光聚變太陽能制熱裝置的製作方法

2023-11-11 07:10:22 1

專利名稱：光聚變太陽能制熱裝置的製作方法
技術領域：
光聚變太陽能制熱裝置技術領域[0001]本實用新型為一種光聚變太陽能制熱裝置，屬太陽能應用新領域。
背景技術：
[0002]生產力的發展和科學發明創造了社會的繁榮，促進了人類的文明和進步，但同時也帶來難以挽回的負面影響。據不完全統計，為了發展生產力全人類消耗的能源折合標準煤約15X1012kg/年，相當於每秒鐘產生I. 39 X IO13J/s的熱量。人類每年約向大氣中排放 3 X 101°噸的二氧化碳,使陸地、海洋和大氣之間二氧化碳交換的平衡受到破壞,結果使大氣中二氧化碳的含量每年增加7. 5X IO9噸，形成溫室效應，導致全球氣候變暖，冰川融化，海平面上升，農作物乾枯，洪水肆虐，造成人類生存環境的深度惡化。[0003]如何應對資源和環境的重大挑戰，成為全球關注的熱點。2010年12月192個國家的環境部長和其他官員在丹麥哥本哈根召開聯合國全球氣候大會，許多有識之士面對二氧化碳和其他有害物質排放對環境造成的汙染大聲疾呼，我們的地球母親已經在「發燒」了， 著名天體物理學家史蒂芬 霍金說「200年後人類將毀滅，因為人類的貪婪和無知」。與會官員繼《京都議定書》一期承諾到期後限制二氧化碳排放的後續方案，就未來應對氣候變化的全球行動籤署新的協議，被認為是又一具有劃時代意義的全球氣候協議書，對地球今後的氣候變化走向將產生深遠的影響，被喻為是「拯救人類的最後一次機會」的會議。因此， 低碳經濟已不單純是一個經濟問題，也不是商業價值問題，而是關乎拯救地球生態環境，關乎人類生存發展的命運問題！聯合國世界末日之鐘己幾次指向了午夜O點，警示人們只有全人類的共同努力，才能遏制地球環境的惡化！[0004]在深刻反思化石類能源對氣候變化危害的同時，人類對風能、潮汐能、太陽能等清潔能源的研究開發一刻也沒有停止，尤其是對太陽能的研究更進行了不懈的努力。[0005]開發利用太陽能，首先是具有取之不盡用之不竭的資源基礎。[0006]太陽作為地球最親密的夥伴，其直徑139. 3X 104km,是地球直徑的109倍，質量 I. 989X 103°kg，為地球質量的33 X IO4倍。太陽中心區不停地進行熱核反應，其核心溫度 156X 105°C，表面溫度5800°C，並每秒鐘向宇宙空間輻射約3. 83 X IO26J/s的能量，雖然H 地平均距離15X 107km，但地球表面仍能接收到其中22億分之一的輻射能量，成為地球上光和熱的主要來源，僅此22億分之一，就相當於太陽每年無償饋送給地球I億座100億度的核電廠。正是由於太陽輻射到地球的光和熱，才有了地球萬物的休養生息，才有了人類的智慧和文明。因此，積極開發和利用太陽能，較之地球上各種生物加化石能源的總和，太陽能是取之不盡，用之不竭的最豐富能源。[0007]二是太陽能利用清潔無害，保護環境，拯救地球。[0008]利用太陽能無需附加任何燃料，純粹是光和熱、光和電的能量轉換，不必擔心二氧化碳排放，非常有利於環境保護，對逐步康復人類的生態環境，實現良性循環具有極其深遠的意義。[0009]三是人類對太陽能的開發利用已積累了成熟的技術和成功的經驗。[0010]受古人類削冰取火的啟示，太陽能利用已遍及各個領域，小型太陽能制熱技術和產品普及到千家萬戶，太陽能光伏發電在部分日照條件充裕的邊遠地區，已經是城市的主供電源。