[實用新型]一種分體碟式太陽能雙軸跟蹤系統

有效

• 申請號: 201720897802.6
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN206946320U
• 公開（公告）日: 2018-01-30
• 發明（設計）人: 徐靜;王振聲
• 申請（專利權）人: 大連宏海新能源發展有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 趙淑梅,李洪福

技術領域

本實用新型涉及一種分體碟式太陽能聚光雙軸跟蹤系統，尤其涉及一種聚光器與接收器分體獨立、分開布置，結構簡單、成本低的碟式太陽能聚光雙軸跟蹤系統。

背景技術

太陽能是一種清潔安全的綠色能源。目前，太陽能光熱利用技術大致有三類：槽式線聚焦系統、塔式系統和碟式系統。其中，碟式太陽能聚光系統是目前光熱轉換效率最高的太陽能熱利用系統。

碟式太陽能聚光系統的聚光器大多呈拋物面形，由多塊反射鏡組成，接收器放置在拋物面的焦點上。現有的太陽能碟式聚光系統，設計上基本是聚光鏡與接收器固定連接在一起，通過一套可雙軸運行的驅動及控制系統實現逐日跟蹤聚光。

一體式碟式太陽能聚光系統中，拋物面聚光鏡支撐結構復雜龐大，笨重的接收器(如斯特林發動機或采暖用太陽能集熱器)需要高強度的支撐結構，聚光鏡支撐結構與接收器支撐結構之間，還需要設計可靠的連接結構。總體而言，系統結構復雜，重量大，材料成本、跟蹤動力成本、安裝成本及維護成本高。

逐日跟蹤運行過程中，龐大的接收器及支撐結構會遮擋部分太陽光，影響聚光鏡的有效面積，進而影響系統的光熱轉換效率。

逐日跟蹤運行過程中，拋物面聚光鏡凹面朝上，接收器設置在拋物面聚光鏡的焦點處，重心高，抗風暴能力差；凹面朝上的聚光鏡，防風沙及灰塵能力差，不適合在空氣質量較差的地區使用，鏡片清洗維護成本高。

逐日跟蹤運行過程中，接收器也隨著移動，將移動的接收器輸出的熱能或電能傳導至與地面相對靜止的應用裝置上比較復雜；另外，與接收器相連的管路也隨之移動，使用壽命短，維護工作量大。

實用新型內容

根據上述提出的技術問題，而提供一種分體碟式太陽能雙軸跟蹤系統。本實用新型采用的技術手段如下：

一種分體碟式太陽能雙軸跟蹤系統，包括拋物面聚光鏡、聚光鏡支撐架、水平回轉架、平面反光鏡、反光鏡支撐架、俯仰旋轉裝置、接收器支撐架、水平旋轉裝置和接收器；

所述拋物面聚光鏡呈凹面向下傾斜安裝，其下部具有缺口，所述缺口在所述拋物面聚光鏡的焦平面上的正投影呈弓形，所述拋物面聚光鏡的位于所述缺口位置通過所述聚光鏡支撐架與所述水平回轉架的上表面固定連接；

所述水平回轉架的下表面設有多個以所述水平回轉架的軸線為軸均勻分布的載重輪，所述水平回轉架的軸心位置設有所述水平旋轉裝置，所述水平回轉架的內沿設有多個連接桿，所述連接桿的另一端與所述水平旋轉裝置的運動部分相連接，所述水平旋轉裝置包括驅動所述水平旋轉裝置的運動部分旋轉的第一驅動裝置，所述第一驅動裝置驅動所述水平旋轉裝置的運動部分旋轉，從而驅動所述水平回轉架旋轉，所述水平回轉架旋轉帶動所述分體碟式太陽能雙軸跟蹤系統旋轉，從而跟蹤太陽方位角。

所述平面反光鏡與所述拋物面聚光鏡在所述拋物面聚光鏡的焦平面上的正投影相對應，所述平面反光鏡具有與所述缺口相對應的弓形缺口，所述弓形缺口位于所述缺口的下方，所述弓形缺口的弦平行于所述缺口下端的連線，所述平面反光鏡具有與所述拋物面聚光鏡的頂點相對應的中心通孔，所述中心通孔的中點位于所述拋物面聚光鏡的軸線上，所述平面反光鏡的下表面設有反光鏡支撐架，所述反光鏡支撐架設有轉軸，所述轉軸的兩端分別設有軸承，所述軸承通過支架與所述水平回轉架的上表面連接，其中一個所述支架上設有所述俯仰旋轉裝置，所述俯仰旋轉裝置包括驅動所述轉軸旋轉的第二驅動裝置，所述轉軸的軸線與所述平面反光鏡的軸線垂直且與所述弓形缺口的弦平行；

所述轉軸旋轉帶動所述平面反光鏡繞所述轉軸俯仰旋轉，跟蹤太陽的高度角，將太陽光入射光線沿所述拋物面聚光鏡的軸線反射到所述拋物面聚光鏡上。

由于所述拋物面聚光鏡呈凹面向下傾斜安裝，因此，所述缺口下端實際上就是兩個尖端，所述缺口下端的連線實際上就是兩個尖端的連線。

為了避免太陽高度角較高時，所述拋物面聚光鏡對所述平面反光鏡的遮擋，所述平面反光鏡的易被遮擋部位去除部分鏡片(形成所述弓形缺口)，相應的所述拋物面聚光鏡的下部也去除部分鏡片(形成所述缺口)。

所述接收器通過所述接收器支撐架與所述水平回轉架上表面相連接，所述接收器的接收面的軸線與所述拋物面聚光鏡的軸線位于同一直線上，所述接收器的接收面從所述中心通孔伸出，所述接收器的接收面的中點位于所述拋物面聚光鏡的焦點上。

所述接收器接受所述拋物面聚光鏡匯聚的太陽光，將熱能或電能輸出，用于生產或生活。

所述拋物面聚光鏡的傾斜角度為α＝15°～45°，其中，α為所述拋物面聚光鏡的軸線與水平面的夾角，所述水平回轉架的上表面位于所述水平面內。