CN111121310A - 一种长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,包括安装支架组件、反射镜、热管式真空管、主管道、东西方向转动驱动机构与南北方向转动驱动机构,东西方向转动驱动机构包括连接于安装支架组件的传动推杆、连接于传动推杆的主动推杆、及连接于主动推杆的东西方向驱动器;南北方向转动驱动机构包括南北方向驱动组件及数个南北方向传动组件,南北方向驱动组件包括扭矩管、及设于扭矩管上的南北方向驱动器,南北方向传动组件包括设于扭矩管上的主动小齿轮、及啮合于主动小齿轮且两端分别连接于安装支架组件的从动大齿轮。本发明可实现双轴跟踪太阳运行角度,利于提高整体集热效率,而使双轴跟踪槽式系统的工程化大规模应用变为可能。
Description
技术领域
本发明涉及一种太阳能集热器,尤其涉及一种长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器。
背景技术
一直以来,槽式太阳能技术都以水平放置单轴跟踪驱动为主流,几十年没有技术革新。这种平单轴槽存在以下几点不足:
(1)传统平单轴槽需要很大的镜子面积和很大的聚光比才能获得相同度数的高温;
(2)传统平单轴槽几乎全部使用大扭矩管在上端驱动,把承重和扭力重合为一体,导致扭矩太大需大尺寸扭矩管和大功率电机,而且阵列越长,越到最边沿的反射镜就因扭力不足而不稳定;
(3)传统平单轴槽几乎全部使用大扭矩管在上端驱动,大扭矩管占用了对镜子安装和镜子东西方向转动的空间,使得镜子在东西方向上的转动受阻;
(4)传统平单轴槽只跟踪一个轴向的太阳角度变化,另一轴向太阳光线斜射导致余弦损失能量丢失很大。
基于传统平单轴槽存在的上述不足,很多人尝试设计双轴跟踪的槽式系统,但因为使用传统的金属直通真空管,导致管路复杂,镜子阵列的驱动方式和支架结构不妥,无法规模化串并连,因而无法大规模工程化应用。
发明内容
针对上述不足,本发明的目的在于提供一种长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,可实现双方位双轴跟踪太阳运行角度,实现将更多的热量反射聚焦到热管式真空管上,利于提高整体集热效率;而且优化了支架结构和传动方式,使双轴跟踪槽式系统的工程化大规模应用变为可能。
本发明为达到上述目的所采用的技术方案是:
一种长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,包括一安装支架组件、设置于安装支架组件上的若干反射镜、设置于安装支架组件上且位于反射镜上方的若干热管式真空管、及一主管道,该若干热管式真空管分别连接至主管道,其特征在于,还包括设置于安装支架组件上的一东西方向转动驱动机构与一南北方向转动驱动机构,其中,该东西方向转动驱动机构包括连接于安装支架组件的一传动推杆、连接于传动推杆的一主动推杆、及连接于主动推杆的一东西方向驱动器;该南北方向转动驱动机构包括一南北方向驱动组件、及分别连接于南北方向驱动组件与安装支架组件的数个南北方向传动组件,该南北方向驱动组件包括沿东西方向延伸的一扭矩管、及设置于扭矩管上的一南北方向驱动器,该南北方向传动组件包括设置于扭矩管上的一主动小齿轮、及啮合于主动小齿轮且两端分别连接于安装支架组件的一从动大齿轮。
作为本发明的进一步改进,所述从动大齿轮为一传动弧形块,在该传动弧形块外边缘形成有与主动小齿轮相啮合的若干轮齿,该传动弧形块两端分别连接于安装支架组件。