上世紀以來，太陽能熱發電已有一定規模。塔式太陽能熱發電容量美國已從法國、原聯邦德國和義大利的IMW發展到1(MW;碟式太陽能熱發電系統從上世紀80年代起， 美國、德國、西班牙、前蘇聯也建成了一批容量5 50kW的熱發電項目；槽式太陽能熱發電系統在美國人John Ericsson採用槽形拋物面太陽能集熱裝置驅動了一臺熱風機的基礎上，國際能源機構9個成員國共同完成了了一項總功率500kW的示範試驗，隨後，美國和以色列聯合組成的LUZ國際公司在美國南加州建造了第一座商業化槽式太陽能電站，之後至1991年一共建造了 9個柱形拋物槽鏡分散聚光系統的太陽能熱發電站，總裝機容量為 353. 8MW，是世界上規模最大、成效最高的太陽能發電工程。我國對於槽式太陽能熱發電雖然起步較晚，但在中科院和中國科技大學前期實驗研究的基礎上，已相繼建成一批100KW、 200KW槽式太陽能熱發電項目，中國航天科技集團550麗槽式太陽能熱發電站項目計劃總投資110億元，已獲得國家「863」和國防科工委研發經費支持，將在內蒙達旗展旦召蘇木境內開工建設。[0011]儘管太陽能熱發電技術有著極其誘人的發展前景，但由於其昂貴的利用成本，商業上沒有得到大規模發展，其制約瓶頸一是太陽能能流密度低，需要大面積光學反射裝置和接收裝置；二是太陽能熱發電系統的發電效率低，年太陽能淨髮電效率不超過15% ;三是太陽能供應不連續、不穩定。上述三點制約都需要在系統中增加龐大的聚能、接受、蓄熱裝置和管路系統，導致太陽能熱發電投資成本是天然氣電站投資成本的7倍。在兩者價格體系相差懸殊的情況下，太陽能熱發電技術難以衝破利益的誘惑，形成商業化開發規模。因此，只有攻克低成本高效聚能和熱電轉化技術的瓶頸，才能加快太陽能熱發電的商業化發展。[0012]近年來，一種「聚能光斑」理論和「死亡射線」試驗引起廣泛關注。[0013]「聚能光斑」理論研究表明一個直徑lm，面積O. 78m2，溫度在2000°C左右的太陽能聚能光斑，其光熱發電量可供2萬戶人家使用I年，即使將光斑直徑縮小為20cm，面積 314cm2，溫度在300-400 °C之間，也可以安裝相當於6kw左右的太陽能聚光電池，年發電量在 HOOOkwh左右，可以解決近10個家庭的日常用電。[0014]「死亡射線」試驗為美國19歲少年Eric Jacqmain在普通42英寸衛星信號接收盤上黏滿5800多塊小玻璃鏡面，其焦點溫度可達3000-3600°C，該溫度遠遠超出自然界中常見的大部分物體的熔點，足以熔化鋼鐵、煮沸水泥、瞬間摧毀任何有機材料，被稱為「死亡射線」。[0015]上述太能能技術和產品的工業性開發及「聚能光斑」理論和「死亡射線」試驗，其太陽能聚能焦點溫度達到1000-3000°C，技術上是無容置疑的，關鍵是如何攻克低成本獲取大直徑聚能光斑的關鍵技術-聚光鏡和聚光材料，使太陽能利用實現規模化和商業化。[0016]我國幅員遼闊，地處陽光充沛的亞熱帶地區，陸地面積每年接收的太陽輻射總量在3. 3 X IO3 8. 4X 106kJ/m2a之間，相當於2. 4X IO4億噸標準煤。全國總面積2/3以上地區年日照時數大於2000小時，日照在5X106kJ/m2a以上。著名美國華裔科學家朱棣文博士經論證後說「即使全用太陽能發電來滿足全球能源需求，所需的面積也不過才佔全部海洋面積2. 3%或全部沙漠的51. 4%，甚至才是撒哈拉沙漠面積的91. 