CN106123362A - 一种跟踪太阳能聚焦集热系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跟踪太阳能聚焦集热系统。该系统包括菲涅尔透镜线聚焦板、驱动系统、支撑架、中/高温集热体、平行轨道和拖板，菲涅尔透镜线聚焦板、平行轨道均固定于支撑架上并平行设置，中/高温集热体位于拖板上，拖板位于平行轨道上并使中/高温集热体处于菲涅尔透镜线聚焦板的聚焦线上，拖板通过连接轴与驱动系统相连。本发明采用一种比较简易的太阳能线聚焦跟踪系统，既解决了不使用太阳跟踪装置导致的太阳能集热器集热效率低、太阳能装置浪费的问题，同时也解决了上述跟踪装置结构复杂，成本很高，难以得到普遍应用的局限性难题。

Description

一种跟踪太阳能聚焦集热系统
技术领域
本发明属于太阳能热利用装置，具体地说，涉及一种跟踪太阳能聚焦集热系统。
背景技术
太阳跟踪技术是高效利用太阳能的基础和前提，太阳跟踪装置是提高太阳能装备收益的支撑要件，诸如太阳能热水器，太阳能发电，海水淡化、太阳能制氢等，都需要高效接收和利用太阳能，因此，开发一种经济实用、运作可靠的太阳自动跟踪装置十分必要。目前已有的太阳跟踪装置，如专利200720184915.8和专利200920270657.4中的自动跟踪系统，主要是驱动聚光集热器来跟踪太阳，使太阳光经平面透射式线聚焦太阳能聚光集热板的折射角形成一条高温聚焦线，对介质或受光体进行加热，产生较高温度。这种靠驱动太阳能聚光集热板来完成跟踪步骤的自动跟踪装置，由于当系统面积较大时，太阳能聚光集热板体积庞大而且质量非常大，所以对跟踪装置的工作条件要求非常高，所以这种跟踪系统虽然在技术上相对比较成熟，但是结构复杂，成本很高，在应用上受到很大的局限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种跟踪太阳能聚焦集热系统，该系统中，太阳能跟踪系统不是靠驱动太阳能聚光集热板，而是靠驱动中/高温集热体来实现太阳跟踪。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种跟踪太阳能聚焦集热系统，包括菲涅尔透镜线聚焦板、驱动系统、支撑架、中/高温集热体、平行轨道和拖板，菲涅尔透镜线聚焦板、平行轨道均固定于支撑架上并平行设置，中/高温集热体位于拖板上，拖板位于平行轨道上并使中/高温集热体处于菲涅尔透镜线聚焦板的聚焦线上，拖板通过连接轴与驱动系统相连。本方案中，聚焦集热系统结构简单，能够采集更多的太阳能量，不仅有利的保护了物资资源，而且结构简单，成本低，有利于太阳能线聚焦系统在更多的领域、更大的范围使用。
作为上述方案的进一步优选，所述菲涅尔透镜线聚焦板的宽度为50cm-500cm。所述菲涅尔透镜线聚焦板的聚焦距离为50cm-500cm。所述中/高温集热体是双层保温真空涂层集热管。所述中/高温集热体的集热管外径为50～200mm。对于线聚焦型菲涅尔透镜，由于每天太阳的运动轨迹变化很小，可以计算出线聚焦型菲涅尔透镜聚焦后的轨迹，由于每天太阳的运动轨迹变化很小，只要控制好菲涅尔透镜线聚焦板的宽度、聚焦距离等参数，就能够较好的控制聚焦线在一个方向上水平移动，对于另外一个方向的移动范围很小，同时，本发明中的中/高温集热体为双层保温真空涂层集热管，集热管外径的控制，可保证中/高温集热体完全接收聚焦产生的光。当太阳光移动时，聚焦线在垂直于轨道的方向上移动，驱动系统驱动拖板，在轨道上运行，从而使拖板上的中/高温集热体接收到菲涅尔透镜线聚焦板聚焦产生的光线，该方案能够采集更多的太阳能量，不仅有利的保护了物资资源，而且结构简单，成本低，有利于太阳能线聚焦系统在更多的领域、更大的范围使用。优选上述参数，该技术方案起到更好的技术效果，
所述驱动装置由电动机、耦合器或联轴器、减速器、控制器组成。驱动装置之间的连接与构造采用现有技术即可。
所述平行轨道截面为梯形、燕尾型、矩形中的一种或多种组合形状。
所述支撑架高度方向具有调节其高度的调节装置。该调节装置调节支撑架高度方向的伸缩幅度为20cm-200cm。
本发明的有益效果是：本发明采用一种比较简易的太阳能线聚焦跟踪系统，既解决了不使用太阳跟踪装置导致的太阳能集热器集热效率低、太阳能装置浪费的问题，同时也解决了上述跟踪装置结构复杂，成本很高，难以得到普遍应用的局限性难题。本发明采用的这种简易的太阳能线聚焦跟踪系统及制造方法，采集更多的太阳能量，不仅有利的保护了物资资源，而且结构简单，成本低，有利于太阳能线聚焦系统在更多的领域、更大的范围使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中标号对应零部件名称为：1-菲涅尔透镜线聚焦板；2-驱动系统；3-支撑架；4-中/高温集热体；5-平行轨道；6-拖板。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
参见图1所示，一种跟踪太阳能聚焦集热系统，包括菲涅尔透镜线聚焦板1、驱动系统2、支撑架3、中/高温集热体4、平行轨道5和拖板6，菲涅尔透镜线聚焦板1、平行轨道5均固定于支撑架3上并平行设置，其中，菲涅尔透镜线聚焦板1的宽度为50cm-500cm，聚焦距离为50cm-500cm，中/高温集热体4的集热管外径为50～200mm，中/高温集热体4位于拖板6上，拖板6位于平行轨道5上并使中/高温集热体4处于菲涅尔透镜线聚焦板1的聚焦线上，拖板6通过连接轴与驱动系统2相连，驱动装置由电动机、耦合器或联轴器、减速器、控制器组成；平行轨道截面为梯形、燕尾型、矩形中的一种或多种组合形状。所述支撑架3高度方向具有调节其高度的调节装置，调节装置调节支撑架3高度方向的伸缩幅度为20cm-200cm。调节装置采用现有的可调节高度的装置即可。
本发明中，菲涅尔透镜聚焦于一条线上，中/高温集热体4为双层保温真空涂层集热管，在一定范围完全接收聚焦产生的光柱。当太阳光移动时，聚焦线在垂直于平行轨道5的方向上移动，驱动系统2驱动拖板，在平行轨道5上滑动，从而使拖板6上的中/高温集热体4接收菲涅尔透镜线聚焦板1聚焦产生的光柱，产生所需的热量。
如上所述，便可较好的实现本发明。

