| 权利要求书 1、 一种太阳能利用装置， 具有一个或多个太阳光反射接收单元， 每个反射 接收单元包括反射器和接收器， 反射器固定设置在支架上， 反射器采用长凹槽型 反射面， 接收器与反射器的长纵向平行， 其特征在于， 确定反射器的有效反射面 的横截面的槽线的两端点分别为 A、 B， 反射器的有效反射面的横截面的槽线的 中点为 0， 线段 AB的中点为 C， 线段 AC和 BC的长度为 /， 线段 OC的长度 为 h , 则 2/: h=10~100; 确定平行于 OC的光线投射到 A点和 0点反射后聚于 F 点， △ AFO=2 S， 圆弧 AFB 的圆心为点 E， 则线段 OE 的长度 l0E = loF - F = h + l * ctg20 - l / sm 40 , 圆弧 AFB的半径大小即为线段 EF的长度 lEF = ^ * -^— = cos 2Θ ^ 2 - * -J— = cos 2Θ - smL 4-，所述装置具有使得接收器能够沿弧 2 Θ 形轨迹追踪经反射器反射汇聚后的太阳光的跟踪机构，所述弧形轨迹上任一点 X 距圆心 Ε的距离 /X£ = 0.5/£ ~ 1.5/£ 。 2、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 接收器为真空集热管。 3、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 反射器的长凹槽反射面由多 片表面为平面的长条形反射镜构成。 4、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 跟踪机构包括光强感应器和 使接收器能够沿弧形轨迹移动的致动结构。 5、根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于， 反射器采用夹芯板拼接结构， 夹芯板包括上基板， 下基板和填充在两层基板中间的内保温层， 上基板上具有反 射层。 6、 根据权利要求 5所述的装置， 其特征在于夹芯板的侧面装有企口、 密封 条。 7、 根据权利要求 5所述的装置， 其特征在于夹芯板上装有加强筋、 侧梁和 隔热垫。 8、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于接收器为整体直接焊接或以法 兰连接的集热管。 9、 根据权利要求 1所述的装置， 其特征在于所述装置具有锁定接收器的锁 定结构。 10、一种太阳能利用方法， 其特征在于， 利用权利要求 1~9任一项所述的太阳能 利用装置构建房屋的屋顶或墙体。 12 |
太阳能利用装置及使用方法
技术领域
本发明涉及一种太阳能利用装置及使用方法。 背景技术
太阳能是最重要的可再生能源，但太阳辐射的 能流密度很低， 约 1千瓦每平 米。 如果直接转化成热能， 工质温度较低， 仅能产生热水用于洗澡， 用途有限。 平板太阳能电池可安装在屋顶， 不占地， 抗风能力强， 因此寿命长， 可达二十五 年。但由于材料工艺等原因同样造价高昂。平 板太阳能电池发电成本要远远高于 沼气发电、 风能发电和传统的水电煤电， 甚至高出煤电十倍以上。
采用反射聚光装置提高太阳能的能流密度是降 低成本的一种有效手段。非跟 踪的反射聚光装置的聚光比很低，考虑到反射 聚光装置无法利用散射光， 而许多 地区的散射光能量比例可能会达 30%~50%， 因此应用价值较低。 带跟踪系统的 反射聚光装置主要由聚光器、接收器和跟踪系 统， 支架等几大部分组成。 目前反 射聚光装置主要有三种： 碟式聚光器 （parabolic dish concentrator )、 塔式聚光器 (solar tower concentrator)、 槽式聚光器 (parabolic through concentrator)。
