CN114322331A - 一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置 - Google Patents

一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置 Download PDF

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CN114322331A CN202210052130.4A CN202210052130A CN114322331A CN 114322331 A CN114322331 A CN 114322331A CN 202210052130 A CN202210052130 A CN 202210052130A CN 114322331 A CN114322331 A CN 114322331A
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Abstract

本发明提供了一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,包括炉台灶、聚光‑集热套件、热介质循环组件、光伏发电板组件、蓄电跟踪控制套件和太阳跟踪套件,本发明的太阳运动轨迹跟踪功能及结构实现了太阳光聚焦集热提供高温传热介质所需的热量、并将热量提供给蓄热式灶台并进而实现了白天、夜间均可进行烹饪、提供热水的效果和目的,本发明的发电、蓄电部件在满足本身跟踪所用电的同时也实现了外供电的效果和目的,本发明具有光照空间利用充分、运行简便可靠、太阳能总效率高、太阳能装置与灶台需求相适应的优点,本发明蓄热式灶台热介质循环组件及活动控热芯配合使用可以满足烹饪对供热强度的调整和控制的需求,本发明具有寿命长、能源效率高的优点。

Description

一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置
技术领域
本发明属于太阳能技术领域,尤其是一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置。
背景技术
目前,集约化、大型化的太阳能光伏发电装置需要逆变、输送等多种环节才能到用电场所存在整体投资大、输供电、变送等环节损耗大、工序装备复杂、不适宜于现场就地使用的缺点。现有的聚光集热式太阳灶(能)要么存在夜间或阴天使用受限的缺点、要么存在只能供热不能发电的缺点。小型光伏发电装置使用时存在储电成本高且不适用于灶台使用的缺点。如能发明一种光照空间利用充分、可以直接使用聚光集热所得热能制热且可储供热水的灶台、并可将光伏所发直流电满足装置跟踪运转的电能且具备向外供电功能的一体化太阳能装置,不仅可以克服现有各种基于太阳能发电的效率低、太阳能装置与现场条件不匹配、不适宜于灶台等等缺点,也可以克服现有的以燃料(如天然气、液化石油气、薪材、炭等等)灶房的废烟气排放污染环境的缺点,对减少灶台使用过程中烟气排放、改善环境,尤其是对中国农、牧、林区的庭院生活条件改善,对乡村振兴的能源需求和供给结构实现由燃料能源直接到清洁的太阳能的跨越式发展奠定有利的条件,极具积极意义。
发明内容
本发明的发明目的:主要针对上述情况,为克服现有技术之缺点,本发明之目的就是提供一种可以克服现有各种基于太阳能总效率低、太阳能装置与现场使用条件不匹配、不适宜于灶台等缺点的、光照空间利用充分的、可将光伏所发直流电满足装置跟踪运转的电能且具备向外供电功能的、可以直接使用聚光集热所得热能制热且可储供热水的太阳能灶一体化太阳能装置。
