當您看見下面的圖片您將作何感想?這是一種新型高溫太陽能爐,它可以燒開水、產(chǎn)蒸汽、煮飯、蒸饅頭、烤餅、烤地瓜……,大型者可以為樓房取暖、制冷、蒸餾、干餾、干燥制品、海水淡化、熱發(fā)電、聚光光伏發(fā)電等提供光熱能源,它幾乎可以完成常規(guī)能源所作的所有工作。當我們擁有2萬平方公里接光面積的聚光裝置時,將每年獲得29億噸煤的熱能,超過中國年產(chǎn)煤炭的總和。中國將不再短缺能源,碳減排目標和就業(yè)問題將迎刃而解,中國經(jīng)濟將更加繁榮,國力將空前壯大。 能夠?qū)崿F(xiàn)上述目標的理由是瓦狀的薄板聚光透鏡已研究成功。人們利用聚光瓦就像用磚瓦蓋房一樣輕易廉價地構(gòu)筑自己所需要的聚光集熱裝置,獲得自己所要求的大功率高溫光能源,助力您的事業(yè),促進經(jīng)濟繁榮。 一、輕便型高溫太陽能爐: 圖1是一種輕便型高溫太陽爐樣機,球冠直徑1.7m,截光面積2.1㎡,熱功率1.2Kw,焦距2.2m,聚焦比400,重量50kg,透明塑料板重12.6kg。該裝置由大型聚光透鏡,光能吸收轉(zhuǎn)換鍋,支撐機架,及陽光跟蹤機構(gòu)組成,看起來非常輕便簡捷,操縱靈活,價格低廉。其核心技術(shù)是大型球冠狀薄板集光透鏡,由一塊圓形薄板透鏡和60塊球面梯形聚光瓦透鏡拼接搭建在一個直徑1.7m的球冠形不銹鋼網(wǎng)格框架上,組成一個大面積高溫高功率的太陽能聚光器,從而得到大功率高溫光能源。 二、中型高溫太陽能爐: 圖2a為球冠直徑3m的中型太陽能爐正面圖,圖2b是該爐側(cè)面圖,截光面積7㎡,名義功率4.2kw,得熱功率2.75kw,焦距4.2m,聚焦比80~100,重量250kg,透明塑料板重40kg,焦點溫度1000 ℃以上,該裝置在15分鐘內(nèi)可將6.5kg水升溫至沸騰,在1小時內(nèi)可將一盆米飯,6盆肉菜蒸熟,熱效率達59.5%,一天至少將280kg水燒開,或供20余人吃二餐飯。
該裝置聚光透鏡由一塊圓形薄板透鏡和160塊球面梯形聚光瓦透鏡拼接固定在一個直徑3m的球冠形金屬框架上,構(gòu)成一個大型的聚光薄板透鏡,透鏡與置于焦點位置的熱能吸收鍋由薄壁管焊接的錐體框架相固定,安置在可緯向旋轉(zhuǎn)的u形支架上,支架又安置在可徑向旋轉(zhuǎn)的十字底座上,用于跟蹤太陽光,陽光跟蹤可采用手動與自動控制二種方式。 三、廚房式高溫太陽能爐: 圖3a是太陽能廚房的基本外形,巨型的透鏡錐體安裝于柱狀廚房一側(cè),以軸聯(lián)結(jié),透鏡錐體可緯向90°旋轉(zhuǎn),柱狀廚房安裝于底部的圓形導軌上,可徑向360°旋轉(zhuǎn),用于跟蹤太陽光。太陽能廚房直徑3.8m,高2.6m,透鏡φ3m,錐體長4.2m,截光面積7㎡,名義功率4.2kw,得熱功率2.75kw,熱效率59.5%,聚焦比80~100。圖3b是與聚光透鏡配套的太陽能蒸汽發(fā)生器,在聚焦太陽光的照射下,可產(chǎn)生超過100°C的蒸汽,其用途就不僅僅是炊事方面的工作,而是多功能裝置,如:制冷、制冰、空調(diào)、發(fā)電、生產(chǎn)動力等等。圖3c,太陽能蒸汽發(fā)生器由管線與蒸屜連接,可以蒸煮食品、饅頭、米飯,菜肴等等,廚房式高溫太陽能爐簡稱太陽能廚房,這將是太陽能利用行業(yè)的重大發(fā)展趨勢;將來的太陽能利用,人們將在室內(nèi)操縱太陽能裝置,避開了風、沙、灰塵與寒冷,該裝置尤其適合北方寒冷地區(qū),高山,海島,邊緣地區(qū),為邊防哨所、地質(zhì)隊、少數(shù)民族提供充足的高溫能源,太陽能廚房的誕生將極大促進太陽能應(yīng)用的巨大發(fā)展。