[實用新型]一種聚光透鏡發電系統

有效

• 申請號: 201520322334.0
• 申請日: 2015-05-19
• 公開（公告）號: CN204610160U
• 公開（公告）日: 2015-09-02
• 發明（設計）人: 白永軍;李惠民;田景奎;武耀勇;田增華;李棟;舒吉龍
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團華北電力設計院有限公司
• 主分類號: F03G6/06
• 分類號: F03G6/06;F02G1/043;F02G1/055;F24J2/00;F24J2/08
• 代理公司: 北京申翔知識產權代理有限公司 11214
• 代理人: 艾晶

技術領域

本發明涉及一種聚光透鏡發電系統，屬于聚光型太陽能熱發電領域。

背景技術

現有技術中，關于聚光型太陽能熱發電概述如下。

聚光型太陽能熱發電是通過光-熱-功的轉化過程實現發電的一種太陽能發電技術形式。根據聚光方式的不同，聚光型太陽能熱發電分為點聚焦系統（塔式和碟式）和線聚焦系統（槽式和菲涅爾式）。

塔式太陽能熱發電是利用獨立跟蹤太陽的定日鏡群，將太陽光聚集到固定在塔頂部的接收器上產生高溫，加熱工質產生過熱蒸汽，驅動汽輪機發電機組發電，從而將太陽能轉換為電能；碟式系統利用曲面聚光反射鏡，將入射陽光聚集在焦點處，在焦點處直接放置斯特林發動機發電；槽式太陽能熱發電是一種借助槽式拋物面反射鏡將太陽光反射并聚焦到集熱管上，加熱集熱管中的導熱流體，管中導熱流體通過換熱系統將水加熱成水蒸汽，驅動汽輪發電機組發電；菲涅爾式太陽能熱發電原理類似槽式太陽能熱發電，只是采用菲涅爾結構的聚光鏡來替代拋物面反射鏡。

上述四種聚光型太陽能熱發電形式均是通過反射太陽光到目標位置上進行聚光集熱。目前，技術相對成熟、應用最廣泛的是槽式太陽能熱發電，效率提升與成本下降潛力最大的塔式太陽能熱發電，適合以低造價構建小型系統的是菲涅爾式太陽能熱發電，效率最高、便于模塊化部署的是碟式太陽能熱發電。

聚光透鏡是一類根據光的折射原理制成的透明光學元件，它能匯聚通過的平行光線。目前，聚光透鏡在太陽能發電方面的應用主要在光伏發電領域，其利用聚光透鏡將太陽光匯聚在小面積的高效率太陽能電池上，因而需要較小的電池片面積，有效的節約了成本。

傳統的反射式聚光集熱太陽能熱發電系統中，其反射鏡制作工藝較復雜，生產和安裝時反射鏡面很難保證很高的面型精度，從而造成一部分光能的浪費。

實用新型內容

本實用新型的所解決的技術問題在于提供一種全新的聚光型太陽能熱發電系統。

本實用新型所采用的技術手段如下所述。

一種聚光透鏡發電系統，其設有支架，支架通過跟蹤驅動裝置連接發電主體架，該發電主體架與跟蹤驅動裝置相對的端部安裝有聚光透鏡，該聚光透鏡內側位于發電主體架內部依序設有接收器、斯特林電動機及發電設備。

該聚光透鏡為凸透鏡或菲涅爾透鏡。

該接收器位于聚光透鏡焦點處。

該接收器偏離聚光透鏡焦點處。

本實用新型的有益效果如下。

1、相較于傳統的反射式聚光集熱太陽能熱發電系統，本聚光透鏡發電系統中的接收器放置于聚光透鏡的下部，不會遮擋太陽光，因此可以采集到更多的光能，提高了發電效率。

2、本聚光透鏡發電系統結構較為簡單，可靠性高，運行維護的成本低。并且，該發電系統靈活性高，可模塊化組合后集中并網發電，同時也適合偏遠地區離網分布式發電，具有廣闊的市場前景。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構是示意圖。

圖2a，b為本實用新型的聚光透鏡結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型一種聚光透鏡發電系統，其設有支架1，支架1通過跟蹤驅動裝置2連接發電主體架3，該發電主體架3與跟蹤驅動裝置2相對的端部安裝有聚光透鏡4，該聚光透鏡4內側位于發電主體架3內部依序設有接收器5、斯特林電動機6及發電設備7。

該聚光透鏡4可以如圖2a為凸透鏡或如圖2b菲涅爾透鏡，其材質可以采用玻璃、樹脂等透明材料。

該接收器5可以位于聚光透鏡焦點處。另外，為了防止接收器局部過熱，也可以將該接收器5適當偏離聚光透鏡焦點處。

其中，根據聚光倍數的要求，聚光透鏡的尺寸大小可適當的進行調整，并且可以采用組合多個聚光透鏡的方式來進一步增大采光面積。聚光透鏡通過發電主體架及支架固定在地面上，聚光透鏡、接收器、斯特林電動機和發電設備固定安裝在一起，接收器位于斯特林電動機的前端。跟蹤驅動裝置是現有技術，其可以采用雙軸跟蹤方式實時跟蹤太陽，通過對聚光透鏡進行仰角及水平角度的調整，確保太陽光線始終與聚光透鏡中心平面相垂直。

在工作過程中，跟蹤驅動裝置跟蹤太陽并調整聚光透鏡的位置，使得平行太陽光垂直射入聚光透鏡，聚光透鏡將光線聚集在其焦點處，位于聚光透鏡焦點的接收器接收太陽光并轉化為熱能，驅動斯特林發動機進行活塞做功，從而帶動發電設備進行發電。