作为本发明的进一步改进,所述安装支架组件包括沿东西方向延伸且平行设置的一第一横杆与一第二横杆、转动设置于第一横杆与第二横杆之间的数组反射镜支架、连接于第一横杆与第二横杆之间且与南北方向传动组件对应设置的数组转动连动支架、及数个承重支架,其中,所述反射镜设置于反射镜支架上,所述传动推杆设置于第二横杆上方,且与反射镜支架一端转动连接;所述扭矩管设置于承重支架上,该转动连动支架包括连接于第一横杆与第二横杆之间的一横向连杆、连接于横向连杆与从动大齿轮两端部之间的两根倾斜支杆、设置于横向连杆上的一转动式连接结构、及连接于转动式连接结构与从动大齿轮之间的至少一转动支杆,该转动式连接结构主要由一轴棒、套设于轴棒外围且连接于横向连杆的一第二轴承座、及套设于轴棒上的一U型连接块,该转动支杆上端与U型连接块连接;该承重支架与横向连杆对应设置。
作为本发明的进一步改进,在所述热管式真空管端部一一对应连接有插入主管道内的数个冷凝头,在所述主管道内设置有高温传热介质,该数个冷凝头浸泡于高温传热介质中;所述主管道主要由与热管式真空管一一对应设置且串联于一体的数根Z字形管道组成,该Z字形管道主要由设置于热管式真空管端部上的一连接支管、连接于连接支管一侧上端的一第一支管、及连接于连接支管另一侧下部的一第二支管组成。
作为本发明的进一步改进,所述热管式真空管主要由与冷凝头相连通的一热管、及套设于热管外围的一玻璃真空管组成,在该热管内设置有一防冻装置,该热管与连接支管之间通过两个法兰盘连接。
作为本发明的进一步改进,在所述安装支架组件上设置有数个微调滑动导向结构,该主管道通过数个微调臂结构与微调滑动导向结构连接,该微调臂结构在微调滑动导向结构的导向作用下做滑动微调动作,以适应主管道的热胀冷缩。
作为本发明的进一步改进,
所述微调滑动导向结构主要由设置于安装支架组件上且沿东西方向延伸的一导向滑轨、及滑动设置于导向滑轨上的一导向滑块组成,其中,所述微调臂结构通过一第一轴承座固定于导向滑块上;或者,
所述微调滑动导向结构为设置于安装支架组件上的一导向块,在该导向块上具有沿东西方向延伸的一条形导向孔,所述微调臂结构通过一滑动轮滑动设置于条形导向孔内。
作为本发明的进一步改进,所述热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线相重合;所述微调臂结构为设置于主管道侧边上的一第一微调杆,所述反射镜支架另一端与第一微调杆转动连接。
作为本发明的进一步改进,所述热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线不重合;所述微调臂结构主要由设置于主管道侧边上的一第二微调杆、连接于微调滑动导向结构的一第三微调杆、及分别转动连接于第二微调杆与第三微调杆之间的一连接纵杆组成,所述反射镜支架另一端与连接纵杆一体式连接。
作为本发明的进一步改进,所述反射镜支架包括转动连接于微调臂结构的一第一纵向支杆、转动连接于传动推杆的一第二纵向支杆、连接于第一纵向支杆与第二纵向支杆之间的一横向支杆、及设置于横向支杆上的数个弧形架,其中,所述反射镜设置于数个弧形架上,所述热管式真空管远离主管道的一端与第二纵向支杆转动连接;所述反射镜为热弯钢化玻璃反射镜,或者为主要由一背板、设置于背板上表面上的一塑料反射镜、及盖设于塑料反射镜上方的一透明玻璃组成的塑胶镜。
本发明的有益效果为:
(1)采用具有特殊结构设计的东西方向转动驱动机构与南北方向转动驱动机构相结合,可分别带动反射镜支架上的反射镜在东西方向上与南北方向上摆动到更适合于太阳光光线的角度,由此,实现双方位双轴跟踪太阳运行角度,实现将更多的热量反射聚焦到热管式真空管上,利于太阳光热量的高效吸收。
(2)南北方向转动驱动机构采用数个南北方向传动组件中的从动大齿轮在长度方向串列成一体,同时,用扭矩管在下端驱动,根据杠杆原理,下端长臂驱动可成倍的减小南北方向驱动器的功率,并使长阵列最边上的反射镜仍然保持整体稳定运转。
(3)通过将扭矩管设置于反射镜支架下方,与传统平单轴槽采用大扭矩管设置于上方并在上方驱动的方式相比,反射镜上方无大扭矩管遮挡,对反射镜的竖向安装、及东西方向转动运动没有阻碍,便于反射镜有足够的空间安装与转动。