5%」。如此豐富的太陽能資源，對開發利用太陽能提供了得天獨厚的良好條件。[0017]發明的探索過程和成功往往只有一步之遙，以往的太陽能發電之所以技術上可行，但卻因成本問題影響推廣，關鍵是其技術思路著眼於「散」，如光伏發電要上規模，就鋪天蓋地的鋪電池板，太陽能取暖要規模化，就整樓整樓地排集熱管，這樣大規模地擴大佔地面積，大批量地使用光電耗材，要降低造價反而是不應該的。如果技術路線立足於「聚」，技術和成本就會有機結合，取得一本萬利的實施效果。發明內容[0018]針對上述太陽能利用效率低、成本高、陽光供應不連續的瓶頸制約，本實用新型的目的是[0019]採用各式聚光鏡群焦共聚形成「聚能光斑」原理，獨創性地將碟式、槽式、塔式、菲涅耳聚光鏡等各種聚焦工藝巧妙地集於一體，既降低成本，又提高效率，實現24小時連續供熱，使太陽能利用快速集成化、規模化，開創商業化利用太陽能的裡程碑。[0020]本實用新型的工作原理是[0021]所述的光聚變太陽能制熱裝置，其冷水流經置於立式支架槽式聚光鏡聚焦點的供水盤管進行高強度預熱後流入儲熱罐，透射式曲面聚光釜和反射式碟式聚光鏡三維群焦共聚產生熾熱聚能光斑，高強度加熱真空聚能反應釜內的導熱流體，通過汽化、蒸發、凝結回流的循環與儲熱罐內預熱水進行超高強度換熱，換熱後的高溫水經供熱管線從熾熱的環形真空管束中心和真空聚能反應釜中盤旋流出，被再次加熱，為後續洗浴、供熱、發電、製冷提供高溫熱動力工質。[0022]本實用新型光聚變太陽能制熱裝置的技術解決方案是[0023]本實用新型光聚變太陽能制熱裝置包括立式支架(6)支撐的儲熱罐(4)、用環形真空管束(5)與儲熱罐(4)密封聯通的真空聚能反應釜(8)、置於立式支架(6)槽式聚光鏡焦點處的補水盤管(12)、回水管(11)和置於環形真空管束(5)中心並從真空聚能反應釜⑶中通過的供熱管線(13)以及以真空聚能反應釜⑶為焦點三維放射狀設置並由萬向轉動機構(10)控制與太陽雙軸同步運動的透射式曲面聚光釜(7)和反射式碟式聚光鏡(9)，各聚光鏡對應聚焦形成群焦共聚產生熾熱聚能光斑加熱儲熱罐(4)內的導熱流體形成循環換熱。[0024]本實用新型所述的立式支架(6)為三角支撐或多柱支撐，其結構形式為以下三種類型之一[0025]第一種為圓筒柱式支撐或框架式支撐；[0026]第二種為鋼結構曲面柱式支撐，曲面柱南北向布局，其受光面凹槽內敷設槽式聚光鏡，南側兩根曲面柱凹槽內槽式聚光鏡的焦點處設置補水盤管(12)，北側一根曲面柱凹槽內槽式聚光鏡的焦點處設置回水管(11)，兩條補水盤管(12)和一條回水管(11)延伸到儲熱罐(4)內的部分呈上中下環狀焊接在儲熱罐(4)內壁上，局部開形成平面環流的環噴射水孔；[0027]第三種為在上述第二種結構的基礎上，補水盤管(12)和回水管(11)上方設置線形菲涅耳聚光鏡，其焦點與上述曲面柱凹槽內槽式聚光鏡形成雙焦共聚。[0028]本實用新型所述的儲熱(4)為球iil或者為圓筒iil或者為方 !，儲熱iil (4) iip內頂部裝設有上下觸點自動啟停泵的恆液位浮子液位計(14)，罐外頂部開人孔(2)並裝設避雷針(I)和安全閥(15)，背陽面裝設爬梯護欄，儲熱罐(4)外表面敷設吸熱保溫層(3)或吸熱保溫基層加敷設高倍聚光光伏電池板。