背景技術(shù)：
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目前正在應(yīng)用的太陽(yáng)能：1.真空管太陽(yáng)能集技術(shù)，但是集熱溫度不高。2.光伏發(fā)電技術(shù)，但光電轉(zhuǎn)換率低(不足25％)，成本過高。3.槽式聚光集熱技術(shù)，但是這類聚光集熱器存在兩個(gè)主要缺點(diǎn)：裝置對(duì)太陽(yáng)跟蹤精度和拋物面的加工精度要求非常高，高溫太陽(yáng)能接收器安裝在反光面的上部，不利于接收器的安裝和保溫。4.現(xiàn)在正在建的以色列的反射鏡太陽(yáng)塔。5.美國(guó)人構(gòu)想的太陽(yáng)能氣壓對(duì)流發(fā)電。3-4-5的項(xiàng)目都是有很多相近的優(yōu)缺點(diǎn)，于是它只能應(yīng)用于特定的、專業(yè)化的場(chǎng)所。5.有人曾設(shè)計(jì)出凸透鏡的方式，但重量過大。6.有人曾設(shè)計(jì)出平面菲涅爾透鏡的方式，但機(jī)械強(qiáng)度不足、易積污、易變形、加工成本高。

附圖說明：

1.圖1.1.1，圖1.1.2，圖1.2.1，圖1.2.2是原理圖

2.圓形透鏡收集器結(jié)構(gòu)圖是圖1.3，各部分注解圖是圖1.3.1，圖1.3.2，圖1.3.3

3.線形透鏡收集器結(jié)構(gòu)圖是圖1.4，各部分注解圖是圖1.4.1，圖1.4.2

4.太陽(yáng)同步跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖是圖1.5

5.熱收貯系統(tǒng)圖是圖1.6

6.應(yīng)用安裝示意圖是圖1.7

7.應(yīng)用于海水淡化例圖是圖1.8.1

8.應(yīng)用于熱發(fā)電例圖是圖1.8.2

9.應(yīng)用于家用熱水器例圖：圖1.8.3

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
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本明是依據(jù)凸透鏡聚焦原理設(shè)計(jì)的，將大面積的太陽(yáng)光通過“外凸 內(nèi)臺(tái)階透鏡”聚集到的授熱體上，其高溫?zé)崮鼙粋鳠醿r(jià)質(zhì)(如油或水)輸送到集熱儲(chǔ)能器或直接利用。

本太陽(yáng)能聚光集熱技術(shù)能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：易加工、成本低、生產(chǎn)周期縮短、集熱溫度高、機(jī)械性能可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、安裝運(yùn)輸方便、易維護(hù)、易普及、無(wú)場(chǎng)地要求、可散分布、可應(yīng)用于大型生產(chǎn)、也可應(yīng)用小家庭.......等，所收集的熱能取代化學(xué)熱能廣泛用于熱發(fā)電、海水淡化、家庭用取暖、未來(lái)或可用于驅(qū)動(dòng)汽車........等。

透鏡的斷面形狀是外凸狐形、內(nèi)平臺(tái)階。狐形有2種：標(biāo)準(zhǔn)圓曲線和非圓曲線，(即外凸球面狐形-圖1.1.1和外凸非球面狐形-圖1.1.2)。透鏡形狀有回轉(zhuǎn)體圓形-圖1.2.1和斷面平衡延伸的直線形-圖1.2.2.相配套的結(jié)構(gòu)有透鏡、支架組、授熱組、太陽(yáng)同步跟蹤、季度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、跟蹤控制系統(tǒng)、熱收貯系統(tǒng)所組成。

具體實(shí)施方式：

一、圓形透鏡太陽(yáng)能聚光集熱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：附圖1.3

1.本機(jī)構(gòu)有外凸 內(nèi)臺(tái)階圓形透鏡、支架組、授熱組、太陽(yáng)同步跟蹤、季度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)所組成。

2.透鏡、授熱組、太陽(yáng)同步跟蹤機(jī)構(gòu)、季度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由螺絲聯(lián)接固定在支架上，形成一個(gè)整體。

3.季度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由絲桿、螺母、和相關(guān)聯(lián)接件組成，連接在支架上形成三角形，通過調(diào)節(jié)螺母在絲桿上的位置，至使整體機(jī)構(gòu)產(chǎn)生傾斜成的角度在南北方向與太陽(yáng)斜角一致。