(4)通过将承重作用与驱动带动作用分开,具体的,由上方的安装支架组件提供承重作用,并由下方的扭矩管提供驱动带动作用,由此提高整体结构的稳定性。不但优化了支架结构和传动方式,使双轴跟踪槽式系统的工程化大规模应用变成可能,而且在降低了成本的同时还大大增加了槽式系统的整体集热效率。
(5)采用上端带法兰的热管式真空管插入由数根Z字形管道组成的主管道中进行浸泡式热交换,简化了管线和热交换方式。根据热管原理,整个反射镜汇聚的能量虽然是以一条焦线的方式被热管吸收,但他全部堆积到小小的冷凝头进行换热,因此,很小面积、很小聚光比的反射镜就能够很轻松获得高温。
(6)通过在安装支架组件上设置数个微调滑动导向结构,主管道通过数个微调臂结构与微调滑动导向结构连接,当主管道发生热胀冷缩时,微调臂结构在微调滑动导向结构的导向作用下滑动到最适合的位置,即微调滑动导向结构可使得主管道具有足够的活动空间,以适应主管道长度的加长或缩短,使得主管道的正常热胀冷缩不受限制,利于主管道对热量的传送。同时,由于主管道的热胀冷缩只会引起微调臂结构沿着微调滑动导向结构小范围的滑动,对反射镜支架不会造成很大的影响,既不会影响反射镜支架对反射镜的支撑,在转动时,也不会出现支架变形的现象,因此,在对反射镜转动角度进行控制时,安装支架能够顺利的摆动,利于对反射镜转动角度的精确控制。
(7)对热管式真空管安装位置进行优化改进,使得热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线相重合,具体的,热管式真空管设置的位置可以无限接近反射镜的上底部,而反射镜的重力平衡线位于反射镜的上底部略向上位置,因此,在热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线相重合时,反射镜围绕热管式真空管摆动时会更轻松顺畅,驱动机械的动力可以更小,便于东西方向转动驱动机构带动反射镜跟踪东西方向的太阳运行角度。
上述是发明技术方案的概述,以下结合附图与具体实施方式,对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为实施例一的整体结构示意图;
图2为实施例一中东西方向转动驱动机构的结构示意图;
图3为实施例一中南北方向转动驱动机构与安装支架组件相结合的部分结构示意图;
图4为实施例二中热管式真空管与主管道结合的剖面图;
图5为实施例二中热管式真空管与主管道结合的结构示意图;
图6为实施例三中反射镜的结构示意图;
图7为实施例三中热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线相重合的状态下,主管道、微调滑动导向结构与反射镜支架相连接的结构示意图;
图8为实施例四中微调滑动导向结构的结构示意图;
图9为实施例六中热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线不重合的状态下,主管道、微调滑动导向结构与反射镜支架相连接的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对本发明的具体实施方式详细说明。
实施例一:
请参照图1,本实施例提供一种长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,包括一安装支架组件1、设置于安装支架组件1上的若干反射镜2、设置于安装支架组件1上且位于反射镜2上方的若干热管式真空管3、及一主管道4,该若干热管式真空管3分别连接至主管道4,且若干热管式真空管3在主管道4上等间距均匀分布安装。
