[實(shí)用新型]一種偏軸線性菲涅爾式聚光裝置及其陣列

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202223580105.8
• 申請(qǐng)日: 2022-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN219243940U
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉陽
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京兆陽光熱技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F24S23/70
• 分類號(hào): F24S23/70;F24S20/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實(shí)用新型涉及一種偏軸線性菲涅爾式聚光裝置及其陣列，包括聚光鏡場(chǎng)和接收器，其特征在于，所述聚光鏡場(chǎng)由至少一軸反射鏡以及位于反射鏡背部的旋轉(zhuǎn)軸組成，所述各軸反射鏡聯(lián)動(dòng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸位于所述反射鏡后方的中心位置附近或偏心位置，所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述對(duì)應(yīng)的反射鏡進(jìn)行太陽光的跟蹤，通過調(diào)節(jié)所述反射鏡背部旋轉(zhuǎn)軸與反射鏡的相對(duì)位置，反射鏡采用成本低廉、耗能少的冷彎玻璃反射鏡，不僅成本低廉，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并且在聚光跟蹤過程中，解決了聚光焦線寬度較寬且不固定的問題，偏軸的聚光鏡場(chǎng)結(jié)構(gòu)聚光焦線的寬度減小了20％，且聚光焦線的寬度相對(duì)較為固定；另外優(yōu)化傳統(tǒng)光能量分布不均勻問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽能集熱系統(tǒng)，尤其涉及一種偏軸線性菲涅爾式聚光裝置及其陣列。

背景技術(shù)

太陽能聚光利用裝備主要包括菲涅爾式太陽能聚光接收裝置、槽式太陽能聚光接收裝置、塔式太陽能聚光接收裝置、蝶式太陽能聚光接收裝置。其中菲涅爾式、槽式為線性聚光集熱方式，包括多軸反射鏡的聚光接收裝置將太陽光進(jìn)行反射聚集，形成一條具有一定寬度的焦線。

由于線性聚光集熱裝置一般都由多軸反射鏡組成，各反射鏡的旋轉(zhuǎn)軸都位于反射鏡的背部中心位置，且通過多軸反射鏡聯(lián)動(dòng)來對(duì)太陽進(jìn)行跟蹤，將太陽光反射至上方的吸熱器上。但是由于多軸反射鏡的位置不同，進(jìn)而相對(duì)于吸熱器的位置也不同，每軸反射鏡應(yīng)該有一個(gè)最佳的跟蹤路徑和運(yùn)行速度，能夠削弱整個(gè)跟蹤路徑過程中產(chǎn)生的過焦或者欠焦的問題，但是由于節(jié)約跟蹤成本，各軸反射鏡采取聯(lián)動(dòng)的方式進(jìn)行跟蹤，因此導(dǎo)致各軸反射鏡在跟蹤過程中會(huì)產(chǎn)生不同程度的過焦或欠焦問題，也會(huì)相應(yīng)的使跟蹤過程中聚光焦線的寬度不固定，不能一直保持較窄的寬度。

另外，由于常規(guī)的菲涅爾式聚光接收裝置匯聚的光線存在過焦或欠焦的現(xiàn)象，因此匯聚的焦線會(huì)產(chǎn)生焦線寬度不固定以及焦線上分布的太陽光能量由于相互疊加分布不均勻的問題。人們都希望焦線上的光能量分布均勻且焦線寬度固定，這對(duì)于太陽能光熱接收器或者太陽能聚光光伏接收器來說都會(huì)更加友好，一般情況下，太陽能聚光光伏接收器對(duì)于焦線上的光能量分布均勻性要求更高，這是因?yàn)楣夥迳系奶柟夥植疾痪鶆驎?huì)引起某些電池發(fā)熱，產(chǎn)生所謂“熱斑”現(xiàn)象。如果上述影響不消除而長(zhǎng)期存在的話，當(dāng)熱斑效應(yīng)達(dá)到一定程度，組件上的焊點(diǎn)熔化并毀壞柵線，從而導(dǎo)致整個(gè)太陽電池組件的報(bào)廢。顯然，遮擋嚴(yán)重影響到接線盒和電池板的使用壽命，同時(shí)嚴(yán)重影響發(fā)電量，減少業(yè)主的收益。

本申請(qǐng)采用偏軸的方式，解決常規(guī)菲涅爾聚光集熱過程中存在的光寬較寬且不固定以及光帶能量分布不均勻的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于尋找一種成本低廉，聚光光帶能量分布均勻以及聚光光帶寬度相對(duì)比較固定的菲涅爾式聚光裝置。

本實(shí)用新型提供了一種偏軸線性菲涅爾式聚光裝置，包括聚光鏡場(chǎng)和接收器，所述接收器與所述聚光鏡場(chǎng)平行軸向布置，所述接收器位于所述聚光鏡場(chǎng)所匯聚的焦線位置附近；所述聚光鏡場(chǎng)由至少一軸反射鏡以及位于所述反射鏡背部的旋轉(zhuǎn)軸組成，所述各軸反射鏡聯(lián)動(dòng)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸位于所述反射鏡后方的中心位置附近或偏心位置，所述旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)所述對(duì)應(yīng)的反射鏡進(jìn)行太陽光的跟蹤。

進(jìn)一步地，中間位置的所述反射鏡旋轉(zhuǎn)軸位于所述反射鏡中心位置附近；非中間位置的所述反射鏡旋轉(zhuǎn)軸位于偏離所述反射鏡中心的偏心位置，所述反射鏡旋轉(zhuǎn)軸偏離所述反射鏡中心位置的偏心距離為偏移量。

進(jìn)一步地，所述偏移量隨著所述非中間位置的所述反射鏡與中間位置的所述反射鏡距離的增大而增加，也就是說距離中間位置所述反射鏡越遠(yuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸，所述偏移量越大。

進(jìn)一步地，所述接收器為光伏接收器和/或光熱接收器，可以根據(jù)用戶使用需求進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)采用光伏接收器時(shí)，所述偏軸線性菲涅爾式聚光接收裝置的聚光光帶分布的更加均勻，不會(huì)產(chǎn)生光線分布不均勻產(chǎn)生“熱斑”，影響光伏電池的壽命；當(dāng)采用光熱接收器時(shí)，所述光熱接收器上分布的光帶更加均勻，傳熱流體受熱更加均勻，大大延長(zhǎng)所述光熱接收器的使用壽命。