太陽能廚房的構(gòu)思理論還可以延伸太陽能利用的另一重大發(fā)展趨勢,向樓房窗戶索要高溫太陽能。太陽能裝置與樓房建筑的結(jié)合歷來存在很多困難,有了太陽能廚房的理念,就不用對樓房建筑作傷筋動骨的改造,只要對樓房向陽面的窗戶作改裝即可,用巨型的矩形薄板透鏡代替玻璃窗即可將高溫聚光太陽能引入室內(nèi),實現(xiàn)取暖、炊事等用途,要求薄板透鏡機構(gòu)能自如地追蹤日光并與樓房建筑有密封的功能,該技術(shù)的實現(xiàn)將為城鎮(zhèn)鄉(xiāng)村居民帶來福祉,形成一個新的龐大產(chǎn)業(yè)。 四、光伏電池多倍光強聚光罩: 如眾所知,光伏電池發(fā)電清潔環(huán)保,取之不竭,是人類未來社會的首選綠色能源,目前光伏發(fā)電的劣勢是成本高,效率低,普通民眾難以消費。給光伏電池加裝多倍光強聚光罩可提高光伏電池效率,降低發(fā)電成本,這是眾多科學家追求的目標。 圖4為4倍光強光電池聚光罩演示試驗,聚光罩直徑φ400mm,由9塊有機玻璃聚光瓦拼合粘結(jié)而成,用聚光罩制成的光伏發(fā)電裝置其總成本將降低30%~50%,該聚光罩制造容易,價格很低,重量輕,透光率高,聚光比可任意調(diào)節(jié),由數(shù)倍聚光直至數(shù)百倍聚光均可連續(xù)調(diào)節(jié);可點聚光也可線聚光。用聚光瓦拼接的光伏電池聚光罩是一種最佳選擇。該聚光罩嚴格按照光學原理設(shè)計,精密制造,光損很小, 是光伏發(fā)電行業(yè)的有力搭檔,成就一個巨大的光伏聚光發(fā)電產(chǎn)業(yè)。 將所述聚光光伏發(fā)電裝置幾十個,幾百個有序地安置在一個基本單元構(gòu)件上,組成發(fā)電單元,提高發(fā)電功率,統(tǒng)一追蹤日光,爾后又將成千上萬的單元組合成聚光光伏發(fā)電陣列,構(gòu)成大型或超大型太陽能聚光光伏發(fā)電站,根據(jù)需要可以任意設(shè)計其規(guī)模,n兆瓦,n百兆瓦的太陽能田是不難建設(shè)的,該光伏發(fā)電站既生產(chǎn)電能,又生產(chǎn)熱能。 五、大型線聚焦高溫太陽能爐: 圖5代表一種大型線聚焦高溫太陽能爐的金屬框架示意圖,該聚光器柱面直徑4.2m,弦寬3m,柱面長8m,截光面積24㎡,柱面面積26㎡,去掉邊框壓條面積,凈截光面積約20㎡,其上將覆蓋6組768塊柱面狀聚光瓦透鏡,可獲太陽能熱功率12kw。該裝置足以滿足一般家庭對能源的需求。 聚光瓦的發(fā)明為大型線聚焦高溫太陽能爐的大規(guī)模應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),聚光比從0~60倍任意調(diào)節(jié),焦線溫度可達數(shù)百度,該聚光器的特征是截光面積大、溫度高、功率大、將廣泛用于房屋的取暖、空調(diào)、制冷、太陽能熱發(fā)電、物料干燥、海水淡化、等等工業(yè)化用途。 1、當一個家庭擁有一臺直徑2米的太陽能爐時,可得到1.5~2.0kw熱能的支持,年節(jié)煤約1噸~1.6噸,對一個3~5口人家庭一年至少可幫你節(jié)省50%的能源。
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