碟式聚光器采用旋转抛物面的碟形反射镜制造 复杂，跟踪系统是两维的， 较 昂贵。 由于碟式聚光器很难做成大尺寸， 只能适合小规模应用。
塔式聚光器定日镜跟踪装置需要多套两维跟踪 系统，较昂贵。 占用大量土地 资源， 比较适合建在在沙漠荒山。
槽式聚光器以线聚焦代替了点聚焦，并且聚焦 的接收器管线随着柱状抛物面 反射镜一起跟踪太阳而运动。 跟踪系统是一维的， 较简单。 缺点是， 由于焦线长 达数十米， 抗风能力很弱。
综上所述， 要达到一定的聚光比， 必须使用跟踪装置。 而要使大面积的反射 镜做跟踪运动就比较困难， 由少数支点支撑， 绕支点旋转， 支架受力条件非常恶 劣。因此支架底板以及跟踪系统造价高昂，抗 风能力差，如遇到强风很容易毁坏， 几乎无法安装在屋顶， 占地巨大。 对上述聚光器分析可知， 如果能够固定反射镜， 则原有系统将分成两部分， 面积庞大的反射镜由于完全固定，受力从单一 的可旋转的支点变成多个固定支点 甚至固定边、 固定面， 受力情况大大改善。 可以采用简单的结构， 造价低不易损 坏，甚至还可以当屋顶使用。而另一部分，迎 风面积很小的接收器运动追踪阳光， 风力等载荷很小， 也不易损坏， 对支架和跟踪系统的要求也降低了。就可以达 到 降低造价， 提高寿命的目的。
固定反射镜而使接收器追踪反射的汇聚光是解 决上述问题的一种有效途径， 过去也有专家学者对固定反射镜也做过一些探 索。如有文献（抛物面反射镜对倾 斜入射光的聚光作用 徐任学， 太阳能学报， 1985.4第 6卷第 2期； 倾斜入射 光引起旋转抛物面反射镜的散焦， 徐任学， 太阳能学报， 1990.4第 11卷第 4期） 分析了倾斜入射光射入抛物面时的散焦状况。 中国专利申请 CN1361397公开了 一种超大面积太阳能聚光跟踪装置， 其采用固定反射面结构， 平移运动接收器， 跟踪聚焦线。 然而这类现有装置固定反射镜后， 阳光势必会以倾斜的角度入射， 造成散焦， 图 1为采用光线跟踪算法数值模拟的这种结果。 图 1中， 入射光为平 行光， 为更清楚地观察， 图中省去了入射光线。 如图 1中所示， 阳光以 23.5度 斜射在某一弧度较深的反射面， 反射光线并未聚焦于某一点上， 而是在一个区域 内。 即光线已经散焦， 从图中还可看出由于散焦程度严重， 聚光比很低， 这意味 着低品位的能源和昂贵的大面积的接收器。聚 光比是非常重要的， 因为几乎所有 的反射聚光器都无法聚焦太阳光中的散射光线 。 而在多云多雾多尘的某些地区， 这些散射光线的能量甚至可以占到总辐射能量 的 50%。而此时接收器如果是太阳 能电池板只能接收单面辐射， 即本身也会遮挡一部分光线的话， 则即使聚光比为 3， 接收的能量也仅和同样面积的非聚光电池板相 当。 这还未考虑反射器跟踪机 构支架的造价。这也是目前绝大多数槽式聚光 器采用反射器和接收器同步转动跟 踪太阳的原因。 这样阳光可以会聚在焦点上， 其理论上的聚光比很高。
因此固定反射镜必须有效地减轻散焦的程度， 达到所需的聚光比。 发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种太阳能 利用装置， 其具有一个或多个 太阳光反射接收单元，每个反射接收单元包括 反射器和接收器， 反射器固定设置 在支架上， 反射器采用长凹槽型反射面， 接收器与反射器的长纵向平行， 其特征 在于， 确定反射器的有效反射面的横截面的槽线的两 端点分别为 、 B， 确定反 射器的有效反射面的横截面的槽线的中点为 0， 确定线段 AB的中点为 C， 线段 AC和 BC的长度为 /， 线段 0C的长度为 h， 则 21: h=10~100; 确定平行于 0C 的光线投射到 A点和 0点反射后聚于 F点， ZAF0=2S， 圆弧 AFB的圆心为点 E， 则线段 0E的长度 /。 £ = /。 F -/ £F = /i + / *c 2 -〃sin 4 ， 圆弧 AFB的半径大 小即为线段 EF的长度 Z £F = ^ * -^— = l^ * _J_ = -±-， 该装置具有
2 cos 2Θ 2 cos 2Θ sm 4Θ 使得接收器能够沿弧形轨迹追踪经反射器反射 汇聚后的太阳光的跟踪机构，所述 弧形轨迹上任一点 X距圆心 Ε的距离 / X£ = 0.5/ £ ~ 1.5l EF 。 所述弧形轨迹较佳为圆弧 AFB。
反射器的支撑可以采用单层金属板结构。
接收器可以为真空集热管。
反射器的长凹槽反射面可以由多片表面为平面 的长条形反射镜构成。
跟踪机构可以包括光强感应器和使接收器能够 沿弧形轨迹移动的致动结构。 通过光强感应器能够定位接收器的最佳位置。
致动结构可以为绕轴转动式结构， 也可以为轨道滑动式结构。
反射器可以采用夹芯板拼接结构， 例如， 夹芯板包括上基板， 下基板和填充 在两层基板中间的保温层， 上基板上具有反射层。
夹芯板的侧面可以装有企口、 密封条。
夹芯板上可以装有加强筋、 侧梁和隔热垫。
接收器可以为整体直接焊接或以法兰连接的集 热管。
较佳地， 该装置具有锁定接收器的锁定结构。
本发明还提供了一种太阳能利用方法，其利用 上述任一项太阳能利用装置构 建房屋的屋顶或墙体。
屋顶下可以装有蓄热室储藏太阳能， 蓄热室包括外保温板， 内壁， 蓄热介质 和进出管路。蓄热室可以在黑夜以及阴雨天为 建筑物供暖发电， 大大减少了传统 能源的消耗。
可以利用上述具有夹芯板结构的反射器的太阳 能利用装置构建相邻的房屋 的屋面， 两幢相邻房屋的屋面夹芯板之间留有很窄的缝 隙， 缝隙的宽度和夹芯板 宽度的比值小于 3。
下面进行进一步说明。
采用固定的浅弧形反射面大大简化了结构， 大大降低了每平米造价。 同时也 可以承受强风等恶劣环境， 可以推广到全球多数地区。而目前槽式聚光器 多数只 能用于弱风的沙漠地区。
为了进一步降低成本，可以使用更简单的夹芯 板结构实现固定的浅弧形反射 面。 可通过一块夹芯板实现， 上基板为浅弧形， 并装有反射层， 实现反射聚焦的 功能。上基板和下基板结合起到了网架结构的 支撑作用。上下基板之间装有保温 隔热层， 同时可以起到隔音作用。 由于浅弧形和之前建筑业常用的平面形夹芯板 外形差别不大。尺寸模数做适当的选择后，可 以直接替换。也可通过多块夹芯板， 共同组成一个整体的浅弧形反射面。
夹芯板除了可起到反射聚焦太阳光的作用，完 全可以同时作为屋面板使用， 即安装在屋顶可以起到防水， 隔热， 隔音，支撑等作用。夹芯板作为屋面板使用， 由于本身反射了 90%以上的太阳光，夹芯结构又隔热， 因此可以解决以往建筑物 顶楼夏天过热的问题。
为了能有效地起到屋面板保温板墙板的作用， 夹芯板装有企口、密封条和隔 热垫。 这里主要上下板连接成企口， 并加以密封条， 实现了防水隔音的功能。 上 下基板之间垫有隔热垫，进一步隔离了内外热 量交换。可以增强了保温作用可以 进一步节省能源。
夹芯板是薄板连接而成，夹芯板上反射层可由 多片长条形玻璃镜片构成， 玻 璃镜片表面镀有金属膜以反射阳光，金属膜上 镀了保护层，以防止金属膜的腐蚀。 玻璃镜片可直接粘接在上基板上， 玻璃镜片覆盖有保护膜。
