[实用新型]太阳能高温二次组合聚焦与能量转移传输系统

说明书

技术领域

本技术方案属于能源领域中可再生能源开发应用太阳能技术，涉及应用几何光学和物理光学对阳光处理技术的指导和应用。 

背景技术

现在成型的太阳能利用装置和设施，存在设计粗放，工艺单一，效率低下等特点。例如1、多采用单一平面反射聚焦，(1)光线入射和反射两次通过镜面其损耗为透光率的两倍，(2)定日镜点阵排列平面中有60-70％为非全息反射，存在固定能量损耗，(3)光线传射在空气中，存在气体热分子辐射损耗，阻尼损耗约为20-30％，不能消除阳光在空气中分子团的传导热损耗和对流损耗，这三种损耗是成败与否的决定性关键损耗，例如2、聚焦光学系统与能量热交换器距离太近，限制和制约着广泛使用太阳能源应用的方便性，以上种种都限制太阳能作为产业生产的大型实用能源进行应用。而在现时企业用电的科学性，经济性也存着不可克服技术偏见和误区，例如城市的夜间照明，冬季供暖、电光、电热逆转使用，夏季城市热岛效应等都耗费着巨量的电能，并见附图4能源形成与使用流程对比图。 

实用新型内容

为了解决太阳能高温热电巨型实用能源与多种太阳能实用能源的产业应用问题，就是解决太阳能高温度大功率，太阳能连续使用克服断续性两个问题。 

本实用新型技术方案包括透镜折射聚焦和旋转抛物面反射镜反射聚焦组成形成的平行定向能量光柱的二次组合聚焦光学系统和用双层真空镀银镀铝玻璃管道组成的能量转移传输光学系统两个部分。 

形成平行定向能量光柱的透镜和旋转抛物面反射镜组成的组合聚焦光学系统，D为直径大于3m的光学玻璃球面和非球面透镜或者塑壳、玻壳充水球面和非球面透镜、以及菲湟尔透镜，P为旋转抛物面反射镜，这两者的焦点重合为F，O为抛物面反射镜P的顶点，光线由透镜D聚焦于F，经F直射在旋转抛物面反射镜P，由旋转抛物面P反射成平行定向能量光柱至锅炉B处，DF为透镜D到焦点F的焦距DF的中轴光路，F到抛物面反射镜P的顶点O为抛物面反射镜P的焦距，透镜D和抛物面反射镜P分别精密固定于由复合材料制成的筒状的容器仓E的顶部和底部O，其距离DO＝DF+FO为透镜D的焦距DF和抛物面反射镜P的焦距FO之和并带有距离微调螺丝，以控制温差变化而引起的距离误差，DF为聚能单元，其透镜D的平面中垂线自始至终动态指向太阳，应用N-S支柱上的轴承座b-b₁，固定同轴心同焦点的透镜D和以F为焦点的旋转抛物面反射镜复合材料制成筒状容器仓的中箍m，b处轴承为向心推力轴承，b₁处轴承为一般单列向心轴承，内虚线S₈为以F为焦点，以O为顶点的旋转抛物面反射镜P，并和反射光出口的光椎L连接并吻合，使由透镜D处，聚焦阳光于F，再经过同焦点F抛物面反射镜P的反射，光椎L作辅助光学处理，由固定在N柱上的筒状滑道S₅射出至锅炉B，连接b-b₁轴心线和DO相交于C，CO为容器仓旋转半径，S₇为此圆弧状齿条轨道，g为扭簧钟控齿箱G.b的引出动力齿轮和S₇齿条轨道啮合于O点，由O点至S₆的固定架或容器仓，与齿条S₇等高，由金属组成，并固定轨道齿条S₇与旋转抛物面S₈形成滑面，使固定跟踪日光运转时，其透镜D焦点和抛物面反射镜P焦点始终重合于F，b₃、b₂为N柱和S柱的平衡铰接结构，S₄为螺丝S₁的滑道，S₂为N柱地脚固定螺丝，S₃为升降调节螺丝，S₄为升机调节丝杠，在固定架容器仓E结构中，抛物面反射镜P和P下滑道S₆呈抛物面状，两个焦点的与透镜D的焦点，皆重合于F，当固定架容器仓动态跟踪日光运动时，抛物面反射镜P和滑轨S₆，作反向滑动。 

由双层真空镀银镀铝玻璃管道组成的能量转移传输光学系统，输光能管道由同心圆形内管道和外管道组成，夹层和内管道皆为真空，其管网分为支管和由支管汇聚的主管组成，其形状成为树状。 

技术效果： 

1、利用太阳能，形成高温热电巨型实用能源，经过组合聚焦光学系统的多次聚焦作用，在半径为5km的范围内的阳光作用于锅炉B，其温度在春、夏、秋三季不低于1300℃，冬季温度在800℃--1000 ℃左右，功率不低于20万KW，不光可作为热电能源，也可以用作其他多种能源使用。