本实施例长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器还包括设置于安装支架组件上的一东西方向转动驱动机构7与一南北方向转动驱动机构9。具体的,如图1与图2所示,该东西方向转动驱动机构7包括连接于安装支架组件1的一传动推杆71、连接于传动推杆71的一主动推杆72、及连接于主动推杆72的一东西方向驱动器73,具体的,东西方向驱动器73为回转减速机。东西方向转动驱动机构7的传动原理为:由回转减速机驱动主动推杆72往东或往西摆动一定的角度,从而依次带动传动推杆71与安装支架组件1同时往同一方向连动摆动一定的角度,最终使设置于安装支架组件1上的反射镜2摆动到更适合于太阳光照射方向的位置,由此,跟踪东西方向的太阳运行角度,以实现最大限度吸收太阳光线的目的。
如图1与图3所示,该南北方向转动驱动机构9包括一南北方向驱动组件91、及分别连接于南北方向驱动组件91与安装支架组件1的数个南北方向传动组件92,其中,该南北方向驱动组件91包括沿东西方向延伸的一扭矩管911、及设置于扭矩管911上的一南北方向驱动器912,具体的,该南北方向驱动器912为回转减速机。该南北方向传动组件92包括设置于扭矩管911上的一主动小齿轮921、及啮合于主动小齿轮921且两端分别连接于安装支架组件1的一从动大齿轮922。具体的,该从动大齿轮922为一传动弧形块922',在该传动弧形块922'外边缘形成有与主动小齿轮921相啮合的若干轮齿9221;该传动弧形块922'两端分别连接于安装支架组件1。南北方向转动驱动机构9的传动原理为:由南北方向驱动器912(回转减速机)驱动扭矩管911正向转动,则带动数个南北方向传动组件92上的主动小齿轮921同步正向转动,则与主动小齿轮921啮合的从动大齿轮922随着往南向或北向摆动。由此,带动安装支架组件1往南或往北摆动一定的角度,从而带动反射镜2往同一方向摆动一定的角度,最终使反射镜2摆动到更适合于太阳光照射方向的位置。同理,当由南北方向驱动器912(回转减速机)驱动扭矩管911反向转动时,也可使反射镜2摆动到更适合于太阳光照射方向的位置。由此,跟踪南北方向的太阳运行角度,以实现最大限度吸收太阳光线的目的,达到更高的能效。
南北方向转动驱动机构9采用数个南北方向传动组件92中的从动大齿轮922在长度方向串列成一体,同时,用扭矩管911在下端驱动,根据杠杆原理,下端长臂驱动可成倍的减小南北方向驱动器912(回转减速机、或电机)的功率,并使长阵列最边上的反射镜2仍然保持整体稳定运转。
本实施例由东西方向转动驱动机构7与南北方向转动驱动机构9相结合,可实现双方位跟踪太阳光线方向,即双轴跟踪,以实现最大限度吸收太阳光线的目的,达到更高的能效。
在本实施例中,如图1与图3所示,所述安装支架组件1包括沿东西方向延伸且平行设置的一第一横杆11与一第二横杆12、转动设置于第一横杆11与第二横杆12之间的数组反射镜支架13、连接于第一横杆11与第二横杆12之间且与南北方向传动组件92对应设置的数组转动连动支架14、及数个承重支架15,其中,所述反射镜2设置于反射镜支架13上,所述传动推杆71设置于第二横杆12上方,且与反射镜支架13一端转动连接;所述扭矩管911设置于承重支架15上,该转动连动支架14包括连接于第一横杆11与第二横杆12之间的一横向连杆141、连接于横向连杆141与从动大齿轮922两端部之间的两根倾斜支杆142、设置于横向连杆141上的一转动式连接结构143、及连接于转动式连接结构143与从动大齿轮922之间的至少一转动支杆144。在从动大齿轮922往南或往北摆动时,直接带动从动大齿轮922两端的两根倾斜支杆142与横向连杆141往同一方向摆动,则带动第一横杆11、第二横杆12、数组反射镜支架13、反射镜2、热管式真空管3与主管道4同步摆动一定的角度,以使反射镜2能够适应于南北方向上太阳光照射的方向。