夹芯板上装有加强筋和侧梁以增加夹芯板的强 度和刚度。因为反射板的反光 效率下降， 寿命可能小于十五年， 远低于传统屋顶的寿命， 因此应该设置快速拆 装结构，使得拆装屋顶能够在一天甚至更短的 时间内结束。而侧梁的厚度大于基 板容易攻螺丝孔， 侧梁也可以部分代替檩条， 其强度大可减少固定结构的数目， 也容易设置卡槽等装置利于快速拆装。
接收器如果为直接焊接或以法兰连接的钢管， 每一段钢管两端部加波纹管， 可以提升整体结构的稳定性。接收器钢管本身 也可以起到支架的作用， 从而减少 整体结构的成本。 同时相邻的接收器也以钢管连接成整体， 提高整体的刚度和抗 风能力。
过去聚光发电装置占地巨大只能装在沙漠等边 远地区，由于热能无法远距离 传输， 因此大量热能被白白浪费了。而装在屋顶上的 聚光装置离用户非常近， 发 电以后的中高温蒸汽完全可以用来取暖制冷等 等。热电综合利用就大大提高了效 率。
反射板在反光效率下降寿命终止时， 可以拆下作为建筑物屋面板、外墙的保 温板、墙板、货架板甚至仓库内的地板继续使 用。 过去平板太阳能电池单位面积 的价格较高， 而屋面板， 墙板， 保温板单位面积的价格很低。 因此即使平板太阳 能电池能够作为墙板使用，其减小的成本也是 微乎其微的。但本发明采用的夹芯 板结构成本本身也比较低， 因此能够作为屋面板和保温墙板就会大大减低 成本， 提升投资收益率。 由于夹芯板保温隔热， 可以在较长寿命期内节省能源。 因此它 节省和收集的能源要远远超出制造夹芯板消耗 的能源，而这在许多其他可再生能 源中是个大问题， 它们在生产过程消耗了大量的常规能源。
综上所述本发明采用固定的浅弧形反射面大大 简化了结构， 大大降低了造 价，可以承受强风等恶劣环境，同时相对于现 有的固定反射面线聚光太阳能装置， 能够有效地减轻散焦的程度，达到较高的聚光 比。而聚光比的提高意味着工质温 度的提高， 因此在发电后仍可得到 100-150度的中高温蒸汽可以供溴化锂制冷机 或采暖干燥装置使用， 扩大了太阳能的应用范围。 采用了贴有反射层的夹芯板， 夹芯板包含了上下基板及中间的保温层。夹芯 板的侧面装有企口、密封条、 隔热 垫，在工作时可作为屋面板使用， 在反光效率下降寿命终止时可以作为保温板墙 板地板等使用， 循环利用可进一步发挥节能增效的作用。 反射镜由于完全固定， 受力从单一的可旋转的支点变成多个固定支点 甚至固定边， 受力情况大大改善， 因此反射镜可以做得更大， 单位面积成本更低。增加了加强筋和侧梁， 在恶劣天 气等极端条件下还可锁定在反射器端点的集热 管锁定器上。因此许多有台风的地 区也可使用本发明的太阳能利用装置。 附图说明
图 1表示阳光以倾斜的角度入射较深的凹槽反射 造成散焦的示意图; 图 2为本发明的太阳能利用装置的侧视图； 图 3为垂直照射浅弧形反射面的光线的反射聚焦 意图； 图 4为以倾斜角度 α入身寸浅弧形反射面的反射聚焦示意图；
图 5反映了聚光比与弦长弦高比的关系；
图 6 反映了弦长弦高比与焦距的关系；
图 7 为阳光以倾斜的角度入射弦长弦高比 =40的凹槽反射光线示意图； 图 8为实施例一中太阳能建筑等轴测图；
图 9为实施例一的一种等效变形， 可旋转反射板结构图， 即由两块乃至多块 反射板组成一个整体的浅弧形反射面；
图 9A为图 9的局部放大图；
图 10实施例一中真空集热管结构图；
图 11实施例一中太阳能建筑系统框图；
图 12为实施例二中太阳能电站示意图，其中由多 平面反射板 41构成一个 整体的浅弧形反射面， 将阳光汇聚到安装在太阳能电池板支架 43的太阳能电池 板 42上。
