多曲面槽式太阳能聚光集热器。

本发明的技术方案是：具有自动除霜功能的复合多曲面槽式太阳能聚光集热器，它包括：聚光器、玻璃盖板、玻璃真空管接收器、黑色吸光板以及渐缩热空气导管；

聚光器为槽式结构，其前后两侧为半抛物反射面，底面为抛物反射面，两个半抛物反射面与抛物反射面之间由分别由两个竖直反射面连接；聚光器的左右两端的开口一端由玻璃进光口、侧板实现封闭，另一端由黑色吸光板实现封闭；黑色吸光板与两个半抛物反射面之间形成空气加热腔；

黑色吸光板设有竖直排布的光陷阱，黑色吸光板的顶部设有盖板，底部设有与空气加热腔相通的冷空气进口；盖板设有与空气加热腔相通的热空气通道、与热空气通道相通的热空气出口、以及与热空气通道通过热空气升孔相连通的半圆形热空气腔；半圆形热空气腔上设有热空气通孔；

渐缩热空气导管上设有喷孔，渐缩热空气导管与热空气出口相连通；

内部设有翅片的玻璃真空管接收器两端穿过黑色吸光板、侧板，设置在抛物反射面上方；

玻璃盖板中部设有拱形结构，拱形结构处设有线性菲涅尔聚光镜；玻璃盖板设置在聚光器的顶部；线性菲涅尔聚光镜、抛物反射面的焦点位置均与玻璃真空管接收器重合；热空气通孔与线性菲涅尔聚光器相对，喷孔与玻璃盖板相对。

有益效果：本发明利用复合多曲面反射和线性菲涅尔镜透射原理，对入射太阳光进行顺向聚焦，即玻璃真空管接收器位于聚光集热器内部，属于“内聚光”形式，对于斜入射无法汇聚到玻璃真空管接收器表面的太阳光经反射加热侧壁热空气腔内空气，进而热空气对玻璃盖板进行加热，实现自动除霜功能，除此以外，复合多曲面太阳能聚光集热器还具有跟踪精度要求低、可吸收部分散射光、玻璃盖板对反射镜面起到保护等优点。

附图说明

图1是本发明的立体效果示意图。

图2是本发明的太阳光正入射光路图。

图3是本发明的太阳光斜入射光路图。

图4是本发明中光陷阱光学原理图。