[0029]本實用新型所述的真空聚能反應釜(8)為球形或圓柱形，內裝導熱油或水或配方導熱流體，其上部設置三組或多組與儲熱罐(4)和真空聚能反應釜(8)互相密封聯通的環形真空管束(5)，伸入儲熱罐(4)內的環形真空管束(5)呈向上彎曲的放射狀分上、中、下三層或多層密封焊接在儲熱罐(4)內壁上，形成垂直循環換熱對流網；供熱管線(13)通過環形真空管束(5)中心以直管或盤管形式插入真空聚能反應釜(8)中，其進出口兩端與真空聚能反應釜(8)密封焊接。[0030]本實用新型所述的透射式曲面聚光釜(7)和反射式碟式聚光鏡(9)為大尺寸單鏡或小尺寸鏡組，分別以真空聚能反應釜(8)為焦點呈環形放射狀三維分布，並由萬向轉動機構(10)控制沿最佳聚焦軌跡雙軸與太陽同步運動形成三焦共聚或群焦共聚。[0031]本實用新型所述的透射式曲面聚光釜(7)為一組環形曲面聚光鏡群，每單個菲涅耳聚光鏡(7-1)的經向兩端由可活動的子經向軸(7-2)與子經環(7-3)裝配，與子經向軸 (7-2)垂直的子經環(7-3)兩端由可活動的子緯向軸(7-4)與子緯環(7-5)裝配；整個聚光釜的經向兩端由可活動的母經向軸(7-6)與母經環(7-7)裝配，與母經向軸(7-6)垂直的母經環(7-7)兩端由可活動的母緯向軸(7-8)與母緯環(7-9)裝配；透射式曲面聚光釜(7)既可由母經環(7-7)和母緯環(7-9)引導雙軸同步跟蹤太陽360°公轉，每單個菲涅耳聚光鏡(7-1)又可由子經環(7-3)和子緯環(7-5)引導雙軸同步跟蹤太陽360°自轉，形成多焦共聚。[0032]本實用新型所述的萬向轉動機構(10)為由球形萬向節、牽引連杆、微型電機減速裝置、定日傳感器組成的微機控制系統，其與陽光同步運動的控制方式為以下三種類型之[0033]第一種為模擬地球24小時自轉一周的鐘控裝置加萬向轉動機構(10)微機自控聯動機構；[0034]第二種為光影或光熱定日傳感器加萬向轉動機構(10)微機自控聯動機構；[0035]第三種為熱敏記憶材料定向加萬向轉動機構(10)微機自控聯動機構。[0036]本實用新型所述的透射式曲面聚光釜(7)、反射式碟式聚光鏡(9)和與其聚焦點的真空聚能反應釜⑶及用環形真空管束(5)密封聯通的儲熱罐⑷和與其涉及的熱力循環系統，可串聯組成南北排列東西走向的大型太陽能熱發電矩陣，或並聯組成環形球陣， 併網運行容量10-1000麗。[0037]本實用新型光聚變太陽能制熱裝置與通用鍋爐比較，具有不用任何燃料，完全清潔無害，節能減排的突出優勢，是人類社會今後用能耗能的必然選擇和最終歸宿。


[0038]圖I為光聚變太陽能制熱裝置結構示意圖；[0039]圖2為圖I的透射式曲面聚光釜主視方向示意圖。[0040]其中[0041]I.光聚變太陽能制熱裝置部件和管網如下[0042](I).避雷針；(2).人孔；(3).吸熱保溫層；(4).儲熱罐；(5).環形真空管束；(6).立式支架；(7).透射式曲面聚光釜；(8).真空聚能反應釜；(9).反射式碟式聚光鏡；(10).萬向轉動機構；(11).回水管；(12).補水盤管；(13).供熱管線；14.浮子液位計； 15.安全閥。[0043]2.透射式曲面聚光釜部件如下[0044]7-1.菲涅耳聚光鏡；7-2.子經向軸；7-3.子經環；7_4.子緯向軸；7_5.子緯環； 7-6.母經向軸；7-7.母經環；7-8.母緯向軸；7-9.母緯環。
具體實施方式
