CN103528207A - 蝶式太阳能聚热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了蝶式太阳能聚热装置，在支架的顶端设有聚热装置，聚热装置的周围环绕设有一次反射凹镜，一次反射凹镜的镜面向外，一次反射凹镜通过螺杆调节支架对应连接有反相的二次反射凹镜，使一次反射凹镜的反射光线通过二次反射凹镜反射回来至聚热装置；二次反射凹镜和聚热装置之间设有聚焦透镜，聚焦透镜的焦距对准聚热装置；在支架上设有太阳光跟踪装置。本发明改变了聚热装置收集热量的方式，也改变其安装位置，使得热量更加集中，聚热装置可以更大，太阳能集热温度高，造价便宜，便于维护；可以使太阳能发电效率最高，可达到30%以上；太阳能集热温度高，可使传热工质加热到650℃以上；再利用高温高压蒸汽带动大功率蒸汽轮机发电。

Description

蝶式太阳能聚热装置
技术领域
本发明涉及太阳能发电领域，特别是蝶式太阳能聚热装置。
背景技术
碟式（又称盘式）太阳能热发电系统是世界上最早出现的太阳能动力系统，是目前太阳能发电效率最高的太阳能发电系统，最高可达到29.4%。
碟式系统的主要特征是采用碟状抛物面镜聚光集热器，该集热器是一种点聚焦集热器，可使传热工质加热到750℃左右，驱动发动机进行发电。这种系统可以独立运行，作为无电边远地区的小型电源，一般功率为10~25Kw，聚光镜直径约10~15m；也可用于较大的用户，把数台至十台装置并联起来，组成小型太阳能热发电站。
但现在的碟式太阳能热发电系统最大的缺点是，几百公斤的集热装置放置在碟状抛物面镜聚光焦点处的顶端，对碟式太阳能整体支架的安全和稳定性有很大的影响，同时也限制了集热器不能做的很大，也影响了碟式太阳能热发电系统的单机发电功率，现在最大的单机发电功率52.5 Kw。
发明内容
本发明为了加大碟式太阳能热发电系统的单机发电功率，特提出蝶式太阳能聚热装置。
为此本发明的技术方案为，蝶式太阳能聚热装置，包括一个支架，其特征在于：支架的顶端设有聚热装置，聚热装置的周围环绕设有一次反射凹镜，一次反射凹镜的镜面向外，一次反射凹镜通过螺杆调节支架对应连接有反相的二次反射凹镜，使一次反射凹镜的反射光线通过二次反射凹镜反射回来至聚热装置。
对上述方案的改进在于：二次反射凹镜和聚热装置之间设有聚焦透镜，聚焦透镜的焦距对准聚热装置。
对上述方案的改进在于：在支架上设有太阳光跟踪装置。
有益效果：
本发明的聚热装置固定在地面支架上，便于产生高温高压蒸汽或气体，也便于高温高压蒸汽或气体的管路输送，不受聚热装置在碟状抛物面镜聚光焦点处的顶端体积和质量的束缚，理论上可以实现单机发电功率1 Mw或更高；因为聚热装置和发电机等重要器件都安装在地面上，造价便宜，便于维护；可以使太阳能发电效率最高，可达到30%以上；太阳能集热温度高，可使传热工质加热到650℃以上；再利用高温高压蒸汽带动大功率蒸汽轮机发电。
一次反射凹镜通过螺杆调节支架对应连接有反相的二次反射凹镜，让一次反射凹镜反射的光线最大范围地通过二次反射凹镜反射回去。
聚焦透镜的设置是为了让二次反射的光线通过并聚焦对准聚热装置，使聚热装置的热量得到聚焦和发挥其热量。
在支架上设有的太阳光跟踪装置是为了让蝶式太阳能聚热装置跟踪太阳光，维持太阳光的聚热效应。
本发明改变了聚热装置收集热量的方式，也改变其安装位置，使得热量更加集中，聚热装置可以更大，太阳能集热温度高。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的旋转方式一。
图3是图1的旋转方式二。
图中1是支架，2是聚热装置，3是一次反射凹镜，4是二次反射凹镜，5是螺杆调节支架，6是聚焦透镜，7是太阳光跟踪装置，8是太阳光。
具体实施方式
本发明如图1、2、3所示。
蝶式太阳能聚热装置，包括一个支架1，支架1的顶端设有聚热装置2，聚热装置2的周围环绕设有一次反射凹镜3，一次反射凹镜3的镜面向外，一次反射凹镜3通过螺杆调节支架5对应连接有反相的二次反射凹镜4，使一次反射凹镜3的反射光线通过二次反射凹镜4反射回来至聚热装置2。
二次反射凹镜4和聚热装置2之间设有聚焦透镜6，聚焦透镜6的焦距对准聚热装置2。
在支架1上设有太阳光跟踪装置7。
使用时太阳光8照射在一次反射凹镜3上，通过反射使光线在二次反射凹镜4反射回聚热装置2，通过聚焦透镜6的聚焦，使聚热装置2得热量达到最大。
  本发明原理：太阳光8入射到蝶式太阳能聚热装置，经碟状抛物面一次反射凹镜3聚光，通过一次反射凹镜3的焦点F1，被聚光的太阳光投射到二次反射凹镜4聚光，并且焦点同为F1，被聚集的太阳光经二次反射凹镜4聚光，成为一束平行光束射到聚焦透镜6上，聚焦透镜6把入射太阳光全部聚集到焦点F2，聚焦透镜6固定在一次反射凹镜3中心，焦点F2正好在聚热装置2集热表面上，整个碟式太阳能聚光系统安装在地面支架1上，并以聚热装置2为圆心从东向西跟踪太阳轨迹运动；聚热装置2固定在地面支架1上，太阳光经F2聚焦加热聚热装置2，可使聚热装置2中传热工质加热到650℃以上，产生高温高压蒸汽或气体，驱动发电机进行发电。
本发明优点：
1，太阳能发电效率最高，可达到30%以上。
2、太阳能集热温度高，可使传热工质加热到650℃以上。
3、集热器固定在地面支架上，便于产生高温高压蒸汽或气体，也便于高温高压蒸汽或气体的管路输送，不受集热器在碟状抛物面镜聚光焦点处的顶端体积和质量的束缚，理论上可以实现单机发电功率1 Mw或更高。
4、因为集热器和发电机等重要器件都安装在地面上，造价便宜，便于维护。
5、在利用太阳能产生高温高压蒸汽带动大功率蒸汽轮机发电上，本发明将是最经济，最实用的。

Claims (3)

1.蝶式太阳能聚热装置，包括一个支架，其特征在于：支架的顶端设有聚热装置，聚热装置的周围环绕设有一次反射凹镜，一次反射凹镜的镜面向外，一次反射凹镜通过螺杆调节支架对应连接有反相的二次反射凹镜，使一次反射凹镜的反射光线通过二次反射凹镜反射回来至聚热装置。
2.根据权利要求1所述的蝶式太阳能聚热装置，其特征在于：二次反射凹镜和聚热装置之间设有聚焦透镜，聚焦透镜的焦距对准聚热装置。
3.根据权利要求1所述的蝶式太阳能聚热装置，其特征在于：在支架上设有太阳光跟踪装置。
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