本实施例将扭矩管911设置于反射镜支架13下方,与传统平单轴槽采用大扭矩管设置于上方并在上方驱动的方式相比,本实施例反射镜2上方无大扭矩管遮挡,对反射镜2的竖向安装、及东西方向转动运动没有阻碍,便于反射镜2有足够的空间安装与转动。
同时,由上方的安装支架组件1提供承重作用,并由下方的扭矩管911提供驱动带动作用,即将承重作用与驱动带动作用分开,由此提高整体结构的稳定性。由此,优化了支架结构和传动方式,使双轴跟踪槽式系统的工程化大规模应用变成可能,在降低了成本的同时还大大增加了槽式系统的整体集热效率。
为了使转动连动支架14能够更稳定的摆动,本实施例转动式连接结构143主要由一轴棒1431、套设于轴棒1431外围且连接于横向连杆141的一第二轴承座1432、及套设于轴棒1431上的一U型连接块1433,该转动支杆144上端与U型连接块1433连接;该承重支架15与横向连杆141对应设置。在从动大齿轮922往南或往北摆动时,转动支杆144与U型连接块1433以轴棒1431为中心摆动,由此,提高转动连动支架14摆动的稳定性。
实施例二:
本实施例与实施例一的主要区别在于:如图4所示,在所述热管式真空管3端部一一对应连接有插入主管道4内的数个冷凝头8,在所述主管道4内设置有高温传热介质,该数个冷凝头8浸泡于高温传热介质中;具体的,高温传热介质可以为水或导热油,用于将热量输送至用热工作区域。
对于主管道4的结构,如图4与图5所示,所述主管道4主要由与热管式真空管3一一对应设置且串联于一体的数根Z字形管道41组成,该Z字形管道41主要由设置于热管式真空管3端部上的一连接支管411、连接于连接支管411一侧上端的一第一支管412、及连接于连接支管411另一侧下部的一第二支管413组成。由此,使得高温传热介质在主管道4内沿数根Z字形管道41循环流通,全面漫泡冷凝头8,冷凝头8被流体浸泡换热,提高热传递的效率。
同时,对于热管式真空管3的结构,如图4所示,所述热管式真空管3主要由与冷凝头8相连通的一热管31、及套设于热管31外围的一玻璃真空管32组成,在该热管31内设置有一防冻装置33,具体的,防冻装置33为焊接在热管31内底部的一个小管,小管与热管31之间形成1毫米的缝隙,由于水变冰是膨胀过程,1毫米厚度的冰既不会撑破热管31,也不会冻裂热管31。该热管31与连接支管411之间通过两个法兰盘311连接,具体的,其中一个法兰盘311与热管31固定连接,另一个法兰盘311与连接支管411固定连接,该热管31与连接支管411之间通过两个法兰盘311连接在一起。
在该热管31的内腔形成有一蒸发室,在该蒸发室内填充有蒸发剂,蒸发剂的主成分为水及盐类添加剂或者酒精等,该蒸发室与冷凝室相连通。
由反射镜2反射聚焦的太阳光光线照射到热管31上产生热量,使得蒸发室内的蒸发剂(工作介质)受热变成蒸汽,蒸发上浮至冷凝头8,即将热量输送至冷凝头8;带热量的蒸汽到达冷凝头8后,由主管道4内的高温传热介质把热量带走,实现将热量快速高效的传递至主管道4;蒸汽上的热量被带走后,蒸汽温度降低冷凝,然后由自然重力作用流回至蒸发室,如此一直往复循环。
本实施例采用上端带法兰的热管式真空管3插入由数根Z字形管道41组成的主管道4中进行浸泡式热交换,简化了管线和热交换方式。根据热管原理,整个反射镜2汇聚的能量虽然是以一条焦线的方式被热管吸收,但他全部堆积到小小的冷凝头进行换热,因此,很小面积、很小聚光比的反射镜2就能够很轻松获得高温。
实施例三:
本实施例与实施例一或实施例二的主要区别在于:如图7所示,在该安装支架组件1上设置有数个微调滑动导向结构5,该主管道4通过数个微调臂结构6与微调滑动导向结构5连接,且该微调滑动导向结构5与微调臂结构6一一对应设置,该微调臂结构6在微调滑动导向结构5的导向作用下做滑动微调动作,以适应主管道4的热胀冷缩,防止主管道4的正常热胀冷缩受到限制。
