[實用新型]一種免跟蹤太陽能復合拋物面聚光器

有效

• 申請號: 201520438044.2
• 申請日: 2015-06-20
• 公開（公告）號: CN204880790U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 趙石林;錢笑語
• 申請（專利權）人: 趙石林
• 主分類號: F24J2/12
• 分類號: F24J2/12;F24J2/16;F24J2/34;F24J2/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及太陽能應用領域，具體來說，涉及一種無光象免跟蹤太陽能復合拋物面聚光器。

背景技術

太陽能是地球上最豐富的可再生能源，太陽能因密度低，且受太陽高度角，方位角，氣象等影響，利用率很低，為了提高太陽能可利用率，人們應用太陽能聚光器提高太陽能輻射密度。聚光器主要有折射、反射、混合等類型，聚光形式主要有點聚焦和線聚焦，縱觀國內外研究開發的太陽能聚光器都存在共同的不足，均要求聚光器具有一套精確的自動跟蹤系統、聚光面、跟蹤支架和傳動機械，才能保證以上跟蹤和聚光有效。因此，全自動跟蹤太陽能聚光器制造成本高，運行成本大大高于常規能源，從而阻礙其商業化發展。為此，為了克服自動跟蹤太陽能聚光器的上述不足，有人提出了免跟蹤太陽能聚光器，如CPC聚光器、復合拋物線柱面鏡等反射型聚光器。然而，通過采用這樣的聚光器，盡管會簡化聚光器的結構，降低聚光的精度要求和制造成本，但是由于此類聚光器在免跟蹤條件下聚光比低，可利用性差，聚光效果差，由此導致其商業化發展非常緩慢。對免跟蹤太陽能聚光器而言，如何提高太陽能的利用率，提高其聚光比，降低聚光器制造精度要求，簡化結構，降低應用成本，提高可應用性，是其商業化進程中極需解決的問題。

實用新型內容

針對現有免跟蹤太陽能聚光器的上述問題，本實用新型目的在于提供一種聚光比高，熱利用效果好，結構簡單，應用成本低的免跟蹤太陽能聚光器，即一種免跟蹤太陽能復合拋物面聚光器，

本實用新型的技術解決方案是，所述一種免跟蹤太陽能復合拋物面聚光器，包括復合拋物面聚光反射鏡支架、拋物面反射鏡面支架、平面反射鏡面支架、拋物面反射鏡面、平面反射鏡面、集熱器、蓄熱箱、熱導流管、回流管、水平支撐架，集熱器、蓄熱箱均設有進、出接口，反射鏡面為反光材料，集熱器為平板式、或真空玻璃集熱管列陣式、或翅翼式，集熱器兩平面皆為吸熱面，復合拋物面聚光反射鏡面支架、包含拋物面反射鏡面支架、與平面反射鏡面支架、且互為一體，其特征在于：拋物面反射鏡面，平面反射鏡面，由拋物線聚光曲線復合而生成，平面反射鏡面朝上固定在平面反射鏡面支架上，集熱器安裝在兩半個拋物面反射鏡面的復合聚焦面上，并貼近平面反射鏡面豎向固定在平面反射鏡面支架上，兩個拋物面反光鏡面相向分設在集熱器的兩面，并與平面反射鏡面兩邊沿相接，固定在拋物面反射鏡面支架上，集熱器的出口通過熱導流管與蓄熱箱的進口連接，蓄熱箱的出口通過回流管與集熱器的進口連接，復合拋物面聚光反射鏡面支架依據安裝該聚光器當地的地理緯度，整體調節其最低入射角后固定在水平支撐架上，并通過水平支撐架固定在承載面上。

所述的拋物面聚光反射鏡面，平面反射鏡面，由拋物線聚光曲線復合而生成，其生成方法是：依據應用要求選擇拋物線焦距F，根據Y＝X2/4F拋物線方程，作以焦距為F的拋物線曲線坐標圖，在拋物線曲線坐標圖上，依據免跟蹤太陽能復合拋物面聚光器是完全固定式還是定時可調節免跟蹤要求不同，分別選取不同的與其全反射臨界角相對應的二個截點C、D點，并截取，以焦點F為定點，將截取的位于1象區的COF半個拋物線段按順時針方向旋轉至其焦距OF與Y軸的夾角等于其全反射臨界角，連接焦點F與OO直線上任意一點E，生成的COOD復合拋物線聚光曲線段，與直線FE，沿其所在平面的垂直方向平行移動任意長，并按需要截取，截取段即為本實用新型一種免跟蹤太陽能復合拋物面聚光器，其中，截取的端截面為該聚光器的端面，二拋物線段平移形成的拋物面為該聚光器的拋物面聚光反射面，直線段平移生成的平面為該復合聚光器的平面反射面，FE直線段平行移動生成的平面為該復合聚光器的復合集熱面。

所述復合聚焦面為復合生成的兩半個拋物線曲線段，形成兩亇聚焦線，連接焦點與該兩焦線頂點連線上仼意點的直線，均可視為兩半個拋物線段的復合聚焦線，以此生成的聚焦面即為該復合拋物面聚光器的復合聚焦面，其中以垂直面最小，最大有效聚光比最大，將集熱器安裝在該復合聚焦面上，凡照射到該復合拋物面聚光器反光鏡面上的光線，都能反射到該集熱器兩邊的吸熱面上。

所述的依據應用要求選擇拋物線焦距F，是依據安裝場所要求：如是平面，坡面，還是垂直面；安裝方位要求：南北向還是東西向；應用形式的要求：是民用與建筑結合，還是大面積商業化連片應用等各種各樣的應用條件。選擇不同的拋物線焦距，以生成適用各種應用條件的復合拋物面聚光器。