4.透鏡固定在固定座上通過轉(zhuǎn)軸與齒輪相連，壓力油推動(dòng)油缸的移動(dòng)傳到齒輪，透鏡跟隨齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)面擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了從早晨到傍晚同步跟蹤太陽(yáng)的軌跡，由電控箱程序控制，實(shí)行自動(dòng)化控制。透鏡的擺動(dòng)方向要同日出日落方向要一致

5.外凸圓形透鏡在下雨時(shí)起到了像雨傘的作用，保護(hù)了其內(nèi)部的機(jī)構(gòu)不直接淋雨，雨水過后不積水、積污。機(jī)械性能可靠，長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性高，容易維護(hù)和清結(jié)。

8.授熱組所收集的太陽(yáng)熱能由傳熱介質(zhì)(如油)輸送到熱存貯器或直接利用。

9.該機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、安裝便利、機(jī)構(gòu)部分無(wú)電源、熱能利用介質(zhì)傳輸，安裝范圍廣泛，無(wú)特別環(huán)境要求，可以是山頂上、屋頂上、平地上、斜坡上、湖面上、海面上、荒漠上、等等，幾乎有太陽(yáng)出來(lái)的地方都合適安裝。

10.該機(jī)構(gòu)除透鏡、透鏡支撐桿、連接件、螺絲、螺母、轉(zhuǎn)軸、軸承外，全部使用鋁合金件，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化后降低成本，減輕重量。

11.可以將多套集熱組是串聯(lián)、并聯(lián)使用、也可單套工作。

二、線形透鏡太陽(yáng)能聚光集熱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：附圖1.4

1.本機(jī)構(gòu)有外凸 內(nèi)臺(tái)階線形透鏡、支架組、授熱組、季度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)所組成。

2.透鏡、授熱組、季度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由螺絲聯(lián)接固定在支架上，形成一個(gè)整體。

3.季度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)由絲桿、螺母、和相關(guān)聯(lián)接件組成，連接在支架上形成三角形，通過調(diào)節(jié)螺母在絲桿上的位置，至使整體機(jī)構(gòu)產(chǎn)生傾斜成的角度在南北方向與太陽(yáng)斜角一致。

4.安裝時(shí)透鏡的直線方向要同日出日落方向要一致，授熱板接收到的熱是線狀的

5.外凸透鏡在下雨時(shí)起到了像雨傘的作用，保護(hù)了其內(nèi)部的機(jī)構(gòu)不直接淋雨，雨水過后不積水、積污。機(jī)械性能可靠，長(zhǎng)期使用穩(wěn)定性高，容易維護(hù)和清結(jié)。

8.所收集的太陽(yáng)熱能由傳熱介質(zhì)(如熱油)輸送到熱存貯器或直接利用。

9.該機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、安裝便利、機(jī)構(gòu)部分無(wú)電源、熱能利用介質(zhì)傳輸，安裝范圍廣泛，無(wú)特別環(huán)境要求，可以是山頂上、屋頂上、平地上、斜坡上、湖面上、海面上、荒漠上、等等，幾乎有太陽(yáng)出來(lái)的地方都合適安裝。

10.比圓形透鏡太陽(yáng)能聚光集熱機(jī)構(gòu)少了太陽(yáng)同步跟蹤，成本更低，但授熱板長(zhǎng)度要加長(zhǎng)些，相同光照面積下，所收集熱的溫度要低一些，很合適民用推廣。

11.可以將多套集熱組是串聯(lián)、并聯(lián)使用、也可單套工作。

三、太陽(yáng)同步跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：圖1.5

1.早晨，時(shí)鐘給信號(hào)電控箱的電腦，開始檢測(cè)衡壓存貯器內(nèi)壓力是否足夠，不足夠產(chǎn)即起動(dòng)油泵補(bǔ)充壓力，將繼續(xù)等待太陽(yáng)光，當(dāng)檢測(cè)到太陽(yáng)時(shí)，電按箱給液壓調(diào)節(jié)器正轉(zhuǎn)信號(hào)，轉(zhuǎn)向跟蹤器與太陽(yáng)同步開始，

2.下午，傍晚到了，下陽(yáng)也下山了，轉(zhuǎn)向跟蹤器停止旋轉(zhuǎn)，時(shí)鐘給出結(jié)束工作信號(hào)給電控箱，液壓調(diào)節(jié)器得到反轉(zhuǎn)信號(hào)，正轉(zhuǎn)壓力油切斷，反轉(zhuǎn)壓力油接通，轉(zhuǎn)向跟蹤器復(fù)位。系統(tǒng)進(jìn)入體眠