Claims (9)

1.一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，包括菲涅尔透镜线聚焦板（1）、驱动系统（2）、支撑架（3）、中/高温集热体（4）、平行轨道（5）和拖板（6），菲涅尔透镜线聚焦板（1）、平行轨道（5）均固定于支撑架（3）上并平行设置，中/高温集热体（4）位于拖板（6）上，拖板（6）位于平行轨道（5）上并使中/高温集热体（4）处于菲涅尔透镜线聚焦板（1）的聚焦线上，拖板（6）通过连接轴与驱动系统（2）相连。
2.根据权利要求1所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述菲涅尔透镜线聚焦板（1）的宽度为50cm-500cm。
3.根据权利要求1所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述菲涅尔透镜线聚焦板（1）的聚焦距离为50cm-500cm。
4.根据权利要求1所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述中/高温集热体（4）是双层保温真空涂层集热管。
5.根据权利要求1或4所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述中/高温集热体（4）的集热管外径为50～200mm。
6.根据权利要求1所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述驱动装置由电动机、耦合器或联轴器、减速器、控制器组成。
7.根据权利要求1所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述平行轨道截面为梯形、燕尾型、矩形中的一种或多种组合形状。
8.根据权利要求1所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述支撑架（3）高度方向具有调节其高度的调节装置。
9.根据权利要求1所述的一种跟踪太阳能聚焦集热系统，其特征在于，所述调节装置调节支撑架（3）高度方向的伸缩幅度为20cm-200cm。
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