[發明專利]采用擺動反射式偏拋物線反光面的線聚焦集熱裝置

在審

• 申請號: 202210967553.9
• 申請日: 2022-08-12
• 公開（公告）號: CN115406121A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 余雷;王軍;楊嵩;陸玉正;丁漢敏
• 申請（專利權）人: 南京索樂優節能科技有限公司
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S10/70;F24S23/74;F24S30/425;F24S50/00
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• 代理人: 暫無信息

1.采用擺動反射式偏拋物線反光面的線聚焦集熱裝置，其特征在于，包括至少一臺線聚焦集熱器和至少一個驅動模塊，每臺線聚焦集熱器均包括一主反光板模塊和一接收器模塊；

該主反光板模塊包括主支架、轉動地安裝在該主支架上的擺動架以及固定安裝在該擺動架上的主反光板，該主反光板的上表面向下凹陷并形成為反光面，該反光面為一沿第一軸線方向延伸的弧形凹槽；該第一軸線方向沿東西方向水平延伸；

該接收器模塊包括接收器支架和固定安裝在該接收器支架上的直通式真空集熱管，該直通式真空集熱管沿第一軸線方向延伸；

該驅動模塊包括被動齒輪、驅動齒輪和電機，該被動齒輪固定安裝在該擺動架上，該電機固定安裝在主支架上，驅動齒輪固定安裝在該電機的輸出軸上，且該驅動齒輪嚙合在該被動齒輪上；在該電機的驅動下，該主反光板能夠以一初始位置為起始點，在±20°的角度內擺動，使主反光板將所接收到的陽光反射到直通式真空集熱管上；當主反光板位于初始位置時，反光面的徑向截面的兩端的連線沿水平方向設置。

2.根據權利要求1所述的線聚焦集熱裝置，其特征在于，該主支架包括沿第一軸線方向間隔設置的兩根立柱，該擺動架包括安裝在該兩根立柱上的水平軸、以及安裝在該水平軸上的支撐架，該主反光板固定安裝在該支撐架上；

當支撐架擺動地安裝在該水平軸上時，該被動齒輪固定安裝該支撐架上，且該被動齒輪的軸心線與該主反應光板的擺動軸心線同軸；

當該水平軸轉動地安裝在兩根立柱上，且支撐架固定地安裝在該水平軸上上，該被動齒輪固定安裝該支撐架或水平軸上，且該被動齒輪的軸心線與該主反應光板的擺動軸心線同軸。

3.根據權利要求1所述的線聚焦集熱裝置，其特征在于，

該主反光板的反光面的徑向截面為一拋物線的對稱軸的一側的一部分，該拋物線的公式為：其中，x為橫坐標，y為縱坐標，p為焦距，該拋物線的焦點為F，該主反光板的反光面相對于該拋物線的對稱軸非對稱；

主反光板的反光面的形狀采用如下步驟確定：

(11)確定該主反光板的反光面的徑向截面的兩個端點，將該兩個端點分別稱為端點A和端點B，將端點A和端點B之間的連線稱為線段確定線段的長度，確定拋物線的焦點F到線段的距離；

(12)將線段傾斜，且使該線段與x軸之間的夾角等于線聚焦集熱裝置所在地區的緯度，該緯度的角度確定為θ；

(13)確定焦距p的值；

(14)確定端點A和端點B的坐標，確定反光面的徑向截面形狀。

4.根據權利要求3所述的線聚焦集熱裝置，其特征在于，

采用如下步驟確定直通式真空集熱管的位置：

(21)將主反光板的反光面朝上設置，使線段沿水平方向延伸，以線段所在直線為x軸，以線段的中點Z為原點(0，0)，建立參照坐標系；

(22)將主反光板的反光面所在拋物線的焦點F所在的沿第一軸線方向延伸的直線、確定為直通式真空集熱管的軸心線的位置。

5.根據權利要求4所述的線聚焦集熱裝置，其特征在于，

將參照坐標系中的點所在的沿第一軸線方向延伸的直線確定為主反光板的擺動軸心線的位置，其中的l₁為線段的長度。

6.根據權利要求4所述的線聚焦集熱裝置，其特征在于，

采用如下步驟確定主反光板的擺動軸心線的位置：

(31)保持主反光板的反光面朝上設置，線段沿水平方向延伸，在參照坐標系中，確定入射角為(θ-10°)和(θ+10°)時，太陽光經主反光板的反光面反射后所形成的第一光斑中心位置D和第二光斑中心位置E；

(32)確定過主反光板的反光面所在拋物線的焦點F、第一光斑中心位置D和第二光斑中心位置E三點的圓的圓心N，該圓心N所在的沿第一軸線方向延伸的直線作為主反光板的擺動軸心線的位置。

7.根據權利要求1所述的線聚焦集熱裝置，其特征在于，主反光板擺動時的角速度是所在地區的太陽沿南北向移動時的角速度的2/3。