[實(shí)用新型]一種梯度式線性菲涅爾太陽能利用系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420287076.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-30
• 公開（公告）號(hào): CN203928448U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭兆文;倪懷遠(yuǎn);王哲;戴梁
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京電影機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): F24J2/10
• 分類號(hào): F24J2/10;F24J2/38;F24J2/24
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽能利用系統(tǒng)，特別涉及一種梯度式線性菲涅爾太陽能利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

線性菲涅爾系統(tǒng)是太陽能光熱利用領(lǐng)域一種常見系統(tǒng),它主要由線性菲涅爾反射鏡(Linear Fresnel Reflector,LFR)、接收器和跟蹤太陽驅(qū)動(dòng)裝置組成，反射鏡平行地成排排列，在驅(qū)動(dòng)裝置的帶動(dòng)下跟隨太陽的軌跡運(yùn)動(dòng)，在有陽光的情況下始終將太陽光反射到接收器上，再通過接收器將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能。

通常菲涅爾反射鏡在地面上水平排列，接收器放在反射鏡場的中間。

該系統(tǒng)相對(duì)于拋物面槽式光熱系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)是無需使用造價(jià)昂貴的曲面鏡，使用模擬菲涅爾透鏡原理的平面鏡來使用線聚焦效果，安裝更簡單成本更低，但最突出的問題是由于平面鏡隨著太陽的軌跡變換角度，當(dāng)平面鏡與水平面夾角較大時(shí)，導(dǎo)致其旁邊反射鏡一部分接收不到入射光，造成陰影；或者反射光被旁邊反射鏡擋住而打不打聚光器上，造成遮擋。這都會(huì)導(dǎo)致聚光器得到的太陽光減少，拉低轉(zhuǎn)換效率，而如果大幅地加大反射鏡的間距雖可以減少遮擋與陰影，但又會(huì)導(dǎo)致單位面積內(nèi)反光鏡面積減少，最終轉(zhuǎn)換效率仍然得不到提高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能夠減少遮擋以有效提高轉(zhuǎn)換效率又能夠增加土地利用率的梯度式線性菲涅爾太陽能利用系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種梯度式線性菲涅爾太陽能利用系統(tǒng)，其特征在于：它包括多個(gè)橫向并列連接的集熱單元，每一個(gè)所述集熱單元包括鏡場、支撐架、上支架和接收器；所述鏡場包括多個(gè)等間隔排列的反射鏡，所述反射鏡轉(zhuǎn)動(dòng)連接在位于其兩側(cè)的所述支撐架上，所述鏡場中所有所述反射鏡的轉(zhuǎn)軸相互平行且位于同一平面內(nèi)，所述平面為一斜面，所述斜面與水平面成為27°～60°的夾角，所述接收器通過與所述支撐架連接的所述上支架支撐在所述鏡場的上方，所述接收器的長度方向平行于所述鏡場中所述反射鏡的轉(zhuǎn)軸。

還包括一設(shè)置在鏡場底面的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括一長桿、多個(gè)短桿、兩連桿、一推桿機(jī)構(gòu)、一螺紋絲杠副和一電機(jī)；每一所述短桿的一端垂直堅(jiān)固連接每一所述反射鏡的背面，所有所述短桿的另一端等間隔鉸接在所述長桿；兩所述連桿的一端緊固連接在一起，另一端分別緊固連接在所述長桿的中部；兩所述連桿的連接端鉸接所述推桿機(jī)構(gòu)；所述推桿機(jī)構(gòu)包括一外管和一滑動(dòng)連接在所述外管內(nèi)的內(nèi)桿，所述外管鉸接在所述支撐架上，所述內(nèi)桿的一端與兩所述連桿的連接端鉸接；所述螺紋絲杠副包括一與所述電機(jī)的輸出軸緊固連接的絲杠和一螺紋連接在所述絲杠上的螺母，所述內(nèi)桿的另一端與所述螺母緊固連接。

所述鏡場中的所述反射鏡為平面鏡或微彎弧面鏡，所述接收器為復(fù)合拋物面聚光器與集熱管的組合，所述復(fù)合拋物面聚光器將太陽光二次反射達(dá)到集熱管上。

所述支撐架上設(shè)置有一擋風(fēng)墻或擋風(fēng)網(wǎng)，所述擋風(fēng)墻或擋風(fēng)網(wǎng)的上邊緣連接所述鏡場位于最高處的邊緣，所述擋風(fēng)墻或擋風(fēng)網(wǎng)的下邊緣連接所述支撐架的底部。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本實(shí)用新型采用與水平面具有一定傾斜角的鏡場，能夠減少反射鏡隨太陽軌跡變化角度時(shí)彼此間造成的陰影或者遮擋，從而保證了接收器具有較為飽滿的集熱面積，最大程度地減少了余弦效應(yīng)損失，據(jù)統(tǒng)計(jì)，本實(shí)用新型系統(tǒng)在相同占地面積的條件下年均集熱效率提高35％以上，集熱量提高15％以上。2、本實(shí)用新型采用水平面具有一定傾斜角的鏡場，可以有效縮小反射鏡的間距，使得集熱器能設(shè)計(jì)得更為緊湊，從而減少支架的鋼材用量，降低系統(tǒng)造價(jià)成本。3、本實(shí)用新型采用與水平面具有一定傾斜角的鏡場，使控制反射鏡跟蹤太陽的跟蹤系統(tǒng)的跟蹤范圍減小為約常規(guī)系統(tǒng)跟蹤范圍的一半，故障率更低。4、本實(shí)用新型在鏡場的背面設(shè)置一擋風(fēng)墻或擋風(fēng)網(wǎng)，增加了系統(tǒng)的抗風(fēng)能力，是系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性更高。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)集熱單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的角度變換機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型的聚光原理圖；

圖4是本實(shí)用新型的使用狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。