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[技术] 聚光太阳能炉灶

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发表于 2015-2-8 14:33:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
太阳能炉灶是利用太阳的辐射能产生热量进行炊事烹饪的装置。目前太阳能炉灶在我国已得到普遍应用,其中用得最多的是聚光太阳能炉灶。
聚光太阳能炉灶利用抛物面进行聚光,产生较高的温度,达到烹饪食品的目的。根据聚光方式的不同,分为旋转抛物面太阳能炉灶、抛物柱面太阳能炉灶、球面太阳能炉灶等,其中又以旋转抛物面太阳能炉灶用得最广泛。
   旋转抛物面太阳能炉灶
旋转抛物面太阳能炉灶的聚光原理请参见“成像聚光集热器”一节,旋转抛物面太阳能炉灶又分为正轴太阳能炉灶与偏轴太阳能炉灶。
   正轴太阳能炉灶
正轴太阳能炉灶使用旋转抛物面反光镜来聚光,被加热物品在抛物面的主轴焦点上,正轴太阳能炉灶聚光比高,效率也高,锅圈温度可达500度以上(锅圈是放锅的支架)。图1是一台正轴太阳能炉灶。

聚光太阳能炉灶

聚光太阳能炉灶

图1 正轴太阳能炉灶
正轴太阳能炉灶的锅圈在抛物面的主轴线上,距抛物面反光镜边沿较远,操作不太方便,一些太阳能炉灶把抛物面反光镜制成长形的或有缺口的。使烹饪者能接近锅圈。正轴太阳能炉灶适合我国南方地区使用,特别是中午时,阳光几乎垂直射下,全部聚光在锅底,佷适合烹饪。但早上与晚上,阳光斜射时反射的光线大部分照射到锅侧面,效果就差了。所以正轴太阳能炉灶若用在北方地区,就不太适合。

 楼主| 发表于 2015-2-8 14:38:23 | 显示全部楼层
   偏轴太阳能炉灶
偏轴太阳能炉灶的锅圈不在抛物面的正轴线上,斜射的阳光可以较多的汇聚到锅底,提高对容器加热的效率,如图2左图所示。由于偏轴使用时旋转抛物面有些部分效率不高,为降低成本、方便使用,只取抛物面效率高的部分使用,图 2右图是一个旋转抛物面,其中橙色部分就是效率较高的部分,只取这部分抛物面即可保证效果又可降低成本。这只是示意图,具体的型状与尺寸要看具体用在什么地方,要偏离轴线多少,有一些计算方法,有兴趣的可去查阅有关书籍与资料。

聚光太阳能炉灶

聚光太阳能炉灶

图2 偏轴太阳能炉灶
下面有三张从网上下载的太阳能炉灶照片供大家参考。

聚光太阳能炉灶

聚光太阳能炉灶

图3 正轴太阳能炉灶照片

聚光太阳能炉灶

聚光太阳能炉灶

图4 偏轴太阳能炉灶照片照片
 楼主| 发表于 2015-2-8 14:38:44 | 显示全部楼层

聚光太阳能炉灶

聚光太阳能炉灶

图5 可折叠的太阳能炉灶照片
   抛物柱面太阳能炉灶
    抛物柱面室内太阳能炉灶
抛物柱面太阳能炉灶采用柱形抛物面(槽镜)来聚光,常用在室内太阳能炉灶,在图6中展示了抛物柱面太阳能炉灶的组成。

聚光太阳能炉灶

聚光太阳能炉灶

图6 槽式反光镜室内太阳能炉灶组成图
由一个或数个槽镜组成的集热器把主回路的传热介质(棉籽油)加热到500余度,传热介质进入热交换器(兼热储存器)的主回路盘管,把热量传给热交换器,热量把交换器内的介质(锡)熔化,锡加热次回路盘管,把次回路的传热介质(棉籽油)加热到300余度送往炉盘,炉盘把热量传送给锅,就可以在室内进行烹饪了。在主回路盘管释放了热量的介质通过泵送入槽式集热器的集热管再进行加热。有了热储存器就不愁有云遮阳时煮成夹生饭,由若干个稍大的槽镜可获得数十千瓦的能量,可以建个食堂了。
 楼主| 发表于 2015-2-8 14:39:08 | 显示全部楼层
    聚光箱式灶
采用抛物柱面反光镜制造的聚光箱式太阳能炉灶可用来煮饭或烤制食品。图7是聚光箱式太阳能炉灶的结构图。

聚光太阳能炉灶

聚光太阳能炉灶

图7 聚光箱式太阳能炉灶
在抛物柱面镜的焦线上安装一个集热箱,集热箱对向反光镜的一面是由透明玻璃构成的窗口,窗口上面是由耐温隔热材料制成的箱体,为看清结构箱体仅显示一半。聚集的阳光从窗口射入箱体,箱体犹如黑洞可很好的吸收热量在箱内形成200度以上的高温。箱体内也可放一排饭盒来烹饪食物,也可放入长筒水箱来烧开水。
   太阳能炉灶聚光镜的面积
在太阳能与热传递一节介绍太阳对垂直于光线的平面上的辐照度大约每平方米1000W。通常炊事需要的热功率约1000W左右,考虑到多数情况下聚光镜不可能与太阳光垂直,要打上个折扣,再加上空气透明度,锅底方向及热效率等,至少要有2平方米才合适。
发表于 2015-2-9 00:02:30 | 显示全部楼层
好,很好,非常好!
发表于 2015-2-10 00:01:44 | 显示全部楼层
秀起来~
发表于 2015-2-10 09:12:13 | 显示全部楼层
求沙发
发表于 2015-2-11 04:36:24 | 显示全部楼层
帮你顶下哈!!
发表于 2015-2-11 15:32:30 | 显示全部楼层
专业抢沙发的!哈哈
发表于 2015-2-12 10:14:28 | 显示全部楼层
OMG!介是啥东东!!!
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