CN107101390A - 一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统 - Google Patents

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孙继东
丁式平
何慧丽
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Beijing Medium Heat Energy Technology Co Ltd
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Abstract

一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，包括方位角调节装置、多个仰角调节装置、驱动装置以及控制装置；所述方位角调节装置包括混凝土底座、至少一个底座圆形滑轨和安装盘；所述底座圆形滑轨固定在所述混凝土底座上，所述安装盘的底部设有轮子，所述轮子与所述底座圆形滑轨连接，实现所述安装盘在所述底座圆形滑轨旋转；所述仰角调节装置包括支架和横杆；所述横杆转动安装在支架上，所述支架的底部固定安装在所述方位角调节装置的安装盘上；所述方位角调节装置的横杆上设有聚热器安装座；所述控制装置与驱动装置电连接，来控制驱动装置的工作。

Description

一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统
技术领域
本发明属于太阳能热利用装置领域，特别涉及一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统。
技术背景
太阳能热发电技术是通过聚焦集热技术将太阳能收集起来转化为热能，再利用产生高温高压蒸汽进而推动汽轮发电机发电。
目前太阳能热发电的四种形式之一，其工作原理是：通过众多平放的单轴转动的反射镜组成的矩形镜场，并自动跟踪太阳，然后将太阳光反射、聚集到平行于镜场高处的线性聚光器内，再通过镀膜钢管吸收太阳光，并将光能转化为热能，从而加热钢管内流动的工质，直接或间接产生高温高压蒸汽。在太阳能热发电系统中，最为关键的部件是令反光镜根据太阳运行的年日变化规律始终保持与太阳光的最佳位置状态、提高太阳能转化率的太阳能跟踪控制系统。现有技术中的跟踪控制系统一般结构复杂、成本偏高、稳定性能也较差。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题，提供一种能有效降低运行成本、稳定性较高的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，包括：方位角调节装置、多个仰角调节装置、驱动装置以及控制装置；所述方位角调节装置包括混凝土底座、至少一个底座圆形滑轨和安装盘；所述底座圆形滑轨固定在所述混凝土底座上，所述安装盘的底部设有与所述底座圆形滑轨对应的轮子，所述轮子滚动安装在所述底座圆形滑轨上，实现所述安装盘在所述底座圆形滑轨旋转；所述仰角调节装置包括支架和横杆；所述横杆转动安装在支架上，所述支架的底部固定安装在所述方位角调节装置的安装盘上；所述方位角调节装置的横杆上设有聚热器安装座；所述控制装置与驱动装置电连接，来控制驱动装置的工作；驱动装置驱动安装盘在混凝土底座的圆形滑轨上转动，来调节本跟踪系统的追日方位角；驱动装置驱动横杆在支架上转动，来调节横杆上的聚热器的仰俯角，实现聚热器的精确定焦点跟踪。
进一步地，所述方位角调节装置的底座圆形滑轨的个数大于等于2时，多个底座圆形滑轨呈同心圆状态按照一定距离安装在混凝土底座上；所述方位角调节装置的安装盘底部设有与所述方位角调节装置的底座圆形滑轨对应的若干组同心的轮子。
进一步地，所述安装盘的底部的轮子可以替换为与与所述方位角调节装置的底座圆形滑轨对应的轨道。
进一步地，所述聚热器安装座上安装有平面反射镜、曲面反射镜或者菲涅尔反射镜。
进一步地，所述方位角调节装置的安装盘的结构为方形、圆形或者多边形。
进一步地，所述仰角调节装置的支架包括支架基座和固定在支架基座上的竖杆，所述仰角调节装置的横杆旋转安装在所述仰角调节装置的支架的竖杆顶部。
进一步地，每个所述仰角调节装置包括两个支架，支架的结构为人字形，所述仰角调节装置的横杆的两端分别旋转安装在人字形支架的顶端。
进一步地，所述仰角调节装置在所述方位角调节装置的安装盘上中心对称安装。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：本发明通过方位角调节装置、多个仰角调节装置的设计，方位角调节装置的安装盘通过旋转统一控制反射镜的方位角，仰角调节装置的横杆控制反射镜俯仰角，使控制更精确，可以实现高温聚光；另外，能够方便有效的应对大风、冰雹等恶劣的气候条件，耐候性得到增强，整个结构安装比较方便，降低了整套装置的成本。
附图说明
图1为本发明太阳能聚热器定焦点跟踪系统侧面结构示意图。
图2为本发明太阳能聚热器定焦点跟踪系统俯视结构示意图一。
图3为本发明太阳能聚热器定焦点跟踪系统俯视结构示意图二。
图4为本发明仰角调节装置第一种结构示意图。
图5为本发明仰角调节装置第二种结构示意图。
