CN101915985A - 一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置 - Google Patents
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Abstract
一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置，涉及用于太阳能收集的装置，包括一蝶形的太阳光聚焦镜面，一驱动电机及轴心转动装置，所述的驱动电机及轴心转动装置固定在所述与地轴平行的转轴另一端上，用于带动转轴进行位移；还包括一底座支架，底座支架设置有三个支脚，将所述碟形的太阳光聚焦镜面和所述驱动电机及轴心转动装置通过固定支架稳定的放置在地面上。有益效果是由于不需调节抛物面来实现焦点固定，因而该装置可以一次性高精度组装而成，实现较高的实际聚光比。同时通过固定焦点式加热，可以实现热能的储运。采用碟群式-蒸汽轮机模式发电，更能提高光热以及热电转换效率。
Description
技术领域
本发明涉及用于太阳能收集的装置，具体是一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置。
背景技术
目前，在太阳能利用中有一种称为菲涅尔棱镜聚焦装置，它对太阳能利用的能量转化率高，但是也存在着不足之处，菲涅尔棱镜聚焦装置为了聚焦，必须全天跟着太阳转动，因此结构上面就复杂很多，造价就高，很多用户经济上难以承受。
为了改变现状，中国专利号200520031415.1，名称“一种太阳能聚焦装置”公开了一种棱镜的横截面为四边形，分为正棱镜、过渡镜、负棱镜三部分，该三部分组成的聚光棱镜单体，聚光棱镜单体的两个侧面和短边均镀有镀银层，长边面与负棱镜相邻的半面镀有能够阻止大部分光线透过的半镀银层，将一个以上的聚光棱镜单体连接起来围成环状，在将直径不相等的环围绕组成聚光空锥，把一个以上的多个聚光空锥相邻围绕组成聚光半球体。参见图1所示。但是此种聚光装置起到的作用是在某一特定时刻总有部分聚光空锥受光聚焦，来达到不用跟随太阳转动即可聚焦的聚焦装置。因此适用面较小，不适合全天进行使用，同时聚焦后产生的能量较弱。
中国专利号200820005708.6，名称为“太阳能电池聚焦装置”，公开了一种新的收集太阳光的装置，进而达到可集中较多太阳光能量，具体附图可参见图2。此种聚集装置虽然改变了收集太阳光的方式，聚光效果也是十分明显，但是此种装置的缺点在于，装置是固定安装的，不能进行位置调整，始终处于被动收集太阳光的处境，收集的能量也是有限的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种利用固定焦点的方式，实现载 热体的储运，并通过步进装置将反射镜跟踪太阳的转动转化为易于控制调节的步进运动，便于计算机的控制，以实现大规模的自动化收集太阳能的聚焦装置。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，
一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置，其特征在于：
包括一蝶形的太阳光聚焦镜面，在所述蝶形聚焦镜面的边缘设置框架，将所述的聚焦镜面固定在框架内；
所述蝶形的聚焦镜面为一弧形的内凹面，便于最大程度上的收集太阳光。
在所述框架上，靠近顶端的位置连接一根上同轴连接支杆，靠近底端处设置一季节调节轴心转动装置，在所述季节调节轴心转动装置上向外连接一根连接杆；
在所述蝶形聚焦镜面的背面中心处，连接一根下同轴连接支杆；
所述上同轴连接支杆、下同轴连接支杆的另一端杆头固定在一个支点上，所述支点处连接一转轴，所述的转轴和地轴始终处于平行的位置，在所述转轴和上同轴连接支杆、下同轴连接支杆的固定支点处与季节调节轴心转动装置上向外连接的连接杆之间固定连接。
包括一驱动电机及轴心转动装置，所述的驱动电机及轴心转动装置固定在所述与地轴平行的转轴另一端上，用于带动转轴进行位移。
还包括一底座支架，底座支架设置有三个支脚，将所述蝶形的太阳光聚焦镜面和所述驱动电机及轴心转动装置通过固定支架稳定的放置在地面上。
在本发明中，聚焦镜面的焦点与季节调节轴心转动装置之间呈极轴式转动。
在使用时，弧形的内凹面聚焦镜面焦点与季节调节轴心转动装置的中心重合，保证了聚焦镜面在跟踪太阳随季节变化的调节中保持焦点的固定性，并且转轴的延长线通过聚焦镜面的焦点，保证了焦点不随转轴的转动而移动，从而保证了碟式太阳能聚焦装置聚焦光斑位置的固定性。
该调节的方式的原理是极轴式转动使聚焦镜面开口方向随太阳的移动而转动，保证了太阳光平行轴心线入射，该运动通过与转轴连接的驱动电机及轴心转动装置实现。聚焦镜面的季节调节运动通过季节调节轴心转动装置调 节，实现聚焦镜面跟踪随季节变化导致的阳光入射角度的变化，该二维运动通过控制步进电机，并实现电脑控制。
本发明的有益效果是聚焦镜面可由一片或几片压模成型的反射镜面组装而成，理论聚光比可以达到3000℃以上，获得500℃以上的热载体温度。由于不需调节抛物面来实现焦点固定，因而该装置可以一次性高精度组装而成，实现较高的实际聚光比。同时通过固定焦点式加热，可以实现热能的储运。采用碟群式-蒸汽轮机模式发电，更能提高光热以及热电转换效率。鉴于本发明具有固定焦点，较高聚光比等特点，通过二次聚光可以提高聚光温度和强度，使该项发明应用于其他光热转换系统，如高温蒸汽发生装置，太阳能制氢冶炼，金属冶炼以及晶体生长等领域。
附图说明
图1是现有技术聚光棱镜单体剖面结构示意图；