[0045]如圖I、圖2所示本實用新型光聚變太陽能制熱裝置包括立式支架(6)支撐的儲熱罐(4)、用環形真空管束(5)與儲熱罐(4)密封聯通的真空聚能反應釜(8)、置於立式支架(6)槽式聚光鏡焦點處的補水盤管(12)、回水管(11)和置於環形真空管束(5)中心並從真空聚能反應釜(8)中通過的供熱管線(13)以及以真空聚能反應釜(8)為焦點三維放射狀設置並由萬向轉動機構(10)控制與太陽雙軸同步運動的透射式曲面聚光釜(7)和反射式碟式聚光鏡(9)，各聚光鏡對應聚焦形成群焦共聚產生熾熱聚能光斑加熱儲熱罐(4)內的導熱流體形成循環換熱。[0046]按上述結構的光聚變太陽能制熱裝置工作原理是[0047]所述的光聚變太陽能制熱裝置，其冷水流經置於立式支架槽式聚光鏡聚焦點的供水盤管進行高強度預熱後流入儲熱罐，透射式曲面聚光釜和反射式碟式聚光鏡三維群焦共聚產生熾熱聚能光斑，高強度加熱真空聚能反應釜內的導熱流體，通過汽化、蒸發、凝結回流的循環與儲熱罐內預熱水進行超高強度換熱，換熱後的高溫水經供熱管線從熾熱的環形真空管束中心和真空聚能反應釜中盤旋流出，被再次加熱，為後續洗浴、供熱、發電、製冷提供高溫熱動力工質。[0048]所述的立式支架(6)為三柱鋼結構曲面柱式支撐，曲面柱南北向布局，其受光面凹槽內敷設槽式聚光鏡，南側兩根曲面柱凹槽內槽式聚光鏡的焦點處設置補水盤管(12)， 北側一根曲面柱凹槽內槽式聚光鏡的焦點處設置回水管(11);補水盤管(12)和回水管(11)上方設置線形菲涅耳聚光鏡，其焦點與上述曲面柱凹槽內槽式聚光鏡形成雙焦共聚； 兩條補水盤管(12)和一條回水管(11)延伸到儲熱罐(4)內的部分呈上中下環狀焊接在儲熱罐(4)內壁上，局部開形成平面環流的環噴射水孔，曲面柱設計高度10m。[0049]所述的儲熱罐(4)為球罐，儲熱罐(4)罐內頂部裝設有上下觸點自動啟停泵的恆液位浮子液位計(14)，罐外頂部開人孔(2)並裝設避雷針(I)和安全閥(15)，背陽面裝設爬梯護欄，儲熱罐(4)外表面敷設吸熱保溫層(3)或吸熱保溫基層加敷設高倍聚光光伏電池板，球罐容積按滿足50戶村民自然村供熱需求設計，直徑6m。[0050]所述的真空聚能反應釜(8)為球形，內裝導熱油或水或配方導熱流體，其上部設置三組或多組與儲熱罐(4)和真空聚能反應釜(8)互相密封聯通的環形真空管束(5)，伸入儲熱罐(4)內的環形真空管束(5)呈向上彎曲的放射狀分上、中、下三層或多層密封焊接在儲熱罐(4)內壁上，形成垂直循環換熱對流網；供熱管線(13)通過環形真空管束(5)中心以盤管形式插入真空聚能反應釜(8)中，其進出口兩端與真空聚能反應釜(8)密封焊接。[0051]所述的透射式曲面聚光釜(7)和反射式碟式聚光鏡(9)為小尺寸鏡組，分別以真空聚能反應釜(8)為焦點呈環形放射狀三維分布，並由萬向轉動機構(10)控制沿最佳聚焦軌跡雙軸與太陽同步運動形成群焦共聚。[0052]所述的透射式曲面聚光釜(7)為I大6小環形曲面聚光鏡群，每單個菲涅耳聚光鏡(7-1)的經向兩端由可活動的子經向軸(7-2)與子經環(7-3)裝配，與子經向軸(7-2) 垂直的子經環(7-3)兩端由可活動的子緯向軸(7-4)與子緯環(7-5)裝配；整個聚光釜的經向兩端由可活動的母經向軸(7-6)與母經環(7-7)裝配，與母經向軸(7-6)垂直的母經環(7-7)兩端由可活動的母緯向軸(7-8)與母緯環(7-9)裝配；透射式曲面聚光釜(7)既可由母經環(7-7)和母緯環(7-9)引導雙軸同步跟蹤太陽360°公轉，每單個菲涅耳聚光鏡 (7-1)又可由子經環(7-3)和子緯環(7-5)引導雙軸同步跟蹤太陽360°自轉，形成多焦共聚。