节能环保新型高温太阳能炉

　　当您看见下面的图片您将作何感想？这是一种新型高温太阳能炉，它可以烧开水、产蒸汽、煮饭、蒸馒头、烤饼、烤地瓜……，大型者可以为楼房取暖、制冷、蒸馏、干馏、干燥制品、海水淡化、热发电、聚光光伏发电等提供光热能源，它几乎可以完成常规能源所作的所有工作。当我们拥有2万平方公里接光面积的聚光装置时，将每年获得29亿吨煤的热能，超过中国年产煤炭的总和。中国将不再短缺能源，碳减排目标和就业问题将迎刃而解，中国经济将更加繁荣，国力将空前壮大。

　　能够实现上述目标的理由是瓦状的薄板聚光透镜已研究成功。人们利用聚光瓦就像用砖瓦盖房一样轻易廉价地构筑自己所需要的聚光集热装置，获得自己所要求的大功率高温光能源，助力您的事业，促进经济繁荣。

　　一、轻便型高温太阳能炉：

　　图1是一种轻便型高温太阳炉样机，球冠直径1.7m，截光面积2.1㎡，热功率1.2Kw，焦距2.2m，聚焦比400，重量50kg，透明塑料板重12.6kg。该装置由大型聚光透镜，光能吸收转换锅，支撑机架，及阳光跟踪机构组成，看起来非常轻便简捷，操纵灵活，价格低廉。其核心技术是大型球冠状薄板集光透镜，由一块圆形薄板透镜和60块球面梯形聚光瓦透镜拼接搭建在一个直径1.7m的球冠形不锈钢网格框架上，组成一个大面积高温高功率的太阳能聚光器，从而得到大功率高温光能源。

　　二、中型高温太阳能炉：

　　图2a为球冠直径3m的中型太阳能炉正面图，图2b是该炉侧面图，截光面积7㎡，名义功率4.2kw，得热功率2.75kw，焦距4.2m,聚焦比80～100，重量250kg，透明塑料板重40kg，焦点温度1000

℃以上，该装置在15分钟内可将6.5kg水升温至沸腾，在1小时内可将一盆米饭，6盆肉菜蒸熟，热效率达59.5%，一天至少将280kg水烧开，或供20余人吃二餐饭。

　　该装置聚光透镜由一块圆形薄板透镜和160块球面梯形聚光瓦透镜拼接固定在一个直径3m的球冠形金属框架上，构成一个大型的聚光薄板透镜，透镜与置于焦点位置的热能吸收锅由薄壁管焊接的锥体框架相固定，安置在可纬向旋转的u形支架上，支架又安置在可径向旋转的十字底座上，用于跟踪太阳光，阳光跟踪可采用手动与自动控制二种方式。

　　三、厨房式高温太阳能炉：

　　图3a是太阳能厨房的基本外形，巨型的透镜锥体安装于柱状厨房一侧，以轴联结，透镜锥体可纬向90°旋转，柱状厨房安装于底部的圆形导轨上，可径向360°旋转，用于跟踪太阳光。太阳能厨房直径3.8m，高2.6m，透镜φ3m，锥体长4.2m，截光面积7㎡，名义功率4.2kw，得热功率2.75kw,热效率59.5%，聚焦比80～100。图3b是与聚光透镜配套的太阳能蒸汽发生器，在聚焦太阳光的照射下，可产生超过100°C的蒸汽，其用途就不仅仅是炊事方面的工作，而是多功能装置，如：制冷、制冰、空调、发电、生产动力等等。图3c，太阳能蒸汽发生器由管线与蒸屉连接，可以蒸煮食品、馒头、米饭，菜肴等等，厨房式高温太阳能炉简称太阳能厨房，这将是太阳能利用行业的重大发展趋势；将来的太阳能利用，人们将在室内操纵太阳能装置，避开了风、沙、灰尘与寒冷，该装置尤其适合北方寒冷地区，高山，海岛，边缘地区，为边防哨所、地质队、少数民族提供充足的高温能源，太阳能厨房的诞生将极大促进太阳能应用的巨大发展。太阳能厨房的构思理论还可以延伸太阳能利用的另一重大发展趋势，向楼房窗户索要高温太阳能。太阳能装置与楼房建筑的结合历来存在很多困难，有了太阳能厨房的理念，就不用对楼房建筑作伤筋动骨的改造，只要对楼房向阳面的窗户作改装即可，用巨型的矩形薄板透镜代替玻璃窗即可将高温聚光太阳能引入室内，实现取暖、炊事等用途，要求薄板透镜机构能自如地追踪日光并与楼房建筑有密封的功能，该技术的实现将为城镇乡村居民带来福祉，形成一个新的庞大产业。

　　四、光伏电池多倍光强聚光罩：

　　如众所知，光伏电池发电清洁环保，取之不竭，是人类未来社会的首选绿色能源，目前光伏发电的劣势是成本高，效率低，普通民众难以消费。给光伏电池加装多倍光强聚光罩可提高光伏电池效率，降低发电成本，这是众多科学家追求的目标。

　　图4为4倍光强光电池聚光罩演示试验，聚光罩直径φ400mm，由9块有机玻璃聚光瓦拼合粘结而成，用聚光罩制成的光伏发电装置其总成本将降低30%～50%，该聚光罩制造容易，价格很低，重量轻，透光率高，聚光比可任意调节，由数倍聚光直至数百倍聚光均可连续调节；可点聚光也可线聚光。用聚光瓦拼接的光伏电池聚光罩是一种最佳选择。该聚光罩严格按照光学原理设计，精密制造，光损很小， 是光伏发电行业的有力搭档，成就一个巨大的光伏聚光发电产业。

　　将所述聚光光伏发电装置几十个，几百个有序地安置在一个基本单元构件上，组成发电单元，提高发电功率，统一追踪日光，尔后又将成千上万的单元组合成聚光光伏发电阵列，构成大型或超大型太阳能聚光光伏发电站，根据需要可以任意设计其规模，n兆瓦，n百兆瓦的太阳能田是不难建设的，该光伏发电站既生产电能，又生产热能。

　　五、大型线聚焦高温太阳能炉：

　　图5代表一种大型线聚焦高温太阳能炉的金属框架示意图，该聚光器柱面直径4.2m，弦宽3m，柱面长8m，截光面积24㎡,柱面面积26㎡，去掉边框压条面积，净截光面积约20㎡，其上将覆盖6组768块柱面状聚光瓦透镜，可获太阳能热功率12kw。该装置足以满足一般家庭对能源的需求。

　　聚光瓦的发明为大型线聚焦高温太阳能炉的大规模应用奠定了基础，聚光比从0～60倍任意调节，焦线温度可达数百度，该聚光器的特征是截光面积大、温度高、功率大、将广泛用于房屋的取暖、空调、制冷、太阳能热发电、物料干燥、海水淡化、等等工业化用途。

　　1、当一个家庭拥有一台直径2米的太阳能炉时，可得到1.5～2.0kw热能的支持，年节煤约1吨～1.6吨，对一个3～5口人家庭一年至少可帮你节省50%的能源。