图2是现有技术聚焦装置的结构剖视图；
图3是本发明结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图3所示，一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置，包括一蝶形的太阳光聚焦镜面1，在蝶形聚焦镜面1的边缘安装框架2，将聚焦镜面1固定在框架2内，其中蝶形的聚焦镜面1为一弧形的内凹面，这样便于最大程度上的收集太阳光。在框架2上，靠近顶端的位置安装一根上同轴连接支杆3，靠近底端处安装一季节调节轴心转动装置4，季节调节轴心转动装置4上还向外连接一根连接杆41，同时在蝶形聚焦镜面1的背面中心处，连接一根下同轴连接支杆5，此时将上同轴连接支杆3、下同轴连接支杆5的另一端杆头固定在一个支点61上，支点61处连接一根转轴6，转轴6和地轴始终处于平行的位置，在转轴6和上同轴连接支杆3、下同轴连接支杆5的固定支点61处还与季节调节轴心转动装置4上向外连接的连接杆41之间固定连接。还包括一驱 动电机及轴心转动装置7，驱动电机及轴心转动装置7是固定在与地轴平行的转轴6另一端上，用于带动转轴6进行位移。还包括一底座支架8，底座支架8设置有三个支脚，将蝶形的太阳光聚焦镜面1和驱动电机及轴心转动装置7通过固定支架8稳定的放置在地面上，受到外力时不易发生晃动。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置，其特征在于：
包括一蝶形的太阳光聚焦镜面，在所述蝶形聚焦镜面的边缘设置框架，将所述的聚焦镜面固定在框架内；
在所述框架上，靠近顶端的位置连接一根上同轴连接支杆，靠近底端处设置一季节调节轴心转动装置，在所述季节调节轴心转动装置上向外连接一根连接杆；
在所述蝶形聚焦镜面的背面中心处，连接一根下同轴连接支杆；
所述上同轴连接支杆、下同轴连接支杆的另一端杆头固定在一个支点上，所述支点处连接一转轴，所述的转轴和地轴始终处于平行的位置，在所述转轴和上同轴连接支杆、下同轴连接支杆的固定支点处与季节调节轴心转动装置上向外连接的连接杆之间固定连接；
包括一驱动电机及轴心转动装置，所述的驱动电机及轴心转动装置固定在所述与地轴平行的转轴另一端上，用于带动转轴进行位移；
还包括一底座支架，底座支架设置有三个支脚，将所述蝶形的太阳光聚焦镜面和所述驱动电机及轴心转动装置通过固定支架稳定的放置在地面上。
2.根据权利要求1所述固定焦点的碟式太阳能聚焦装置，其特征在于：所述蝶形的聚焦镜面为一弧形的内凹面。
3.根据权利要求1所述固定焦点的碟式太阳能聚焦装置，其特征在于：所述聚焦镜面可由一片或几片压模成型的反射镜面组装而成。
4.根据权利要求1所述固定焦点的碟式太阳能聚焦装置，其特征在于：所述聚焦镜面的焦点与季节调节轴心转动装置之间呈极轴式转动。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010102404798A CN101915985A (zh) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | 一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2010102404798A CN101915985A (zh) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | 一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101915985A true CN101915985A (zh) | 2010-12-15 |
Family
ID=43323536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2010102404798A Pending CN101915985A (zh) | 2010-07-26 | 2010-07-26 | 一种固定焦点的碟式太阳能聚焦装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101915985A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102591363A (zh) * | 2012-03-20 | 2012-07-18 | 北京联合大学 | 太阳光反射器 |
| CN103307775A (zh) * | 2013-06-27 | 2013-09-18 | 中海阳能源集团股份有限公司 | 曲率可变双抛物面板的后支撑力矩平行结构 |
| CN104020518A (zh) * | 2014-06-20 | 2014-09-03 | 广东工业大学 | 菲涅尔极轴式固定焦点聚光装置及其导杆设计方法 |
| CN106642743A (zh) * | 2016-10-31 | 2017-05-10 | 中航动力股份有限公司 | 一种反光镜片按整圆排布的聚光碟架 |
-
2010
- 2010-07-26 CN CN2010102404798A patent/CN101915985A/zh active Pending
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
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