[0053]所述的萬向轉動機構(10)為由球形萬向節、牽引連杆、微型電機減速裝置、定日傳感器組成的微機控制系統，其與陽光同步運動的控制方式為光影定日傳感器加萬向轉動機構(10)微機自控聯動機構。[0054]所述的光聚變太陽能制熱裝置，第一步用單組透射式曲面聚光釜(7)和反射式碟式聚光鏡(9)及真空聚能反應釜(8)和用環形真空管束(5)密封聯通的儲熱罐(4)及所涉及的熱力循環系統組成小型供熱站，先解決單戶居民取暖、洗浴用暖需求；第二步用小型集群陣列，建設1000KW熱電冷綜合示範電站，解決I個自然村或小區的熱電冷需求；第三步在先行示範總結經驗後，選擇日照較充裕的光場，建設南北排列東西走向的大型太陽能熱發電矩陣，併網運行，容量10MW，形成太陽能綜合利用的社會化規模效益。
權利要求1.一種光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於該裝置包括立式支架(6)支撐的儲熱罐(4)、用環形真空管束(5)與儲熱罐(4)密封聯通的真空聚能反應釜(8)、置於立式支架(6)槽式聚光鏡焦點處的補水盤管(12)、回水管(11)和置於環形真空管束(5)中心並從真空聚能反應釜(8)中通過的供熱管線(13)以及以真空聚能反應釜(8)為焦點三維放射狀設置並由萬向轉動機構(10)控制與太陽雙軸同步運動的透射式曲面聚光釜(7)和反射式碟式聚光鏡(9)，各聚光鏡對應聚焦形成群焦共聚產生熾熱聚能光斑加熱儲熱罐(4)內的導熱流體形成循環換熱。
2.根據權利要求I所述的光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於所述的立式支架(6)為三角支撐或多柱支撐，其結構形式為以下三種類型之一 第一種為圓筒柱式支撐或框架式支撐； 第二種為鋼結構曲面柱式支撐，曲面柱南北向布局，其受光面凹槽內敷設槽式聚光鏡，南側兩根曲面柱凹槽內槽式聚光鏡的焦點處設置補水盤管(12)，北側一根曲面柱凹槽內槽式聚光鏡的焦點處設置回水管(11)，兩條補水盤管(12)和一條回水管(11)延伸到儲熱罐(4)內的部分呈上中下環狀焊接在儲熱罐(4)內壁上，局部開形成平面環流的環噴射水孔； 第三種為在上述第二種結構的基礎上，補水盤管(12)和回水管(11)上方設置線形菲涅耳聚光鏡，其焦點與上述曲面柱凹槽內槽式聚光鏡形成雙焦共聚。
3.根據權利要求I所述的光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於所述的儲熱罐(4)為球罐或者為圓筒罐或者為方罐，儲熱罐(4)罐內頂部裝設有上下觸點自動啟停泵的恆液位浮子液位計(14)，罐外頂部開人孔(2)並裝設避雷針(I)和安全閥(15)，背陽面裝設爬梯護欄，儲熱罐(4)外表面敷設吸熱保溫層(3)或吸熱保溫基層加敷設高倍聚光光伏電池板。
4.根據權利要求I所述的光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於所述的真空聚能反應釜(8)為球形或圓柱形，內裝導熱油或水或配方導熱流體，其上部設置三組或多組與儲熱罐(4)和真空聚能反應釜(8)互相密封聯通的環形真空管束(5)，伸入儲熱罐(4)內的環形真空管束(5)呈向上彎曲的放射狀分上、中、下三層或多層密封焊接在儲熱罐(4)內壁上，形成垂直循環換熱對流網；供熱管線(13)通過環形真空管束(5)中心以直管或盤管形式插入真空聚能反應釜(8)中，其進出口兩端與真空聚能反應釜(8)密封焊接。