图中， 1-集热管连接支管， 2-集热管中间支架， 3-集热管法兰盘， 4-接收器 旋转支架， 5-接收器固定支架， 6-浅弧形反射板， 7-法兰盘转轴，， 8-集热管支架 转轴， 9-集热管锁定器， 10-反射板保温层， 11-建筑物前立柱， 12-外墙保温板， 13-地板， 14-反射板支架， 15-建筑物后立柱， 16-蓄热室热交换管线， 17-蓄热室 内壁， 18-蓄热室保温板， 19-蓄热介质， 20-楼板， 21-内墙板， 22-反射板可旋转 企口， 23-反射镜保护膜， 24-平面镜片， 25-隔热垫， 26-反射板右侧梁， 27-加强 筋， 28-反射板上基板， 29-密封条， 30-排水槽， 31-反射板左侧梁， 32-反射板下 基板， 33-反射板卡口， 34-反射板支架卡槽， 35-反射板企口， 36-集热管， 37-缝 隙， 38-波纹管， 39-遮光板， 40-集热管内管， 41-平面反射板， 42-太阳能电池板， 43-太阳能电池板支架。 具体实施方式
下面对本发明进行进一步的举例性说明和原理 性说明。
如图 2所示， 该太阳能利用装置具有多个太阳光反射接收单 元， 每个反射接 收单元包括浅弧形反射板 6和集热管 36， 浅弧形反射板 6固定设置在支架上， 浅弧形反射板 6为长凹槽型， 集热管 36与浅弧形反射板 6的长纵向平行， 如图 3所示， 确定浅弧形反射板 6的有效反射面的横截面的槽线的中点为 0， 确定线 段 AB的中点为 C， 线段 AC和 BC的长度为 /， 线段 0C的长度为 h, 则 2 h=10~100; 确定平行于 0C 的光线投射到 A 点和 0 点反射后聚于 F 点， △ AF0=2 θ , 圆 弧 AFB 的 圆 心 为 点 E ， 则 线 段 0E 的 长度 l 0E =l 0F -l EF =h + l*ctg20-l/sm40， 圆弧 AFB的半径大小即为线段 EF的长度 i EF =- 1 ^*—^— _!^ *_ _ = _L_，该装置具有使得集热管 36能够沿圆
2 cos 2(9 2 cos 2(9 sin 46»
弧 AFB追踪经反射器反射汇聚后的太阳光的跟踪机 构。曲线 AOB之外的部分如 果弧度过大， 则为无效反射面， 因为这部分反射光将无法被接收器跟踪接收。 有 效反射面的定义是为了防止在浅弧形反射面的 两端加装侧板从而回避 2 h>10 的限制。
上述参数可通过图 3和图 4进行推导而得。
图 3为垂直照射浅弧形反射面的光线的反射聚焦 意图， S为曲线 AOB端 点法线与 X轴的夹角。
显然，
反射光线 AF的方程: y = l + tg(-20)*(x-h)
1
反射光线 OF的方程： y = 0 2 则两条光线的交点 F的坐标为 U*c 2^ + /i,0) 3
焦距 Z。 F =/*c 2 + /ι 4
当曲线 AOB是圆弧时， 则 A点的法线指向圆心。 圆的半径 ? AB =/* C + /i 5
当 >很小时， h也很小， 则焦距 ~^ ^^/2
2Θ
6 图 4为以倾斜角度 α入身寸浅弧形反射面的反射聚焦示意图， 经 A点的反射 光与经 B点的反射光小交于
经分析可知， 总有角
则 的轨迹就是圆弧 AFB。
//sin 2^ , 1 I
圆弧 AFB的半径 = *
2 cos 26* 2 cos 26* sin 4Θ
8
当 很小时， 半径 ! ^^ R AB /4 9
l 0E = l 0F - l EF = h + l*ctg20- l / s 4Θ 10
当曲线 AOB弧度较浅时， 无论曲线 AOB是椭圆、 抛物线、 双曲线或分段 直线等， 均可使用公式 8及公式 10。
当太阳光线以角度 α斜射反射镜时， 见图 4。
