[实用新型]一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构

说明书

本实用新型提供一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构，包括吸热底板、安装在所述吸热底板上的半球形框架、以及铺设在所述吸热底板底部的反射椭圆凹面镜，所述半球形框架表面铺满菲涅尔透镜，所述吸热底板呈凹形结构，所述半球形框架的顶部设有蒸汽出口，所述吸热底板和反射椭圆凹面镜上具有相连通的排液口。球形腔体结构可以无死角地接收太阳辐射，可跟踪太阳光，实现不间断地聚光热，满足用户的采光集热需求。

技术领域

本实用新型涉及新能源领域，特别是涉及一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构。

背景技术

太阳能，即太阳的热辐射能，是一种可再生能源，主要表现形式为太阳光线。在能源需求不断增加的今天，太阳辐射能被广泛地应用于发电、淡化、家用热水器的供热。为了有效利用太阳光辐射能，许多研究人员使用外部的聚太阳光集热器来提升太阳能收集的性能，常见的有太阳能真空管、平板式太阳能集热器等。本实用新型提出了一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构，旨在以高效收集太阳辐射能和太阳光的同时，减少太阳光热收集器的成本。

目前，可高效收集太阳能的集热器有碟形集热器、抛物面聚光镜、线性菲涅耳透镜等几种结构。比如，凹面式太阳能集热器，这种集热器不仅可以提高热效率，同时还能减少太阳能集热器的占地面积。再如，基于线性菲涅尔透镜的聚光太阳能集热器，该集热器在相对较高的温度水平下比平板或真空管集热器具有更高的热效率。根据文献研究发现，可调反射板倾角的蒸馏器、与抛物面反射器集成的球形太阳能蒸馏器、与太阳能蒸馏器冷却系统相结合的平面集热器受研究人员的关注度较高。

综上所述的几种太阳光热收集器的结构可归纳为：(1)碗碟型、(2)直线型、(3)抛物面型、(4)平面型。碗碟型和抛物面型结构可以代表如今市面上最高效率的太阳辐射能收集装置，但是，碗碟型和抛物面型都需要超高的制作成本。而直线型和平面型结构则是以低廉的成本著称，但是，缺点就是聚太阳光热的效果大打折扣。因此，申请人提出了一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构，该结构具有多个环形围绕的菲涅尔透镜；球形腔体可以无死角地接收太阳辐射，可跟踪太阳光，实现不间断地聚光热，满足用户的采光集热需求。该实用新型可高效收集太阳辐射能，效率远超一般集热器的能量收集效率，并且成本控制在中等水平，属于高性价比的太阳辐射能收集装置，具有一定的市场。另外，通过探索球形腔体内气液两相流特征与结构的关系，本专利对球形结构进行改进、优化和创新，提出了两款球形结构，以适应不同工业过程的要求。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构，无需太阳光追踪装置就可实现全方位收集太阳辐射能，去除了大量辅助设备降低了成本，以解决现有存在的太阳辐射能收集装置成本过高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型实施例提供一种可高效收集太阳辐射能的球形腔体结构，包括吸热底板、安装在所述吸热底板上的半球形框架、以及铺设在所述吸热底板底部的反射椭圆凹面镜，所述半球形框架表面铺满菲涅尔透镜，所述吸热底板呈凹形结构，所述半球形框架的顶部设有蒸汽出口，所述吸热底板和反射椭圆凹面镜上具有相连通的排液口。

进一步地，所述吸热底板由钛金属制作而成。

进一步地，所述菲涅尔透镜的光线聚集在吸热底板的凹面。

进一步地，所述半球形框架的顶部形状采用三角形顶部或平面顶部。

进一步地，所述半球形框架为仿造足球结构。

本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：

(1)本申请所述半球形框架表面铺满菲涅尔透镜，可以无死角地接收太阳光，无需安装太阳光跟踪装置，就可实现不间断地聚光热；