东西方向转动驱动机构7对角度的精确控制来自于传动推杆71,主管道4会干扰传动推杆71的精度,而微调滑动导向结构5的作用下,可抵消掉主管道4对传动推杆71动作的干扰,由此提高对转动角度的精确控制。
具体的,如图7所示,所述微调滑动导向结构5主要由设置于安装支架组件1上且沿东西方向延伸的一导向滑轨51、及滑动设置于导向滑轨51上的一导向滑块52组成,其中,所述微调臂结构6通过一第一轴承座53固定于导向滑块52上。当主管道4发生热胀冷缩时,会促使微调臂结构6在导向滑块52的带动下,在导向滑轨51上滑动到最适合的位置,即导向滑轨51可使得主管道4具有足够的活动空间,以适应主管道4长度的加长或缩短。由于主管道4的热胀冷缩只会引起微调臂结构6在东西方向上沿着导向滑轨51小范围的滑动,大约在150毫米内滑动,因此,对反射镜支架13不会造成很大的影响,不影响反射镜支架13对反射镜2的支撑,及转动动作。
在本实施例中,如图7所示,所述反射镜支架13包括转动连接于微调臂结构6的一第一纵向支杆131、转动连接于传动推杆71的一第二纵向支杆132、连接于第一纵向支杆131与第二纵向支杆132之间的一横向支杆133、及设置于横向支杆133上的数个弧形架134,其中,所述反射镜2设置于数个弧形架134上,所述热管式真空管3远离主管道4的一端与第二纵向支杆132转动连接。在东西方向转动驱动机构7带动反射镜支架13摆动时,反射镜支架13的第一纵向支杆131与第二纵向支杆132以热管式真空管3为中心转动,则反射镜2以热管式真空管3为中心转动,即热管式真空管3与主管道4不随着摆动。因此,热管式真空管3与主管道4在东西方向上,为固定安装于第一横杆11与一第二横杆12上,使得热管式真空管3与主管道4更牢固更安全可靠。
由于热管式真空管3与主管道4为固定安装,因此,可减少转动驱动机构,并且几乎不使用波纹管和旋转接头,长期使用寿命更长,不容易损坏。同时,反射镜2安装低矮化,有更多的固定支撑,并且反射镜2与反射镜2中间有漏风洞,更抗风,可以在十级风状况仍然稳定运行。
通常,反射镜2采用热弯钢化玻璃反射镜,但存在成本高的问题。而本实施例采用新型的反射镜2结构,具体的,反射镜2主要由一背板21、设置于背板21上表面上的一塑料反射镜22、及盖设于塑料反射镜22上方的一透明玻璃23组成,如图6所示。塑料反射镜22选用PMMA塑料,价格较便宜,而为了防止塑料反射镜22表面因擦洗磨花,在塑料反射镜22上方盖上一块透明玻璃23来保护,具体的,透明玻璃23选用钢化超白玻璃盖板。
实施例四:
本实施例与实施例三的主要区别在于:如图8所示,所述微调滑动导向结构5为设置于安装支架组件1上的一导向块54,在该导向块54上具有沿东西方向延伸的一条形导向孔541,所述微调臂结构6通过一滑动轮62滑动设置于条形导向孔541内。当主管道4发生热胀冷缩时,会促使滑动轮62带动微调臂结构6在条形导向孔541上滑动到最适合的位置,即条形导向孔541可使得主管道4具有足够的活动空间,以适应主管道4长度的加长或缩短。由于主管道4的热胀冷缩只会引起微调臂结构6在东西方向上沿着条形导向孔541小范围的滑动,大约在150毫米内滑动,因此,对反射镜支架13不会造成很大的影响,不影响反射镜支架13对反射镜2的支撑,及转动动作。
实施例五:
本实施例与实施例三的主要区别在于:如图7所示,所述热管式真空管3的中轴线与反射镜2的重力平衡线相重合。具体的,热管式真空管3设置的位置可以无限接近反射镜2的上底部,而反射镜2的重力平衡线位于反射镜2的上底部略向上位置,因此,在热管式真空管3的中轴线与反射镜2的重力平衡线相重合时,反射镜2围绕热管式真空管3摆动时会更轻松顺畅,驱动机械的动力可以更小,便于东西方向转动驱动机构7带动反射镜2跟踪东西方向的太阳运行角度。