图中：1、混凝土底座；2、圆形滑轨；3、安装盘；4、轮子；5、支架；51、支架的基座；52、支架的竖杆；53、人字形支架；6、横杆；7、聚热器安装座；8、控制装置; 9驱动装置（图中为标出）。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。
请参阅图1所示，本发明的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，包括：方位角调节装置、多个仰角调节装置、驱动装置9以及控制装置8；所述方位角调节装置包括混凝土底座1、N个底座圆形滑轨2和安装盘3，N大于等于1；所述底座圆形滑轨2以同心圆的形式固定在所述混凝土底座1上；所述安装盘3的底部设有与所述底座圆形滑轨2对应的N圈轮子组，每圈轮子组包括M个轮子4，M大于等于3；M个轮子4滚动安装在对应的所述底座圆形滑轨2上，实现所述安装盘3在所述底座圆形滑轨2上旋转；所述仰角调节装置以一定顺序安装在所述方位角调节装置的安装盘3上；每个所述仰角调节装置包括支架5和横杆6；所述横杆6转动安装在支架5上，所述支架5的底部固定安装在所述方位角调节装置的安装盘3上；所述方位角调节装置的横杆6上设有聚热器安装座7；所述聚热器安装座7上安装有平面反射镜、曲面反射镜或者菲涅尔反射镜；所述控制装置8与驱动装置9电连接，来控制驱动装置9的工作；驱动装置9驱动安装盘在混凝土底座1的圆形滑轨2上转动，来调节本跟踪系统的追日方位角；驱动装置9驱动横杆6在支架5上转动，来调节横杆6上的聚热器的仰俯角，实现聚热器的精确定焦点跟踪。
请参考图2，所述仰角调节装置并排安装在所述方位角调节装置的安装盘3上；每一排仰角调节装置上的聚热器安装座7上的反射镜并排排列具有相同倾角；所有聚热器安装座7上的反射镜共同排形成锯齿状且共焦点。
请参考图3，所述仰角调节装置以中心对称的圆环状安装在所述方位角调节装置的安装盘3上；所述仰角调节装置上的所有聚热器安装座7上的反射镜共焦点。
请参考图4，所述仰角调节装置的支架5包括支架基座61和固定在支架基座上的竖杆52，所述仰角调节装置的横杆6旋转安装在所述仰角调节装置的支架5的竖杆52顶部。
请参考图5，每个所述仰角调节装置包括两个支,5，支架5的结构为人字形，所述仰角调节装置的横杆6的两端分别旋转安装在人字形支架5顶端。
本发明具有整体结构简单、成本低廉、调试方便，标准化程度 高等优点，能有效的提高热发电镜场的聚光效率，降低传动跟踪系统的功耗，能够方便有效的便应对大风、冰雹等恶劣的气候条件，耐候性得到增强。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，包括：方位角调节装置、多个仰角调节装置、驱动装置以及控制装置；所述方位角调节装置包括混凝土底座、至少一个底座圆形滑轨和安装盘；所述底座圆形滑轨固定在所述混凝土底座上，所述安装盘的底部设有与所述底座圆形滑轨对应的轮子，所述轮子滚动安装在所述底座圆形滑轨上，实现所述安装盘在所述底座圆形滑轨旋转；所述仰角调节装置包括支架和横杆；所述横杆转动安装在支架上，所述支架的底部固定安装在所述方位角调节装置的安装盘上；所述方位角调节装置的横杆上设有聚热器安装座；所述控制装置与驱动装置电连接，来控制驱动装置的工作；驱动装置驱动安装盘在混凝土底座的圆形滑轨上转动，来调节本跟踪系统的追日方位角；驱动装置驱动横杆在支架上转动，来调节横杆上的聚热器的仰俯角，实现聚热器的精确定焦点跟踪。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，所述方位角调节装置的底座圆形滑轨的个数大于等于2时，多个底座圆形滑轨呈同心圆状态按照一定距离安装在混凝土底座上；所述方位角调节装置的安装盘底部设有与所述方位角调节装置的底座圆形滑轨对应的若干组同心的轮子。
3.根据权利要求1或2所述的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，所述安装盘的底部的轮子可以替换为与与所述方位角调节装置的底座圆形滑轨对应的轨道。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，所述聚热器安装座上安装有平面反射镜、曲面反射镜或者菲涅尔反射镜。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，所述方位角调节装置的安装盘的结构为方形、圆形或者多边形。
6.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，所述仰角调节装置的支架包括支架基座和固定在支架基座上的竖杆，所述仰角调节装置的横杆旋转安装在所述仰角调节装置的支架的竖杆顶部。
7.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，每个所述仰角调节装置包括两个支架，支架的结构为人字形，所述仰角调节装置的横杆的两端分别旋转安装在人字形支架的顶端。
8.根据权利要求1所述的一种太阳能聚热器定焦点跟踪系统，其特征在于，所述仰角调节装置在所述方位角调节装置的安装盘上中心对称安装。
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