[实用新型]高效吸收太阳辐射能的加热器皿

说明书

本实用新型属于太阳灶技术领域，公开了高效吸收太阳辐射能的加热器皿，所述加热器皿包括有玻璃器皿，所述玻璃器皿的形状为圆柱形、圆锥台形或倒圆锥台形，所述玻璃器皿的直径为8至40cm，还包括有容器和液体水，所述容器在所述玻璃器皿内，所述液体水在所述玻璃器皿内的底部，所述容器浮在所述液体水的液面上，所述容器底部与所述玻璃器皿底部之间的距离为2至10cm，所述容器的内部盛放所烹饪的食物，也可以包括有容器、液体水、支架和圆盘，所述容器在所述玻璃器皿内，所述液体水在所述玻璃器皿内的底部，所述支架用于支承所述容器，所述圆盘是安装在所述支架上。本实用新型能够高效吸收太阳辐射能，减少光反射损失和散热损失，取得较高的热效率。

技术领域

本实用新型涉及太阳灶技术领域，更具体地涉及高效吸收太阳辐射能的加热器皿。

背景技术

我们的祖先早在公元前11世纪的青铜器时代已经实用新型了“阳燧取火”。所谓阳燧就是一种金属的凹面镜，它能汇聚阳光点燃艾绒之类东西而取得火种。史书记载“阳燧以铜为之，形如镜，照物则景倒，向日生火”。又有记载“阳燧，金也。日高三四丈，持以向日，燥艾承之寸余，有顷，焦吹之则得火”。可见，前人早已利用阳光聚焦达到高温来加热物体，这是最古老的太阳能热利用方法之一。

用高聚光效率的光学透镜聚焦阳光来烹饪食物是由德国人Tschirnhausen(1651-1708)首先试验的。用抛物面镜反射太阳能集中到悬挂的锅上的太阳灶则是由法国人穆肖在1860年首先研制的。1890年前欧洲已开始工业化生产用旋转抛物面镜反射太阳能集中到烹饪锅上的太阳灶。1970年“石油危机”后，太阳能利用技术研发得到了更大的重视。太阳灶作为一种既不消耗矿物燃料，又不排放任何污染物，最为节能环保的烹饪方式也得到了较多的研究。在太阳能资源丰富的国家和地区太阳灶已得到了一定程度的应用。

自1980年以来我国也积极在太阳能资源丰富的省份(如甘肃、青海、宁夏、内蒙、新疆、西藏、云南)推广使用太阳灶。2006年国家农业部组织实施“太阳能温暖工程”等重大项目，使得我国的太阳灶保有量迅速增加。2014年在中国西部地区太阳灶的保有量已达120万台以上，取得了一定的节能减排的效果。

常用的反射聚光型太阳灶如图1所示。反射聚光器R将太阳光反射聚焦到支架S上的锅具P的底部来加热锅内食物，锅具P为人们日常生活使用的普通金属锅。已有的太阳灶技术研究主要涉及反射聚光器R的反光面形状(如旋转抛物面、槽形抛物面、球面、圆锥面等)和结构参数(如口径、焦距、聚光比等)、反光面材料(如玻璃镜面、金属镜面、反光膜等)、布置方式(如正轴式、偏轴式设计)、自动跟踪太阳的装置(如单轴式、双轴式自动跟踪太阳装置)等。

太阳灶的光学性能参数中最重要的是聚光效率。聚光效率定义为由反射聚光器R聚焦到达锅具P的太阳辐射量与反射聚光器R采光面积接收的太阳直射辐射量之比。目前常见的旋转抛物面太阳灶的聚光效率一般达到85％。

太阳灶的热性能参数中最重要的是光效率和热效率。《聚光型太阳灶》NY/T219-2003定义光效率为：“热损为零时，太阳灶测试锅具吸收到的能量和垂直投射到截光面积上的太阳直射辐射量之比”。该标准规定测试太阳灶的光效率时初始温度为低于环境温度10℃，终止温度为高于环境温度10℃，并规定太阳灶产品的光效率不低于65％。《聚光型太阳灶》NY219-1992则定义煮水热效率为：“太阳灶锅具内的水从某一初始温度升高到某一终止温度的全过程中所得的总热量与该过程中垂直投射到采光面积上的累积太阳直射辐照量之比”。该标准规定测试太阳灶的煮水热效率时初始温度为环境温度，终止温度为高于环境温度50℃，并规定太阳灶产品的煮水热效率不低于55％。