在本实施例中,如图7所示,所述微调臂结构6为设置于主管道4侧边上的一第一微调杆61,所述反射镜支架13另一端与第一微调杆61转动连接。当主管道4发生热胀冷缩时,第一微调杆61在导向滑块52的带动下,在导向滑轨51上滑动到最适合的位置,以适应主管道4长度的加长或缩短。由于主管道4的热胀冷缩只会引起第一微调杆61在东西方向上沿着导向滑轨51小范围的滑动,大约在150毫米内滑动,因此,对反射镜支架13不会造成很大的影响,不影响反射镜支架13对反射镜2的支撑,及转动动作。
实施例六:
本实施例与实施例五的主要区别在于:如图9所示,所述热管式真空管3的中轴线与反射镜2的重力平衡线不重合。具体的,热管式真空管3设置的位置位于反射镜2较上方的位置,即热管式真空管3位置远高于反射镜2的重力平衡线,则热管式真空管3的中轴线与反射镜2的重力平衡线不重合。
同时,在本实施例中,所述微调臂结构6主要由设置于主管道4侧边上的一第二微调杆63、连接于微调滑动导向结构5的一第三微调杆64、及分别转动连接于第二微调杆63与第三微调杆64之间的一连接纵杆65组成,所述反射镜支架13另一端与连接纵杆65一体式连接。当主管道4发生热胀冷缩时,第三微调杆64在导向滑块52的带动下,带动连接纵杆65、第二微调杆63与主管道4沿着导向滑轨51同步滑动到最适合的位置,以适应主管道4长度的加长或缩短。由于主管道4的热胀冷缩只会引起第三微调杆64、连接纵杆65与第二微调杆63在东西方向上小范围的滑动,大约在150毫米内滑动,因此,对反射镜支架13不会造成很大的影响,不影响反射镜支架13对反射镜2的支撑,及转动动作。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明的技术范围作任何限制,故采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征,而得到的其他结构,均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,包括一安装支架组件、设置于安装支架组件上的若干反射镜、设置于安装支架组件上且位于反射镜上方的若干热管式真空管、及一主管道,该若干热管式真空管分别连接至主管道,其特征在于,还包括设置于安装支架组件上的一东西方向转动驱动机构与一南北方向转动驱动机构,其中,该东西方向转动驱动机构包括连接于安装支架组件的一传动推杆、连接于传动推杆的一主动推杆、及连接于主动推杆的一东西方向驱动器;该南北方向转动驱动机构包括一南北方向驱动组件、及分别连接于南北方向驱动组件与安装支架组件的数个南北方向传动组件,该南北方向驱动组件包括沿东西方向延伸的一扭矩管、及设置于扭矩管上的一南北方向驱动器,该南北方向传动组件包括设置于扭矩管上的一主动小齿轮、及啮合于主动小齿轮且两端分别连接于安装支架组件的一从动大齿轮。
2.根据权利要求1所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,所述从动大齿轮为一传动弧形块,在该传动弧形块外边缘形成有与主动小齿轮相啮合的若干轮齿,该传动弧形块两端分别连接于安装支架组件。
3.根据权利要求1所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,所述安装支架组件包括沿东西方向延伸且平行设置的一第一横杆与一第二横杆、转动设置于第一横杆与第二横杆之间的数组反射镜支架、连接于第一横杆与第二横杆之间且与南北方向传动组件对应设置的数组转动连动支架、及数个承重支架,其中,所述反射镜设置于反射镜支架上,所述传动推杆设置于第二横杆上方,且与反射镜支架一端转动连接;所述扭矩管设置于承重支架上,该转动连动支架包括连接于第一横杆与第二横杆之间的一横向连杆、连接于横向连杆与从动大齿轮两端部之间的两根倾斜支杆、设置于横向连杆上的一转动式连接结构、及连接于转动式连接结构与从动大齿轮之间的至少一转动支杆,该转动式连接结构主要由一轴棒、套设于轴棒外围且连接于横向连杆的一第二轴承座、及套设于轴棒上的一U型连接块,该转动支杆上端与U型连接块连接;该承重支架与横向连杆对应设置。
