[发明专利]集热升温装置

说明书

技术领域

本发明涉及环境热能应用技术领域，特别是涉及一种利用环境中的热能实现集热升温的装置。

背景技术

随着经济的发展，能源和环境问题日益紧张。为此，减少自然能源的消耗、保护环境成为发展的重要课题。

目前，解决能源问题主要采用新能源，如利用风能、水能发电，以及开发新能源电池等。对于风能和水能发电设备复杂，新能源电池在报废后需要拆解，也会造成环境的污染，而且，使用成本高。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种利用利用环境中的热能实现集热升温的装置。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种集热升温装置，包括平板状的金属黑体、聚焦元件和球壳，所述球壳下端设置有聚光孔，所述球壳上设置有热负载承载面；所述金属黑体的下表面连接有吸热翅片，与所述金属黑体上表面相对的位置安装有所述聚焦元件，所述聚焦元件反射所述金属黑体辐射的平行光束，所述聚焦元件的反射光通过所述聚光孔，并使得焦斑落入所述球壳内部，所述球壳内壁吸收所述聚焦元件的反射光，并将热能传递给所述热负载承载面上的热负载；所述金属黑体的上表面与所述聚焦元件之间的距离H与所述金属黑体上表面面积S1之间的关系为：H<S12.5.]]>

所述聚焦元件为凸透镜或凹透镜，焦斑远方散焦。

所述聚焦元件为平凸透镜或双凸透镜。

所述金属黑体为正方形平板。

所述球壳为金属材料，所述球壳的外部安装有保温层。

所述金属黑体为热的良导体外表面设置黑色包覆层。

所述热负载承载面为平面或曲面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明的集热升温装置能够将环境中的热能汇聚起来，不消耗自然资源，成本低，有利于保护环境。而且结构简单，成本低。

2、本发明的集热升温装置可以用于烧水做饭、温差发电、汽轮机发电等，当用于发电时，可以实现分片即地供电，取消空中输电网，无污染，满足环保要求。

附图说明

图1所示为本发明集热升温装置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明集热升温装置的示意图如图1所示，包括平板状的金属黑体1、聚焦元件2和球壳3，所述球壳3下端设置有聚光孔，所述球壳3上设置有热负载承载面5，所述热负载承载面5为平面或曲面。所述金属黑体1的下表面连接有吸热翅片6，与所述金属黑体1上表面相对的位置安装有所述聚焦元件2，所述聚焦元件2反射所述金属黑体1辐射的平行光束，所述聚焦元件2的反射光通过所述聚光孔，并使得焦斑F落入所述球壳3内部，所述球壳3内壁吸收所述聚焦元件2的反射光，并将热能传递给所述热负载承载面5上的热负载。所述金属黑体1的上表面与所述聚焦元件2之间的距离H与所述金属黑体1上表面面积S1之间的关系为：在应用工程中，当范围内，向正上方的红外辐射视为平行光束。

所述聚焦元件2为凸透镜或凹透镜，焦斑F远方散焦。所述聚焦元件优选平凸透镜或双凸透镜。

本实施例中，所述金属黑体1为正方形平板。所述金属黑体1为热的良导体外表面设置黑色包覆层，所述金属黑体采用正方形紫铜或铝合金或不锈钢板材料平板，所述正方形紫铜或铝合金或不锈钢材料平板表面电化处理有黑色包覆层，或采用其他加工工艺在正方形紫铜或铝合金或不锈钢材料平板表面加工出黑色包覆层。

一般在内陆地区可选紫铜板，为节约成本亦可以用铝合金板。沿海地区，大气中盐粒子和氯离子多，为了防腐可以用不锈钢板。

所述球壳3为金属材料，可以选择铝合金或不锈钢材料，所述球壳3的外部安装有保温层4，保温层才可以用聚酯泡沫(球内温度t≤100℃)，亦可用陶瓷棉毡(球内温度t＞100℃)。

实施例1