3.電按箱設(shè)計(jì)有全自及手動(dòng)控制模式，當(dāng)早晨是陰天或雨天后，能調(diào)節(jié)熱接收器的透鏡方位，調(diào)正確方位后，切到自動(dòng)模式，系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.優(yōu)點(diǎn)：自動(dòng)控制。手動(dòng)控制可修正方位，可保證早晨短暫下雨或陰天后系統(tǒng)正常用運(yùn)作。系統(tǒng)起動(dòng)后不管是陰天，下雨天，大風(fēng)天，透鏡都能與太陽(yáng)同步。液壓控制，系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，不受外力作用干擾，特別是大風(fēng)雨天。電控部分置于室內(nèi)，安全，抗干擾系數(shù)高?？梢圆⒙?lián)多套熱接收器。對(duì)環(huán)境要求不高，精度也不高，耐用，實(shí)用性強(qiáng)，故障了生率低，適合體集熱系統(tǒng)。節(jié)能，油泵只要在衡壓存貯器壓力不足時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)補(bǔ)充壓力油。

四、熱收貯系統(tǒng)設(shè)計(jì)：圖1.6

1.早晨，時(shí)鐘給信號(hào)電控箱的電腦，熱油泵開始運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)熱油空循環(huán)，系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，當(dāng)回油油溫被檢測(cè)到80度后，電腦將選擇一個(gè)熱能存貯體加熱，當(dāng)溫度超過300度，油路切換到下一熱能存貯體進(jìn)行加熱。

2.油泵過熱保護(hù)。當(dāng)回油溫度檢測(cè)到油溫超過150度時(shí)，油路轉(zhuǎn)換器2將回油切換到冷卻體降溫，保護(hù)了油泵，冷卻體內(nèi)的熱水可以作為蒸汽備用或其他備用

3.油泵通過保溫管道輸出低于150度的油，油經(jīng)過相應(yīng)數(shù)量的太陽(yáng)能集熱體后，油溫升到300度以上，高溫對(duì)貯熱體進(jìn)行加熱，使熱能得以存貯，以備夜間、雨天、陰天使用。

熱能存貯介質(zhì)可以選擇高溫油、固體、化學(xué)物質(zhì)。

五、應(yīng)用安裝示意：圖1.7

該機(jī)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量輕、安裝便利、外開電源、熱能利用介質(zhì)傳輸，所以安裝范圍廣泛，無(wú)特別環(huán)境要求，可以是山頂上、屋頂上、平地上、斜坡上、湖面上、海面上、荒漠上、等等，幾乎有太陽(yáng)出來(lái)的地方都合適安裝。

應(yīng)用：

一、海水淡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)：圖1.8.1

1.利用存貯的熱能可以保證不間斷地生產(chǎn)蒸餾水和海鹽，合適工廠化大量生產(chǎn)，也可實(shí)現(xiàn)淡化海水小型化，為國(guó)家海島發(fā)展計(jì)劃做貢獻(xiàn)。如圖中虛線部分改為直接透鏡熱源。

2.所得的附產(chǎn)品高濃度鹽的海水，提供源源不斷的廉價(jià)的工業(yè)用鹽

3.此裝置生產(chǎn)出在蒸餾水，相對(duì)于反滲透生產(chǎn)出的淡水，更環(huán)保、更健康，海水利用率更高。對(duì)海水水質(zhì)無(wú)需精細(xì)工藝處理就可投入生產(chǎn)。

4.一次投入，永久零成本生產(chǎn)淡水和工業(yè)鹽。

二、熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)：圖1.8.2

1.熱能存貯體存放過去幾天透鏡收集的太陽(yáng)熱能，在發(fā)電時(shí)，源源不斷地向水蒸汽發(fā)生器提供產(chǎn)生高壓水蒸汽所需要的高溫?zé)?。高壓汽體經(jīng)過蒸汽輪機(jī)，推動(dòng)蒸汽輪機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

2.低壓水蒸汽經(jīng)過冷卻室，在蒸餾室產(chǎn)生附產(chǎn)品蒸餾水，和余熱溫水，溫水返回水蒸汽發(fā)生室生成高壓水蒸汽，實(shí)現(xiàn)余熱再利用。

三、家用熱水器系統(tǒng)：圖1.8.3

1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，易推廣，易普及。如能采取覆蓋屋頂安裝，能在起到頂層降溫的效果。

2.采取自循環(huán)加熱，安裝方便，又省錢，適合家用和對(duì)熱能量要求不場(chǎng)合。

3.家用熱水對(duì)溫度要求不高，可選擇線形透鏡收集器供熱。

4.有了高溫?zé)崴?，我們就可以用于煮飯、洗澡、冬天取暖等?/p>