由图 4可以看出 F1并不在 OF0上， 也就是说光线并不是会聚在一个焦点， 而是一个区域。 即当太阳光斜射时， 反射光已经散焦。 图 1即为数值模拟的阳光 以 23.5度斜射某一抛物面的反射光线示意图。 其散焦非常严重， 聚光比很小， 这意味着低品位的能源和昂贵的大面积的接收 器。仔细观察图 1中聚焦区域的颈 部可以看出，颈部一侧是反射镜中点发出的反 射光， 另一侧是两端点发出反射光 的交点。因此在数值模拟光线跟踪算法可以此 颈部的尺寸来估算该系统可能达到 的最大聚光比。
用光线跟踪算法数值模拟，通过对反射器的长 凹槽（以下通俗的称为浅弧形 反射面）的对焦区域模拟得到理论最大聚光比 的曲线， 如图 5所示， 五条曲线从 下向上分别表示浅弧形反射面的弦长和弦高的 比值 (21: 分别为 8、 10、 12、 15、 20 的最大聚光比曲线。 阳光入射角度越小， 聚光比越大， 角度为零时， 理 论聚光比最大。 同时弧度越浅〔21: Α的比值越大）， 焦点越远， 在阳光倾斜入射 时的理论最大聚光比越高， 可以高达 30以上， 焦斑尺寸很小， 完全可以满足发 电采暖等的需要。 当然， 焦点越远， 接收器离反射器也越远， 风载越大， 支架和 跟踪装置造价也越高。 图 6显示了弧度与焦距的关系， 横轴为 2Z: h, 纵轴为焦 距/。 F 与弦长 2 /的比值。 可以看出当 2Z: A大于 时， 焦距大于弦长的 6倍。 这意味着 2米宽的反射面， 焦距达 12米以上， 支架的造价过高。 而弧度过深， 支架虽然便宜，但聚光比降低将导致接收器造 价上升。本发明是综合考虑了上述 因素， 优化选择了 2Z: h=10~100。 图 7 为阳光以倾斜的角度入射弦长弦高比 =40 的凹槽反射光线示意图。
经 A点的反射光与经 B点的反射光的交点轨迹为圆弧 AFB。 当聚光比较高 时， 焦斑尺寸很小， 即离经 A点的反射光与经 B点的反射光的交点很近， 可以 近似地将圆弧 AFB作为接收器的跟踪轨迹。 当然该交点的附近都是汇聚光， 因 此在该点附近都能达到聚光的作用。 离该交点远所付出的代价是聚光比的降低。 降低的幅度与距该交点的距离和反射板弧度的 深浅都有关。甚至可以设计成在阳 光充足的夏季离该交点远一些， 以适当平衡接收器的光能输入。根据数值模拟 的 结果分析， 距圆心 E的距离偏离 / £F 的一半可使聚光比大幅度下降。 实施例一为一太阳能建筑， 从图 2和图 8中可以看出建筑物的结构。建筑物 的框架包括建筑物前立柱 11、 建筑物后立柱 15、 反射板支架 14。 建筑物内外表 面包括楼板 20、 内墙板 21、 外墙保温板 12、 地板 13、 浅弧形反射板 6。 其中浅 弧形反射板 6固定安装在反射板支架 14上。
浅弧形反射板 6包括反射板上基板 28、 反射板下基板 32及夹在中间的反射 板保温层 10。 反射板的具体结构请参考图 9和图 9A。 反射板上基板 28和反射 板下基板 32—般由薄板冲压而成， 两者之间可加隔热垫 25后， 再铆接固定。 反 射板上基板 28上粘接了平面镜片 24。 平面镜片 24上附着反射镜保护膜 23， 可 以在安装及运输时保护平面镜片 24。 反射板的侧面装有密封条 29和排水槽 30 用于防水。 反射板下基板 32冲压了反射板加强筋 27， 反射板的侧面还铆接了反 射板右侧梁 26、 反射板左侧梁 31 ， 这些都是为了增加反射板的强度， 可以加大 反射板的尺寸， 减少接缝的数目， 有利于降低成本和快速拆装。 反射板左侧梁 31上装有反射板卡口 33， 可与反射板支架 14上的反射板支架卡槽 34相配合以 固定浅弧形反射板 6。在拆装时浅弧形反射板 6可以方便地嵌入反射板支架卡槽 34或者从反射板支架卡槽 34取出， 有利于快速拆装。