5.根據權利要求I所述的光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於所述的透射式曲面聚光釜(7)和反射式碟式聚光鏡(9)為大尺寸單鏡或小尺寸鏡組，分別以真空聚能反應釜(8)為焦點呈環形放射狀三維分布，並由萬向轉動機構(10)控制沿最佳聚焦軌跡雙軸與太陽同步運動形成三焦共聚或群焦共聚。
6.根據權利要求I所述的光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於所述的透射式曲面聚光釜(7)為一組環形曲面聚光鏡群，每單個菲涅耳聚光鏡(7-1)的經向兩端由可活動的子經向軸(7-2)與子經環(7-3)裝配，與子經向軸(7-2)垂直的子經環(7-3)兩端由可活動的子緯向軸(7-4)與子緯環(7-5)裝配；整個聚光釜的經向兩端由可活動的母經向軸(7-6)與母經環(7-7)裝配，與母經向軸(7-6)垂直的母經環(7-7)兩端由可活動的母緯向軸(7-8)與母緯環(7-9)裝配；透射式曲面聚光釜(7)既可由母經環(7-7)和母緯環(7_9)引導雙軸同步跟蹤太陽360°公轉，每單個菲涅耳聚光鏡(7-1)又可由子經環(7-3)和子緯環(7-5)引導雙軸同步跟蹤太陽360°自轉，形成多焦共聚。
7.根據權利要求I所述的光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於所述的萬向轉動機構(10)為由球形萬向節、牽引連杆、微型電機減速裝置、定日傳感器組成的微機控制系統，其與陽光同步運動的控制方式為以下三種類型之一 第一種為模擬地球24小時自轉一周的鐘控裝置加萬向轉動機構(10)微機自控聯動機構； 第二種為光影或光熱定日傳感器加萬向轉動機構(10)微機自控聯動機構； 第三種為熱敏記憶材料定向加萬向轉動機構(10)微機自控聯動機構。
8.根據權利要求I所述的光聚變太陽能制熱裝置，其特徵在於所述的透射式曲面聚光釜(7)、反射式碟式聚光鏡(9)和與其聚焦點的真空聚能反應釜(8)及用環形真空管束(5)密封聯通的儲熱罐(4)和與其涉及的熱力循環系統，可串聯組成南北排列東西走向的大型太陽能熱發電矩陣，或並聯組成環形球陣，併網運行容量10-1000MW。
專利摘要本實用新型為一種光聚變太陽能制熱裝置，屬太陽能利用新領域。該裝置包括立式支架支撐的儲熱罐、用環形真空管束與儲熱罐密封聯通的真空聚能反應釜、置於立式支架槽式聚光鏡焦點處的補水盤管、回水管和置於環形真空管束中心並從真空聚能反應釜中通過的供熱管線以及以真空聚能反應釜為焦點三維放射狀設置並由萬向轉動機構控制與太陽雙軸同步運動的透射式曲面聚光釜和反射式碟式聚光鏡，各聚光鏡對應聚焦形成群焦共聚產生熾熱聚能光斑加熱儲熱罐內的導熱流體形成循環換熱。該裝置與通用鍋爐比較，具有不用任何燃料，完全清潔無害，節能減排的突出優勢，是人類社會今後用能耗能的必然選擇和最終歸宿。
文檔編號F24J2/46GK202813818SQ20122052514
公開日2013年3月20日 申請日期2012年10月15日 優先權日2012年10月15日
發明者王穎, 劉洪濤, 王鋼 申請人:王穎, 劉洪濤, 王鋼