本发明的技术方案为:提供了一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,包括炉台灶、聚光-集热套件、热介质循环组件、光伏发电板组件、蓄电跟踪控制套件和太阳跟踪套件,炉台灶为由水套、炉灶台面、保温座箱、可开闭的灶口塞盖、灶蓄热筒砖、加热管笼及活动控热芯构成的蓄热储水式炉灶,水套为设有进水管和出水管并由外壳筒、内壳筒、顶环板、底环板闭连接而成的、断面为同心圆环状的密闭储水容器,炉灶台面为中心部位设有灶口塞盖插装口的板件,保温座箱为上端面开口、由侧箱板及下底板连接而成的箱体,保温座箱的上端沿与炉灶台面相连,保温座箱的侧面设有进水管过孔、出水管过孔、热介质进口管孔和热介质出口管孔,水套的进水管和出水管分别经保温座箱侧面上的进水管过孔和出水管过孔伸出保温座箱的侧面,灶口塞盖为上端面设有把扣的圆盘柱状塞盖,灶口塞盖与炉灶台面上的灶口塞盖插装口相匹配,灶蓄热筒砖为设有坩埚状腔室的笔筒状蓄换热部件,加热管笼为设有进口管和出口管的笼状管筒式间壁换热器件,活动控热芯匹配的位于加热管笼内,加热管笼匹配的位于灶蓄热筒砖的坩埚状腔室内,水套位于灶蓄热筒砖与保温座箱之间的空间内,活动控热芯的中心对称轴线、灶蓄热筒砖的中心对称轴线、水套的中心对称轴线、灶口塞盖插装口的中心对称轴线、灶口塞盖的中心对称轴线相互重合,灶蓄热筒砖的底端和水套的底端位于一个水平面,灶蓄热筒砖的底面、水套的底面与保温座箱的内底面之间设有保温料层,水套的外侧壁及顶面与炉灶台面、保温座箱的内侧壁及灶口塞盖外廓围成的腔室内也设有保温料层,水套的内侧壁与灶蓄热筒砖的外侧壁之间设有蓄换热球,保温座箱的底部之下设有灶底架座,加热管笼的进口管经热介质进口管孔伸出保温座箱,加热管笼的出口管经热介质出口管孔伸出保温座箱,聚光-集热套件为由抛物面反射点聚光部件、锥筒反射线聚光部件、聚光集热部件连接件、聚光器跟踪联轴件及光热转换-热介质传送部件装配而成的聚光集热-光热转换一体化部件,抛物面反射点聚光部件为由多个对称均布的扇形抛物面板件连接而成的表面光滑的反射聚光部件,扇形抛物面板件的上边缘设有上平筋沿的、两侧边设有抛物线弧状的筋板条、下边缘设有下立筋沿,上平筋沿、筋板条、立筋沿上均设有多个连接孔,锥筒反射线聚光部件为由多个对称均布的扇形弧锥面板件连接而成的、锥尖角为90°且表面光滑的反射聚光部件,扇形弧锥面板件的上边缘设有上立筋沿、下边缘设有下立筋沿、侧边设有边筋条,聚光集热部件连接件由一个上固定毂、一个中固定拉环、一个下固定托环、多个均布的上加强筋条、多个均布的中连接辐条及多个均布的下连接辐条构成,上固定毂为设有多个径向螺钉孔的环件,中固定拉环为设有多个连接螺钉孔的筒环件,下固定托环为设有多个连接孔的环筒件,上加强筋条的两端分别连接固定于上固定毂的径向螺钉孔和抛物面反射点聚光部件的上平筋沿, 中连接辐条由外向内的将锥筒反射线聚光部件的上立筋沿、抛物面反射点聚光部件的立筋沿和中固定拉环连接固定在一起,下连接辐经下固定托环的连接孔连接固定于锥筒反射线聚光部件的下立筋沿,抛物面反射点聚光部件的中心对称轴线、锥筒反射线聚光部件的中心对称轴线、上固定毂的中心对称轴线、中固定拉环的中心对称轴线、下固定托环的中心对称轴线均相互重合,抛物面反射点聚光部件的大径端开口和锥筒反射线聚光部件的大径端开口朝向一致,抛物面反射点聚光部件的焦点与锥筒反射线聚光部件的聚光轴的最高点重合,抛物面反射点聚光部件的大径端开口的外径匹配的小于锥筒反射线聚光部件的小径端的开口的内径,聚光器跟踪联轴件为由一个设有径向螺纹销钉过孔的套筒式联轴器与一个圆弧状立板的弧面垂直固定相连而成的“T”形的联轴构件,聚光器跟踪联轴件与太阳跟踪套件相连,聚光器跟踪联轴件的套筒式联轴器的中心轴线与锥筒反射线聚光部件的中心对称轴线相互垂直,聚光器跟踪联轴件的弧状立板连接固定于锥筒反射线聚光部件的立筋沿,光热转换-热介质传送部件为由一个上端封闭的圆直外筒、一个导流直内管及一个中心部位设有圆直外筒插装管的法兰盘装配而成的部件,导流直内管的一端位于圆直外筒内,导流直内管的另一端插装于圆直外筒插装管内并经堵塞板与圆直外筒插装管密封固定相连,圆直外筒插装管上设有径向接口管,法兰盘位于下固定托环之上且与下固定托环固定相连,圆直外筒密闭一端位于抛物面反射点聚光部件的焦点位置,炉台灶和蓄电跟踪控制套件均位于太阳跟踪套件的下面,聚光-集热套件、光伏发电板组件均与太阳跟踪套件相连,热介质循环组件固定在太阳跟踪套件上。
