CN105952597A - 低纬度碟式斯特林太阳能发电装置 - Google Patents

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    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

Abstract

本发明公开了一种低纬度碟式斯特林太阳能发电装置，包括立柱（1）、碟式聚光器和斯特林发动机，碟式聚光器的碟面支撑法兰（2）为上小下大的喇叭形，一端开口形成U形槽，立柱（1）穿过U形槽，立柱（1）顶部安装旋转法兰（7），斯特林臂（4）铰装在旋转法兰（7）上，旋转法兰（7）上端安装有丝杠支撑臂（3），斯特林臂（4）和丝杠支撑臂（3）之间通过丝杠传动机构（6）连接，丝杠传动机构（6）由伺服电机（5）驱动。本发明通过对现有碟面驱动装置进行改进，修改机械结构设计，将碟面支撑法兰由上下两面相同改成上小下大的喇叭状，使得碟面垂直角度运转能够最大达到100°。

Description

低纬度碟式斯特林太阳能发电装置
技术领域
本发明涉及一种斯特林太阳能发电系统，特别是一种碟式斯特林发电装置的安装结构。
背景技术
碟式斯特林太阳能发电系统需要水平驱动和垂直驱动装置的配合，将碟面运转到正对太阳的角度。水平驱动控制碟面方位角在0~360°的范围内运动，垂直驱动控制碟面高度角在-20~90°的范围内运动。
发电系统在发电的过程中，所有的镜面正对太阳，将太阳光反射后聚焦到发动机的热头上，如果发动机未能及时吸收热量并转换成电能，热头处的温度会达到千度以上，将会烧毁发动机。为了保证发电设备的安全，聚焦后的光斑只能从发动机正上方切出，从正上方切出，需要保证碟面高度角能运转到高于太阳高度角10°以上，在发生危险情况时能及时控制光斑向上偏离热头。在北回归线以北或者南回归线以南的高纬度区域，太阳的最大高度角不会超过80°度，对于最大可转到90°的碟面系统完全可以满足要求。目前最具代表性的是美国SES公司的碟式斯特林太阳能发电系统，在垂直方向上可以达到90°，国内外大多数碟式太阳能发电公司也是以此为参考来设计，有些还达不到90°的要求。而在低纬度地区，太阳的高度角往往能够达到90°，现有的碟面系统在遇到紧急情况时就不能控制光斑偏离。
发明内容
本发明要解决的技术问题：针对现在有的碟面结构最大高度角只能达到90°的问题，提供了一种能使碟面的最大高度角超过90°的结构。
本发明技术方案：
一种低纬度碟式斯特林太阳能发电装置，包括立柱、碟式聚光器和斯特林发动机，碟式聚光器的碟面支撑法兰为上小下大的喇叭形，一端开口形成U形槽,立柱穿过U形槽，立柱顶部安装旋转法兰，斯特林臂铰装在旋转法兰上，旋转法兰上端安装有丝杠支撑臂，斯特林臂和丝杠支撑臂之间通过丝杠传动机构连接，丝杠传动机构由伺服电机驱动。
丝杠支撑臂为鹰嘴型，其上端与丝杠传动机构的铰点相对于立柱轴线向支撑法兰的U形槽开口反方向偏移。
旋转法兰上端安装有安装座，斯特林臂铰装在安装座中央，安装座上方安装丝杠支撑臂。
旋转法兰通过蜗轮机构连接驱动电机
本发明的有益效果：
低纬度环境下太阳光照时间长，辐射强度大，非常适合太阳光热发电。通过对现有碟面驱动装置进行改进，修改机械结构设计，将碟面支撑法兰由上下两面相同改成上小下大的喇叭状，使得碟面垂直角度运转能够最大达到100°。
丝杠支撑臂做成鹰嘴状会让丝杆支撑臂的顶端支撑点后移，使丝杆具有更大的行程空间，可以带动碟面转过更大的角度，多出10度左右。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
图2为碟架支撑法兰处放大图。
图3为丝杠支撑臂放大视图。
图4为现有结构视意图。
具体实施方式：
如图，和现有技术相比，机械结构设计上的具体修改内容如下：1. 丝杠支撑臂4，由直立结构改成鹰嘴状。2. 碟面支撑法兰2由上下两面相同改成上小下大的喇叭状。
特林发动机通过斯特林臂4安装在碟式聚光器上，碟式聚光器的碟面支撑法兰2为上小下大的喇叭形，套在立柱1上，立柱1上端安装有旋转法兰7，旋转法兰7上端安装有安装座8，斯特林臂4铰装在旋转法兰7上方的安装座8中央，安装座8上端安装丝杠支撑臂3，丝杠支撑臂3为鹰嘴型，其上端相对于立柱轴线向支撑法兰的U形槽开口反方向偏移。丝杠支撑臂3和斯特林臂4之间用丝杠传动机构6连接，丝杠传动机构6的丝杠前端和丝杠支撑臂3上端铰接，丝杠传动机构6的滑套铰装在斯特林臂4上。丝杠传动机构6通过伺服电机5驱动。旋转法兰7通过蜗轮机构和电机驱动。

Claims (4)

1.一种低纬度碟式斯特林太阳能发电装置，包括立柱（1）、碟式聚光器和斯特林发动机，斯特林发动机通过斯特林臂（4）安装在碟式聚光器上，其特征在于：碟式聚光器的碟面支撑法兰（2）为上小下大的喇叭形，一端开口形成U形槽，立柱（1）穿过U形槽，立柱（1）顶部安装旋转法兰（7），斯特林臂（4）铰装在旋转法兰（7）上，旋转法兰（7）上端安装有丝杠支撑臂（3），斯特林臂（4）和丝杠支撑臂（3）之间通过丝杠传动机构（6）连接，丝杠传动机构（6）由伺服电机（5）驱动。
2.根据权利要求1所述的低纬度碟式斯特林太阳能发电装置，其特征在于：丝杠支撑臂（3）为鹰嘴型，其上端与丝杠传动机构（6）的铰点相对于立柱（1）轴线向支撑法兰（2）的U形槽开口反方向偏移。
3.根据权利要求1所述的低纬度碟式斯特林太阳能发电装置，其特征在于：旋转法兰（7）上端安装有安装座（8），斯特林臂（4）铰装在安装座（8）中央，安装座（8）上方安装丝杠支撑臂（3）。
4.根据权利要求1所述的低纬度碟式斯特林太阳能发电装置，其特征在于：旋转法兰（7）通过蜗轮机构连接驱动电机。
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