[發明專利]一種太陽能跟蹤追日集熱裝置、系統及方法

在審

• 申請號: 202010850327.3
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN111981704A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 楊光;原浩
• 申請（專利權）人: 中競同創能源環境科技集團股份有限公司
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S23/77;F24S30/425;F24S50/20;F24S80/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

本發明公開了一種太陽能跟蹤追日集熱裝置、系統及方法，集熱裝置包括集熱組件、驅動裝置、主動梁和被動梁，主動梁和被動梁平行且間隔設置，且兩者之間均勻間隔設置有多個集熱組件；集熱組件包括槽體和吸熱管，槽體內部中空且在平行于其軸線的方向開設有與其內部連通的矩形集熱口，槽體的兩端分別設置有一沿其軸線方向向外凸出延伸的轉軸，各轉軸分別經一軸承固定在主動梁和被動梁上，轉軸內部中空且兩端敞口設置，轉軸的一端與槽體的內部連通；優點是：采用電動推桿驅動槽體轉動，機械上提高控制精度，保證所需的高精度需求；不依靠太陽光照情況，而根據時間和所處經緯度確定太陽相對角度進行跟蹤追日，對天氣狀況要求低，且跟蹤精度高。

技術領域

本發明涉及太陽能集熱及安全控制技術領域，尤其涉及一種太陽能跟蹤追日集熱裝置、系統及方法。

背景技術

人類社會的持續發展離不開能源，世界上許多國家也越來越重視能源的發展。太陽作為一次能源，發出的能量十分巨大，在所有的可再生能源中所占的比重達90％,因此在對可再生能源的利用中,太陽能利用無疑成為眾人關注的焦點。

然而由于當前太陽能光熱的能流密度較低，直接應用范圍較窄。為提高太陽能光熱的應用范圍，采集吸收太陽能光熱時采用聚光的方式，從而提高能源密度，提高采集吸收熱量的傳導介質溫度。采用聚光方式采用太陽能的光熱，裝置必須跟蹤太陽的方向，以使太陽能光線隨時間的推移，使終聚集在一點上。

當前的太陽能跟蹤裝置傳動主要以轉動電機輸入減速裝置，帶動聚光式太陽能集熱器轉動以實現跟蹤方式，其中的追日控制系統主要分為兩種，一種是天文學法跟蹤，一種是時時檢測光線法跟蹤，其中天文學法跟蹤的優點是不受天氣狀況及檢測設備精度的影響，算法較復雜，但跟蹤裝置較簡單，缺點是跟蹤精度較低，聚光式太陽能裝置設計和天文學法跟蹤系統必須配合才能完成其功能。時時檢測光線法跟蹤的優點是跟蹤精度較高，算法簡單，跟蹤裝置較復雜，缺點對檢測設備精度要求較高，且受天氣狀況影響較大，需專門對天氣狀況進行判斷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種太陽能跟蹤追日集熱裝置、系統及方法，從而解決現有技術中存在的前述問題。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種太陽能跟蹤追日集熱裝置，包括集熱組件、驅動裝置、主動梁和被動梁，所述主動梁和所述被動梁平行且間隔設置，且兩者之間均勻間隔設置有多個集熱組件；所述集熱組件包括槽體和吸熱管，所述槽體內部中空且在平行于其軸線的方向開設有與其內部連通的矩形集熱口，所述槽體的兩端分別設置有一沿其軸線方向向外凸出延伸的轉軸，各所述轉軸分別經一軸承固定在主動梁和被動梁上，所述轉軸內部中空且兩端敞口設置，所述轉軸的一端與所述槽體的內部連通；所述吸熱管穿過兩個轉軸伸入所述槽體內部，且所述吸熱管的兩端分別伸出兩個轉軸，所述吸熱管的兩端分別經一連接管連接在與其前后相鄰的吸熱管的一端；各所述集熱組件與所述主動梁相連的轉軸均與驅動裝置相連；所述槽體內壁為反光鏡面。

優選的，所述驅動裝置包括驅動電機、電動推桿、傳動鋼板和傳動鋼帶，所述主動梁上設置有沿其長度方向延伸的滑軌，所述傳動鋼板上設置有對應伸入所述滑軌中的滑動件，各所述集熱組件與主動梁相連的轉軸上分別纏繞有一個傳動鋼帶，各所述傳動鋼帶均與所述傳動鋼板固定連接，所述傳動鋼板與所述電動推桿相連，所述電動推桿與所述驅動電機相連；所述驅動電機帶動電動推桿伸縮以驅動傳動鋼板移動，進而使傳動鋼帶帶動轉軸轉動。

優選的，所述主動梁內部設置有容納腔，所述驅動裝置設置在所述容納腔內。

優選的，所述角度獲取模塊包括多個角度傳感器，各所述槽體分別連接一個角度傳感器，各所述角度傳感器能夠實時獲取與其相連的槽體相對于地面的傾斜角度。

本發明的目的還在于提供一種太陽能跟蹤追日集熱系統，所述集熱系統包括上述任一所述的集熱裝置；所述集熱系統還包括