一种向下反射的太阳能聚焦集热装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105423573A(43)申请公布日2016.03.23(21)申请号201510757093.7(22)申请日2015.11.10(71)申请人中国石油大学（华东）地址266580山东省青岛市经济技术开发区长江西路66号(72)发明人王君申贝贝李雪琴王增丽(51)Int.Cl.F24J2/10(2006.01)F24J2/12(2006.01)F24J2/54(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种向下反射的太阳能聚焦集热装置(57)摘要本发明提出一种向下反射的太阳能聚焦集热装置，包括：旋转抛物面镜(1)、带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)、柱面镜(3)、复合抛物面镜(4)、太阳光接收器(5)和支撑架(6)；旋转抛物面镜(1)被倒置并放置于带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的上面，柱面镜(3)、复合抛物面镜(4)和太阳光接收器(5)被放置于带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的透射孔(201)的正下方；在工作中，太阳光被带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)反射到倒置的旋转抛物面镜(1)上，然后被其向下反射成平行光束经过带透射孔(201)到达其正下方的复合抛物面镜(4)上，最后被反射到太阳能集热器(5)上，实现太阳光的向下聚焦反射。CN105423573ACN105423573A权利要求书1/1页1.一种向下反射的太阳能聚焦集热装置，包括旋转抛物面镜(1)、带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)、柱面镜(3)、复合抛物面镜(4)、太阳光接收器(5)和支撑架(6)；其特征是：旋转抛物面镜(1)被倒置放置于带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的上面，使旋转抛物面镜(1)的中心旋转轴竖直向下，使旋转抛物面镜(1)和带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的焦点重合；柱面镜(3)、复合抛物面镜(4)和太阳光接收器(5)被放置于带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的透射孔(201)的正下方；旋转抛物面镜(1)、带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)、柱面镜(3)、复合抛物面镜(4)和太阳光接收器(5)固定于支撑架(6)上，并可随支撑架(6)一同转动。2.根据权利要求1所述的一种向下反射的太阳能聚焦集热装置，其特征是：在工作中，太阳光被带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)反射，经过旋转抛物面镜(1)和带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的共同焦点A，到达倒置的旋转抛物面镜(1)上，然后被旋转抛物面镜(1)向下反射成平行光束，穿过带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)上的透射孔(201)到达其正下方的复合抛物面镜(4)上，最后被复合抛物面镜(4)将平行光束聚焦反射到太阳能集热器(5)上，实现太阳光的向下聚焦反射。3.根据权利要求1所述的一种向下反射的太阳能聚焦集热装置，其特征是：带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)上的透射孔(201)的位置和直径D的大小，由旋转抛物面镜(1)和带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)之间的位置确定；其设计方法是：在带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的镜面边缘处作太阳光线，经过旋转抛物面镜(1)将太阳光线再次反射到带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)上，所反射在带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)上的太阳光线的所在位置，都包含在透射孔(201)的范围内，都可以穿过透射孔(201)，由此确定了透射孔(201)的位置和直径D的大小；旋转抛物面镜(1)、带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)和复合抛物面镜(4)的方程如下：旋转抛物面镜(1)的曲面方程为：焦点带透射孔的旋转抛物面定日镜(2)的曲面方程为：复合抛物面镜(4)的曲面方程为：以上：A1、A2均为大于0的常数；B2、B3—为长度，m。2CN105423573A说明书1/3页一种向下反射的太阳能聚焦集热装置技术领域[0001]本发明属于太阳能利用技术领域，尤其涉及一种向下反射的太阳能聚焦集热装置。背景技术[0002]太阳能具有清洁无污染、可以随地取用、取之不尽用之不竭的优点，因而太阳能的开发、利用和转换已成为人们关注的热点；在太阳能的利用技术中，光热转换技术应用广泛，它是将太阳辐射能转换成热能并加以利用；目前太阳能低温热利用发展很快，如太阳能热水器；而太阳能高温热利用技术更具有非常广阔的应用前景，如太阳能热发电、高温加热，因此研究新型太阳能高温集热装置对于提高太阳能利用水平具有重要的意义。[0003]现有的碟式太阳能聚焦集热装置是利用旋转抛物面镜，将太阳光聚焦在其焦点上，太阳光接收器被放置在旋转抛物面镜的焦点上进行吸热；然而碟式太阳能集热装置存在以下不足：由于碟式太阳能集热装置中的太阳光接收器被放置于旋转抛物面镜的焦点上，太阳光接收器需要跟随旋转抛物面镜一起转动以跟踪太阳，因而储热难度大。[0004]现有文献(专利号：ZL20121