图 2中反射板企口 35完全密合的， 因此两块反射板不能旋转来组合成一个 更大的浅弧形反射面。 图 9中采用了反射板可旋转企口 22， 允许两块反射板之 间有一定角度差，可组合成一个整体的浅弧形 反射面。所以减少了集热管的数目， 可以增大集热管的直径， 从而降低成本和增强抗风能力。
槽式聚光器通常有几十米乃至上百米长。而建 筑物的长度通常较短， 这样在 两幢相邻建筑物之间距离较大时， 安装在屋顶的反射板可以延长之间留有缝隙
37。 缝隙的位置请参考图 8， 建筑物受热膨胀或者移动时， 缝隙 37使得屋顶不 会碰撞， 由于缝隙 37较窄， 一块反射板的反光可以汇聚到另一侧的接收器 上。 因此接收器可以联成一体， 降低了成本。
在图 2中可以看出屋顶上方的集热系统包括集热管 36、 集热管连接支管 1、 集热管中间支架 2、 集热管法兰盘 3。 集热管 36通过集热管连接支管 1、 集热管 中间支架 2、 集热管法兰盘 3连接成一个整体， 提高了抗风能力。 在恶劣天气时 可以将集热系统锁定在集热管锁定器 9上， 屋顶上除了接收器旋转支架 4、 接收 器固定支架 5外没有任何高的突出物， 该状态具有最强的抗风能力。集热管锁定 器 9可以采用电磁铁或其他机械锁定装置。在图 10可以看出集热管 36的具体结 构， 包括波纹管 38、 集热管法兰盘 3、 集热管内管 40、 遮光板 39等。 波纹管 38 可以解决集热管内管 40受热膨胀带来的密封问题。 外玻璃管下部安装的遮光板 39是为防止了波纹管 38受到聚焦太阳光的照射。
在图 2中可以看出跟踪系统包括接收器旋转支架 4、 接收器固定支架 5、 法 兰盘转轴 7、 集热管支架转轴 8。 接收器固定支架 5固定在建筑物上， 通过集热 管支架转轴 8与接收器旋转支架 4相连， 而接收器旋转支架 4通过法兰盘转轴 7 与上方的集热系统相连。于是上方的集热系统 可以整体绕集热管支架转轴 8转动 跟踪汇聚的太阳光。
在图 2中还可以看出蓄热系统包括蓄热室热交换管 16、 蓄热室内壁 17、 蓄热室保温板 18、 蓄热介质 19等。 蓄热室内壁 17中存有蓄热介质 19， 蓄热介 质 19可采用水、 油、 熔融盐等。 蓄热室保温板 18装在蓄热室内壁 17外， 可使 用废弃的反射板充当保温板。
实施例一太阳能建筑的系统框图为图 11， 从中可以看出太阳能应用的流程， 入射的太阳光经反射板汇聚后聚焦在真空集热 管上，传热工质经泵加压循环流经 真空集热管和蓄热室， 把热能传到蓄热介质中。 另一传热工质， 通常是水， 流经 蓄热室中的盘管变成高温蒸汽，输入汽轮机做 功， 输出的中温蒸汽则输往溴化锂 制冷机， 再被冷却水冷却经泵输往蓄热室中的盘管完成 循环。汽轮机可以驱动发 电机， 也可直接驱动空压机等负载。被加热的冷却水 可作为生活热水， 也用于采 暖。
图 12 中为实施例二太阳能电站示意图， 其中由多块平面反射板 41构成一 个整体的浅弧形反射面， 将阳光汇聚到安装在太阳能电池板支架 43的太阳能电 池板 42上。平面反射板 41与通常建筑物使用的夹芯板更接近， 成本更低， 只是 整体的浅弧形反射面的尺寸会大一点，占地也 会更大，更适合大规模应用的场合。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点 ，其目的是让熟悉此项技术的 人士能够了解本发明并加以实施， 并不能以此限制本发明的保护范围， 凡根据本 发明的精神实质所作的等效变化或修饰， 都应涵盖在本发明的保护范围内。
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