[實用新型]一種分段式槽式太陽能聚光器

有效

• 申請號: 201220387387.7
• 申請日: 2012-08-07
• 公開（公告）號: CN202870380U
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 胡芃;張謙
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00;G02B7/182;F24J2/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 成金玉;賈玉忠

技術領域

本實用新型涉及一種新型的太陽能聚光器，尤其是一種分段式槽式太陽能聚光器。

背景技術

開發利用太陽能已經成為世界各國可持續發展的主要戰略決策之一。但是，太陽能的能流密度較低（約1kW/m²）的缺點成為利用太陽能的主要障礙之一。為了提高太陽能的輻射能流密度，可以采用聚光的方法將太陽光聚集到接受器上，在進行光熱利用時可提高集熱溫度，在進行光伏發電時則可減少昂貴的光伏電池用量。因此研制具有實用價值的低成本、高效率、高穩定性的太陽能聚光器，能夠進一步促進太陽能的廣泛應用。

目前常用的聚光方法主要有槽式、碟式、塔式以及菲涅爾透鏡式。前兩者需要加工復雜的曲面反射鏡，價格較貴，加工精度要求高，焦平面光強分布不均勻；塔式系統需要眾多定日鏡圍繞中心塔建立，占地面積巨大，并且每個定日鏡需要單獨二維控制，控制系統及其復雜；菲尼爾透鏡雖然價格便宜，但是目前難以做成單塊大面積的產品，且聚光均勻性較差。而聚光光強的均勻性對聚光光伏發電效率影響十分強烈，光強分布不均勻會造成弱光強照射處的光電池反而變成負載，導致電能內耗并引起溫升等嚴重問題。同時這幾種聚光器所產生的風阻較大，在風級較大的情況下，安全性較低。專利復合平面槽式聚光器（馮益安.復合平面槽式聚光器200910001667.2）用平面取代拋物面，簡化了工藝，但同樣風阻較大。徐永邦等人提出了一種新型槽式拋物面型太陽能聚光器（徐永邦，王芳，鄧霞.一種槽式拋物面型太陽能聚光器201020563001.4），在拋物型支架上安裝平面反射鏡，避免了使用成本高的整塊曲面反射鏡，降低了成本，但對拋物支架的工藝要求同樣很高。專利平板型平面玻璃鏡反射聚光器201020130154.X（胡芃,張謙,陳則韶.一種平板型平面玻璃鏡反射太陽能聚光器）在加工工藝上較之前面幾種聚光器得到了很大的改善，工藝簡單，因其玻璃鏡面間有間隔，所以風阻也較小。但是，在有限的面積內，想得到較高的聚光倍數，需要將聚光玻璃鏡面寬度盡量縮小，這樣對安裝過程的精度要求以及小尺寸玻璃鏡面的裁制都有很高的要求。

實用新型內容

本實用新型的技術解決問題：在于克服現有技術的不足，提供一種分段式槽式太陽能聚光器，提高太陽能聚光器對于風的抗壓能力，同時在有限面積范圍內，以更大的提高聚光比，獲得更高的集熱溫度，更有利于工業上應用。

本實用新型的技術解決方案：一種分段式槽式太陽能聚光器，包括：平板框架1-1、拋物面反射鏡1-2、圓柱聚光接收體1-3或平板聚光接收體1-4；在平面框架1-1上依次放置不同曲率半徑但焦線位置相同的多個拋物面反射鏡1-2，拋物面反射鏡1-2的位置、曲率及開口寬度隨焦線位置的改變而改變，為了達到最佳聚光效果，拋物面反射鏡1-2所反射的有效光線全部落于圓柱聚光接收體1-3或平板聚光接收體1-4的有效區域內；平板框架1-1固定在太陽跟蹤架上。

所述多個拋物面反射鏡1-2中后一個拋物反射鏡面反射的光線恰好經過前一個拋物反射鏡面的邊緣，最大限度的利用平板框架1-1的空間且光線不能遮擋。

所述的圓柱狀聚光接收體1-3是圓柱形真空管集熱器；所述的平板狀聚光接收體1-4為平板集熱器。

所述多個拋物面反射鏡1-2排列時，第i+1個拋物面反射鏡的起始位置位于第i個拋物面反射鏡外側反射光線延長線上，避免光線遮擋的同時，最大程度減小各拋物面反射鏡之間的間隙。