[發明專利]一種自動跟蹤太陽能定焦點聚光裝置

有效

• 申請號: 201610742759.6
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN106247641B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 王海;黃金;蔡明臻;何擎斌;卜明明
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學;廣州祈信金屬制品有限公司
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S60/00;F24S30/40;F24S23/30;F24S70/10;F24S50/00;F24S80/00;H02S20/32
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所44329
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明屬于太陽能技術領域，尤其是指一種自動跟蹤太陽能定焦點聚光裝置。

背景技術

隨著化石能源的大量開發和利用，能源日趨枯竭，并且環境污染也越來越嚴重。太陽能作為一種清潔、綠色和環保的能源越來越被重視并開發利用。由于太陽能輻射到地球表面的能量密度相對較低，所以高效利用太陽能的關鍵在于提高太陽能能量密度以及利用的效率。

現有的太陽能聚光裝置按照結構主要分為兩種：一種為免跟蹤類，一種為可跟蹤類。免跟蹤類的太陽能聚光裝置的透鏡不隨太陽光照射角度的變化而自動進行角度調節，只能在某段時間進行聚光，當太陽相對地球移動后，便無法聚光，導致太陽光能量吸收率和利用率低。而跟蹤類的太陽能聚光裝置跟蹤效果差、設備復雜且操作不方便。另外，由于太陽能受地理、晝夜和季節等規律性變化以及陰晴云雨等隨機因素的制約，太陽能裝置對太陽能的吸收量會隨著時間和天氣的變化呈現不穩定性和不連續性，使得太陽能裝置的能量輸出產生不穩定的情況，從而導致無法滿足生產和生活用能連續和穩定供應的需要的問題。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提供一種結構簡單、太陽能利用效率高、能量輸出穩定和安全可靠的自動跟蹤太陽能定焦點聚光裝置。

本發明的目的可采用以下技術方案來達到：

一種自動跟蹤太陽能定焦點聚光裝置，包括機架，可滑動安裝于所述機架上的儲能裝置，與所述機架鉸接的支架，可擺動設于所述支架上的第一調節機構，安裝于所述第一調節機構上的安裝架，設于所述安裝架上的透鏡，以及用于調節支架擺動角度的第二調節機構。

進一步地，所述第一調節機構包括電機、擺動架和轉軸，所述轉軸可旋轉安裝于所述支架上，所述電機固定安裝于支架上，且電機的輸出軸通過變速箱與所述轉軸的一端固定連接，所述轉軸的另一端與所述擺動架固定連接；所述安裝架安裝于所述擺動架上。

進一步地，所述第二調節機構包括可滑動安裝于所述機架上的滑塊，以及可旋轉安裝于所述機架上的螺桿，所述滑塊設于所述支架的下方，且頂壓所述支架；所述滑塊上開有螺紋孔，且與所述螺桿螺紋傳動連接。

進一步地，所述儲能裝置包括機箱和設于機箱內的熱端組件以及冷端組件，所述機箱通過隔板分隔為集熱腔和放熱腔，集熱腔的上端設有透明玻璃，所述放熱腔的上端設有蓋體，所述熱端組件以及冷端組件分別設于所述集熱腔和放熱腔內；所述熱端組件包括集熱管和保溫隔熱材料，所述集熱管纏繞為錐體結構，且該錐體結構從上向下的直徑逐漸減小，所述集熱管設于透明玻璃的下方；所述保溫隔熱材料填充于集熱腔內；所述冷端組件包括放熱管和相變材料，所述放熱管為螺旋結構，所述放熱管的一端為盤狀結構，且該端設于蓋體下方，所述放熱管的兩端穿過隔板與所述集熱管連通，所述集熱管中設有工質，形成液體循環回路；所述放熱腔中填充有相變材料。

進一步地，與所述安裝架連接的所述擺動架的一端設有兩根導桿，所述安裝架可滑動套設于所述導桿上；所述導桿的一端通過彈性件頂壓所述安裝架的一端，所述導桿的另一端上設有鎖緊器，所述鎖緊器頂壓所述安裝架的另一端，所述鎖緊器與所述導桿可拆卸連接。

作為一種優選的方案，所述集熱管的外表面上覆蓋有吸熱涂層。

作為一種優選的方案，所述安裝架上設有螺紋桿，所述透鏡通過螺母可調節安裝于所述螺紋桿上。

作為一種優選的方案，所述儲能裝置的底部設有滑輪，所述滑輪可旋轉安裝于所述機架上。

作為一種優選的方案，所述透鏡為菲涅爾透鏡。

實施本發明，具有如下有益效果：

1、本發明通過第一調節機構調節透鏡的位置，使透鏡的位置隨著太陽光照射角度的變化而逐漸變化，同時透鏡的焦點能穩定且固定地照射在儲能裝置上，實現了對透鏡進行日調節的目的，進而達到最大化吸收太陽光能量的目的。因季節的變化，太陽直射角也隨著變化，而通過調節第二調節機構可使透鏡在豎直方向上進行擺動，以保持太陽光始終垂直照射到透鏡上，實現了對透鏡進行季節調節的目的，提高了對太陽能的利用率，具有結構簡單和太陽能利用效率高特點。

2、本發明熱量釋放后，熱量通過相變材料儲存，可保證放熱管放熱的連續性和穩定性。同時，由于保溫隔熱材料作用，熱量散失緩慢，集熱管可較長時間儲存太陽能熱量。取用熱量時，可通過打開放熱腔上的蓋體，將需加熱物品置于放熱管上方進行加熱。

3、本發明的集熱管纏繞成錐體形狀，增大了受熱面積，使得太陽光通過透鏡聚焦后的焦點能較大面積地照射到集熱管上；而放熱管纏繞為盤狀結構，增大了其放熱的面積，使得放置于蓋體位置上的物品能獲得更多的熱量，提高了對物品加熱的速度和效率。