[發(fā)明專利]二維跟蹤式菲涅耳太陽能聚光器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310139093.1
• 申請(qǐng)日: 2013-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN103234286A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊謀存;章玲;朱躍釗;張亮;伏煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): F24J2/38
• 分類號(hào): F24J2/38;F24J2/10
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明涉及菲涅耳式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，具體地說是一種可大大提高聚光效率、降低系統(tǒng)投資成本并易于安裝的二維跟蹤式菲涅耳太陽能聚光器。

背景技術(shù)

菲涅耳太陽能聚光器是太陽能熱利用系統(tǒng)中的一種聚光裝置，它將太陽光反射后聚集到集熱管，對(duì)流經(jīng)集熱管的介質(zhì)加熱。菲涅耳太陽能聚光器包括反射鏡組、反射鏡組支撐結(jié)構(gòu)、二次聚光裝置、傳動(dòng)系統(tǒng)和跟蹤控制系統(tǒng)等。合理的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可提高聚光效率，增加系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度，減小系統(tǒng)重量，同時(shí)可大大減小控制系統(tǒng)難度，提高跟蹤精度，并合理控制系統(tǒng)成本。在現(xiàn)有的菲涅耳式聚光器技術(shù)中，聚光器多采用一維跟蹤方式，即反射鏡組僅在東西方向跟蹤太陽。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是由于太陽高度角的存在，光學(xué)損失較大，尤其是集熱管長度較小的情況下，光學(xué)損失更大。另外這種聚光器的集熱管與支撐結(jié)構(gòu)是固定連接，且一般集熱管安裝高度較高，安裝與維護(hù)困難。

在太陽能發(fā)電站中聚光器是最重要的組件，其成本約占整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)的50%。因此如何既提高系統(tǒng)聚光集熱效率，又降低系統(tǒng)重量，同時(shí)降低系統(tǒng)安裝與維護(hù)難度是太陽能熱發(fā)電技術(shù)走向市場化的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有菲涅耳聚光器的缺陷，提供一種可大大提高聚光效率、降低系統(tǒng)投資成本并易于安裝的二維跟蹤式菲涅耳太陽能聚光器。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種二維跟蹤式菲涅耳太陽能聚光器，包括支撐結(jié)構(gòu)和位于支撐結(jié)構(gòu)上的反射鏡組，其特征在于所述的支撐結(jié)構(gòu)上設(shè)有與其轉(zhuǎn)動(dòng)相連的矩形桁架，矩形桁架的上端與三角形桁架的兩端分別轉(zhuǎn)動(dòng)連接，三角形桁架的下側(cè)吊掛有二次聚光裝置，二次聚光裝置位于反射鏡組的上側(cè)且兩者相對(duì)設(shè)置，兩個(gè)相同的矩形桁架、三角形桁架、支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成平行四邊形機(jī)構(gòu)。

所述的矩形桁架上設(shè)置的中心軸與滾珠絲桿的一端形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接，滾珠絲桿的另一端與支撐結(jié)構(gòu)形成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述的反射鏡組固定設(shè)置在其下側(cè)的轉(zhuǎn)軸上，轉(zhuǎn)軸通過軸承座與支撐結(jié)構(gòu)相連，且轉(zhuǎn)軸的端部與設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)上的東西跟蹤裝置活動(dòng)相連。

所述的東西跟蹤裝置由四桿機(jī)構(gòu)構(gòu)成。

所述的支撐結(jié)構(gòu)包括基座、工字鋼和方管，基座上設(shè)有工字鋼且工字鋼的頂端之間通過水平設(shè)置的方管相連。

所述矩形桁架的下端與方管構(gòu)成轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

所述二次聚光裝置上的集熱管通過金屬軟管與傳熱介質(zhì)管道相連。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明在傳統(tǒng)一維跟蹤系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過滾珠絲桿推動(dòng)二次聚光裝置在南北方向跟蹤太陽，可大大提高太陽能的利用率。由于聚光器呈水平放置，沒有安裝角度，因此系統(tǒng)安裝高度相對(duì)較低，且由于矩形桁架、三角形桁架與支撐結(jié)構(gòu)組成帶動(dòng)二次聚光裝置運(yùn)動(dòng)的平行四邊形機(jī)構(gòu)，極易安裝與維護(hù)；且支撐結(jié)構(gòu)具有簡單、耗材量較小的特點(diǎn)，節(jié)約了建設(shè)成本。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本發(fā)明的支撐結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3為本發(fā)明的反射鏡組與轉(zhuǎn)軸示意圖；

附圖4為本發(fā)明的聚光器南北放置時(shí)的南北方向跟蹤原理圖。

其中：1—支撐結(jié)構(gòu)；2—反射鏡組；3—矩形桁架；4—三角形桁架；5—二次聚光裝置；6—中心軸；7—滾珠絲桿；8—轉(zhuǎn)軸；9—軸承座；10—東西跟蹤裝置；11—基座；12—工字鋼；13—方管；?14—集熱管。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。