4.根据权利要求1至3中任一所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,在所述热管式真空管端部一一对应连接有插入主管道内的数个冷凝头,在所述主管道内设置有高温传热介质,该数个冷凝头浸泡于高温传热介质中;所述主管道主要由与热管式真空管一一对应设置且串联于一体的数根Z字形管道组成,该Z字形管道主要由设置于热管式真空管端部上的一连接支管、连接于连接支管一侧上端的一第一支管、及连接于连接支管另一侧下部的一第二支管组成。
5.根据权利要求4所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,所述热管式真空管主要由与冷凝头相连通的一热管、及套设于热管外围的一玻璃真空管组成,在该热管内设置有一防冻装置,该热管与连接支管之间通过两个法兰盘连接。
6.根据权利要求1至3中任一所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,在所述安装支架组件上设置有数个微调滑动导向结构,该主管道通过数个微调臂结构与微调滑动导向结构连接,该微调臂结构在微调滑动导向结构的导向作用下做滑动微调动作,以适应主管道的热胀冷缩。
7.根据权利要求6所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,
所述微调滑动导向结构主要由设置于安装支架组件上且沿东西方向延伸的一导向滑轨、及滑动设置于导向滑轨上的一导向滑块组成,其中,所述微调臂结构通过一第一轴承座固定于导向滑块上;或者,
所述微调滑动导向结构为设置于安装支架组件上的一导向块,在该导向块上具有沿东西方向延伸的一条形导向孔,所述微调臂结构通过一滑动轮滑动设置于条形导向孔内。
8.根据权利要求6所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,所述热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线相重合;所述微调臂结构为设置于主管道侧边上的一第一微调杆,所述反射镜支架另一端与第一微调杆转动连接。
9.根据权利要求6所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,所述热管式真空管的中轴线与反射镜的重力平衡线不重合;所述微调臂结构主要由设置于主管道侧边上的一第二微调杆、连接于微调滑动导向结构的一第三微调杆、及分别转动连接于第二微调杆与第三微调杆之间的一连接纵杆组成,所述反射镜支架另一端与连接纵杆一体式连接。
10.根据权利要求6所述的长阵列双轴跟踪热管槽式太阳能集热器,其特征在于,所述反射镜支架包括转动连接于微调臂结构的一第一纵向支杆、转动连接于传动推杆的一第二纵向支杆、连接于第一纵向支杆与第二纵向支杆之间的一横向支杆、及设置于横向支杆上的数个弧形架,其中,所述反射镜设置于数个弧形架上,所述热管式真空管远离主管道的一端与第二纵向支杆转动连接;所述反射镜为热弯钢化玻璃反射镜,或者为主要由一背板、设置于背板上表面上的一塑料反射镜、及盖设于塑料反射镜上方的一透明玻璃组成的塑胶镜。
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- 2020-01-13 CN CN202010031750.0A patent/CN111121310A/zh active Pending
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