所述的由太阳跟踪套件由门形机架、南北向跟踪部件、东西向跟踪组件装配而成的太阳运动轨迹架构,门形机架为由两个相互平行的门框形立柱、两个相互平行的地脚板和一个固定于直立侧板柱之间的水平横梁连接而成的构架,门框形立柱的断面为“[”形槽钢状,门框形立柱的上端部设有倾动耳轴轴承,两个地脚板分别固定于门框形立柱的底端,水平横梁由两个相互平行、侧立的梁板和一个水平的减速机固定板相连而成,减速机固定板位于梁板的中间部位且与梁板的上端沿固定相连,门形机架的门框形立柱部件之间设有两个相互对称的长套筒联轴器、两个相互对称的东西跟踪件配装架及一套南北向跟踪部件,东西跟踪件配装架为设有对称的倾动耳轴的、断面为正方形的管状构件,每个东西跟踪件配装架内均插装固定有一套东西向跟踪组件,南北向跟踪部件由输出轴在两端的蜗轮蜗杆减速器、星型变速器组和直流步进马达相连构成,直流步进马达的输出轴与星型变速器组的输入轴相连,星型变速器组的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴相连,东西跟踪件配装架的一个倾动耳轴插装于倾动耳轴轴承内,东西跟踪件配装架的另一个倾动耳轴插装于长套筒联轴器的一端、长套筒联轴器分别连接于蜗轮蜗杆减速器输出轴的两端,倾动耳轴轴承的中心轴线、倾动耳轴的中心轴线、长套筒联轴器的中心轴线、蜗轮蜗杆减速器输出轴的中心轴线相互重合,南北向跟踪部件与水平横梁的减速机固定板相连固定,东西向跟踪组件由一个东西传动件安装架和一套东西向驱动传动组件构成,每个东西传动件安装架由倾动管、中枢板、南端盖和北端盖构成,倾动管的外廓与东西跟踪件配装架的内廓匹配一致,中枢板为外廓与倾动管的内廓匹配一致的平板件,中枢板上分别设有多个减速器固定孔和一个东西向跟踪轴过孔,中枢板位于倾动管内与南端盖相邻且与倾动管的中心轴线垂直,南端盖为中心部位设有联轴器过孔轮廓、且轮廓与倾动管断面轮廓一致的部件,北端盖为中心部位设有导线过孔、且轮廓与倾动管内断面轮廓一致的部件,东西向驱动传动组件由电机减速器套件、东西向跟踪输出轴构成,电机减速器套件由直流步进电机和星型减速器组构成,直流步进电机与星型减速器组相连,东西向跟踪输出轴为一端设有输入轴沉孔、另一端设有径向螺纹销钉孔的阶梯状联轴器件,星型减速器组的输出轴插装于东西向跟踪输出轴的输入轴沉孔内,电机减速器套件位于倾动管之内,星型减速器组的输出轴的一端经减速器固定孔内的螺钉固定于中枢板的北侧,南端盖和北端盖分别固定在倾动管的两端,东西向跟踪输出轴与聚光-集热套件的聚光器跟踪联轴件匹配对应的装配在一起。
所述的热介质循环组件由热介质循环泵、泵进口三通管、加热管出口三通管和连接软管构成,热介质循环泵的吸入口设有热介质流量调节阀,热介质流量调节阀经泵进口三通管与光热转换-热介质传送部件的导流直内管相通连,热介质循环泵的排出口经连接软管与加热管笼的进口管相通连,加热管笼的出口管经加热管出口三通管与光热转换-热介质传送部件的径向接口管相通连。
所述的光伏发电板组件由一个以上的光伏发电板及与光伏发电板一一对应的光伏发电板控制器构成,光伏发电板组件经光伏板托架连接固定于东西跟踪件配装架上,光伏发电板组件的迎光面与两个东西跟踪件配装架的中线轴线所在平面平行,光伏发电板控制器均分别连接固定于光伏板托架,光伏发电板组件位于东西跟踪件配装架的倾动耳轴的北侧上方,聚光-集热套件位于东西跟踪件配装架的倾动耳轴的南侧下方,光伏发电板的正负极分别与光伏发电板控制器相连,光伏板托架为由角钢形的边框连接而成的四边形框架,四边形框架内设有与光伏发电板个数一致、匹配的格筋板。
