[實用新型]一種焦點仰角不變的碟式太陽聚光系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2013-04-09
• 公開（公告）號: CN203310126U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設計）人: 何斌
• 申請（專利權）人: 何斌
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10
• 代理公司: 廣州市南鋒專利事務所有限公司 44228
• 代理人: 羅曉聰

技術領域：

本實用新型涉及太陽能應用技術領域，特指一種焦點仰角不變的碟式太陽聚光系統(tǒng)。

背景技術：

溫室氣體排放的全球氣候變暖越來越受到國際社會的廣泛關注，加強節(jié)能減排是應對全球氣候變化以及資源短缺和環(huán)境容量有限挑戰(zhàn)的重要手段，太陽能作為一種可再生能源，其開發(fā)利用節(jié)約常規(guī)能源、保護自然環(huán)境、減緩氣侯變化等都有著極其重大的意義。與常規(guī)能源相比，太陽能還具有總能量大、長久性、普遍性、無污染等諸多優(yōu)點，但同時它還存在分散性、間歇性和隨機性等弱點，使得太陽能的利用難度大而效率低。

在現有技術中，國內外相關聚光系統(tǒng)或部件的技術，主要由線性反射鏡鏡場和集熱器構成，這些線性反射器平行排列，通過跟蹤太陽運動驅動鏡場的相應隨動，將陽光集中反射至上方的集熱器上，以集中利用聚光太陽能。

目前，國內外現行的碟式聚光系統(tǒng)一般包括單立柱式支架、安裝于單立柱式支架上的碟式反射鏡、聚光焦點接收模塊、用于驅動碟式反射鏡跟蹤太陽的減速傳動系統(tǒng)及跟蹤控制器。

上述的碟式聚光系統(tǒng)均存在以下局限：

1、成本高、安裝及調試困難，均需較高專業(yè)工程技術人員才能完成，工作效率低。

2、系統(tǒng)可靠性低，由于單立柱式支架較高導致抗風能力差，成為整個碟式聚光系統(tǒng)的致命性缺點，單立柱式支架在運行起動和停止時的動能沖擊較大，大大影響了用于驅動碟式反射鏡跟蹤太陽的減速傳動系統(tǒng)的使用壽命。

3、由于單立柱式支架上的聚光焦點接收模塊隨碟式反射鏡的鏡場焦點移動而移動，即聚光焦點接收模塊隨太陽高度角變化而變化，因此，作為聚光焦點接收模塊的集熱器或斯特林發(fā)動機或光熱電轉換模塊也隨太陽高度角變化而變化，使聚光系統(tǒng)重心不斷變化（單立柱式支架結構易彈性形變），對單立柱式支架結構的鋼性要求和影響也極大，因此導致耗鋼量增加而使成本增加，且需更高安裝精度。

4、鏡場設計要求單片鏡面的成形精度和安裝精度都很高，由于聚光系統(tǒng)離地較高，對鏡面的清潔維護也很麻煩。

另外，在現有技術中跟蹤太陽方式很多，然而實際穩(wěn)定應用和推廣并不多，究其原因，系統(tǒng)成本和可靠性、穩(wěn)定性以及跟蹤精度是制約太陽能跟蹤應用的最大問題：可靠性和成本都很難達到要求。而且現行的陽光感應控制系統(tǒng)采用球面透鏡感應焦斑或光敏二極管或四象限光電探測器等，結構復雜、成本高、感應容錯角小、跟蹤精度不高等缺陷。

有鑒于此，本發(fā)明人提出以下技術方案。

實用新型內容：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，提供一種穩(wěn)定性及可靠性高的焦點仰角不變的碟式太陽聚光系統(tǒng)。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用了下述技術方案：該焦點仰角不變的碟式太陽聚光系統(tǒng)，其包括：一固定仰角支架，該固定仰角支架中設置有多根鏡片轉軸，該鏡片轉軸設置有承置座；一聚光焦點接收模塊，其通過支撐條定位于固定仰角支架上，令聚光焦點接收模塊的仰角固定不變；復數個碟式反射鏡，其穩(wěn)定地安裝于所述鏡片轉軸的承置座上，其中，該碟式反射鏡的聚光焦點朝向所述的聚光焦點接收模塊；太陽跟蹤控制機構，其包括：一太陽跟蹤控制器及用于檢測太陽光方位的太陽方位感應器、用于調整碟式反射鏡仰角的聯(lián)動調整裝置；所述的太陽跟蹤控制器根據太陽方位感應器收集的數據，控制聯(lián)動調整裝置調整碟式反射鏡的仰角，令碟式反射鏡的聚光焦點始終朝向所述的聚光焦點接收模塊，且保持聚光焦點接收模塊的仰角固定不變。

進一步而言，上述技術方案中，所述固定仰角支架下端設置有水平回轉腳輪和回轉驅動腳輪，其中，該回轉驅動腳輪中安裝有與所述太陽跟蹤控制器電性連接的驅動控制器。

進一步而言，上述技術方案中，所述回轉驅動腳輪的數量為一個或以上，該回轉驅動腳輪配合水平回轉腳輪驅動固定仰角支架在水平面或圓形軌道上回轉，以跟蹤太陽的東西入射方向。

進一步而言，上述技術方案中，所述的聯(lián)動調整裝置包括：聯(lián)動桿以及控制聯(lián)動桿動作并受控于太陽跟蹤控制器的直線電動推動桿，其中聯(lián)動桿上通過多個連桿與所述的鏡片轉軸連動，以跟蹤太陽的南北入射方向。

進一步而言，上述技術方案中，所述的連桿一端與聯(lián)動桿樞接，另一端與所述的鏡片轉軸固定。

進一步而言，上述技術方案中，所述連桿與鏡片轉軸固定的一端為一可鎖緊軸套，并通過該可鎖緊軸套與鏡片轉軸末端形成固定裝配。

進一步而言，上述技術方案中，所述的碟式反射鏡呈矩陣的方式分布，且每兩個碟式反射鏡之間形成有間隔。

進一步而言，上述技術方案中，所述的聚光焦點接收模塊安裝有斯特林發(fā)動機或光熱電轉換模塊。