[实用新型]一种内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器

说明书

本实用新型公开了一种内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器，包括吸热器外壳、吸热装置、石英玻璃窗、非平面透镜及透镜安装架；所述的吸热装置安装在吸热器外壳内；石英玻璃窗通过端盖固定安装在吸热器外壳的太阳光进口处；透镜安装架为环形结构，透镜安装架由磁性材料制成，透镜安装架的中心孔处设有非平面透镜；透镜安装架位于吸热器外壳内，通过若干弹簧与端盖连接；石英玻璃窗与透镜安装架平行；端盖上设有若干脉冲电磁铁，透镜安装架与脉冲电磁铁之间的磁力能够实现透镜安装架靠近石英玻璃窗。本实用新型能对入射进入吸热器中的太阳辐射方向进行动态调节，使太阳辐射能动态均匀的到达吸热介质表面，提高吸热装置的热转换效率。

技术领域

本实用新型涉及太阳能聚光集热利用设备技术领域，特别是涉及一种内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器。

背景技术

吸热器是太阳能光热转换系统中将光辐射能转化成工质热能的载体，其工作时往往需承受非稳态不均匀高强能流载荷。吸热器的能流分布和能热转换效率是其设计的两个重要指标，其安全性与稳定性会直接影响系统的正常运行。传统的主要有采用盘管或多孔介质换热的吸热器，吸热装置因受高密度、非均匀能流密度照射，会使盘管或多孔介质吸热体等换热介质表面产生局部过热与温度梯度过大的现象；局部过热易使盘管或吸热体产生高温蠕变现象，同时较高的温度梯度也会使其产生较高的热应力，大大的缩短了吸热器的寿命。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单，能对入射进入吸热器中的太阳辐射方向进行调节，使太阳辐射尽可能均匀的到达换热介质表面，提高太阳辐射能运送到换热介质的效率的内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器；它还能通过不断的实时改变光线的入射到换热介质上的方向，避免出现吸热介质上某点出现能流分布过于集中产生热斑，进而导致某点热应力过大及易高温蠕变的现象,提高使用寿命。

本实用新型采用的技术方案是：一种内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器，包括吸热器外壳、吸热装置、石英玻璃窗及透镜安装架；所述的吸热装置安装在吸热器外壳内；石英玻璃窗通过端盖固定安装在吸热器外壳的太阳光进口处；透镜安装架为环形结构，透镜安装架由磁性材料制成，透镜安装架的中心孔处设有非平面透镜；透镜安装架位于吸热器外壳内，通过若干弹簧与端盖连接；石英玻璃窗与透镜安装架平行；端盖上设有若干脉冲电磁铁，透镜安装架与脉冲电磁铁之间的磁力能够实现透镜安装架靠近石英玻璃窗。

上述的内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器中，所述的非平面透镜采用的是凹透镜、凸透镜或变参数的非平面透镜。

上述的内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器中，所述的透镜安装架采用铸铁制成。

上述的内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器中，若干脉冲电磁铁在端盖上沿圆周方向均匀布置；若干弹簧沿圆周方向均匀布置。

上述的内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器中，所述的吸热装置的吸热介质采用的是金属盘管或多孔介质吸热体。

上述的内置可轴向往复运动透镜的太阳能吸热器中，所述的吸热器外壳由绝热材料制成；端盖和吸热器外壳均采用的是非磁性材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的石英玻璃窗通过端盖固定安装在吸热器外壳上，透镜安装架通过弹簧与端盖连接，并在端盖上安装若干脉冲电磁铁，通过脉冲电磁铁产生脉冲磁场，在磁力和弹簧弹力的共同作用下，实现了透镜安装架的往复移动，用于对入射进入吸热器中的太阳辐射进行调节，可以使到达吸热器换热介质表面的辐射更加均匀；同时也由于非平面透镜实时运动，可以动态的对入射到吸热器的太阳辐射方向进行调节，可以有效的提高吸热器换热效率；同时也可以有效的防止温度梯度过大和避免吸热介质上某点出现能流分布过于集中而产生热斑的现象，防止局部的过热导致吸热介质高温蠕变及热应力过大，延长吸热器的使用寿命。

附图说明