所述的蓄电跟踪控制套件由储电-控制柜和置于柜内的面板组成,蓄放电柜内固定有识别电池组、蓄放电电池组、三轴跟踪PMC控制器和三个步进电机驱动器,面板上设有外供输出时控开关、跟踪时控开关、泵时控开关、南北向跟踪换向开关和三个手自动跟踪切换开关,蓄放电电池组由多个电池并联组成,识别电池组由多个识别电池构成,识别电池的数量与光伏发电板控制器的数量一致且与光伏发电板控制器一一对应相连,蓄放电电池组由多个电池并联而成并与光伏发电板控制器相连,蓄放电电池组经外供输出时控开关设有一组外供输出电线,蓄放电电池组经跟踪时控开关分别与泵时控开关、三轴跟踪PMC控制器相连,泵时控开关与热介质循环泵相连,三轴跟踪PMC控制器上的多个接线端子分别与三个驱动器、南北向跟踪换向开关和三个手自动跟踪切换开关相连,其中一个驱动器与直流步进马达相连,另外两个驱动器分别与两个直流步进电机对应相连。
所述的聚光-集热套件位于东西传动件安装架上的倾动耳轴的南侧下方,光伏发电板组件位于东西传动件安装架上的倾动耳轴北侧上方,聚光-集热套件的抛物面反射点聚光部件的大端开口、锥筒反射线聚光部件的大端开口均朝向太阳一侧。
所述的加热管笼为由一个上环管、一个下盘盒、多个均布的换热直立管构成的间壁换热器件,下盘盒为由上盒盖、下盒盖及圆筒环连接而成的密闭空腔筒盘件,换热直立管的上端与上环管固定相通连,换热直立管的下端与下盘盒固定相通连,热介质进口管与下盘盒相通连,热介质出口管与上环管相通连。
所述的活动控热芯为由锥台芯和多个直立散热筋片构成的传热速率调整部件,多个直立散热筋片与锥台芯的中心轴线走向一致且均布在锥台芯的外侧锥壁上,锥台芯的上端面和下底面上均设有提扣。
本发明的有益效果是:本发明的太阳运动轨迹跟踪功能及结构实现了太阳光聚焦集热提供高温传热介质所需的热量、并将热量提供给蓄热式灶台并进而实现了白天、夜间均可进行烹饪、提供热水的效果和目的,本发明的发电、蓄电部件在满足本身跟踪所用电的同时也实现了外供电的效果和目的,本发明克服了现有各种基于太阳能总效率低、太阳能装置与现场条件不匹配、不适宜于灶台等缺点,本发明具有光照空间利用充分、运行简便可靠的优点,本发明的蓄热式灶台一方面实现了白天、夜间均可进行烹饪、提供热水的效果,蓄热式灶台的控热芯的结构及热介质循环组件可以满足烹饪对供热强度的调整和控制的需求,本发明克服了现有的以燃料(如天然气、液化石油气、薪材、炭等等)灶台的废烟气排放污染环境的缺点,对减少灶台使用过程中烟气排放、改善环境,尤其是对中国农、牧、林区的庭院生活条件改善,对乡村振兴的能源需求和供给结构实现由燃料能源直接到清洁的太阳能的跨越式发展奠定有利的条件,极具积极意义。
附图说明
图1为本发明的主要部件的装配外形结构示意图。
图2为本发明的太阳跟踪套件与聚光-集热套件组装在一起的结构示意图。
图3为本发明的聚光-集热套件的装配结构示意图。
图4为本发明的门形机架装配外形结构示意图。
图5为本发明的的东西向跟踪组件的剖视图。
图6为本发明的炉台灶的外形结构示意图。
图7为本发明的炉台灶的内部结构剖视图。
图8为本发明的活动控热芯的外形结构示意放大图。
图9为本发明的活动控热芯的结构剖视放大图。
图10为本发明的加热管笼的外形结构示意放大图。
图11为本发明的光热转换-热介质传送部件的结构示意放大图。
图12为本发明的光伏板托架的结构示意图。
图13为本发明的储电-控制柜打开柜门时的示意图。
图14为本发明的热介质循环管路连接原理示意图。
图15为本发明的蓄供电跟踪控制柜的线路原理图。
其中:1为炉台灶;2为聚光-集热套件;3为热介质循环组件;4为光伏发电板组件;5为蓄电跟踪控制套件;6为水套;7为炉灶台面;8为保温座箱;9为灶口塞盖;10为蓄热筒砖;11为加热管笼;12为活动控热芯;13为蓄换热球;14为抛物面反射点聚光部件;15为锥筒反射线聚光部件;16为聚光集热部件连接件;17为聚光器跟踪联轴件;18为光热转换-热介质传送部件;19为上固定毂;20为中固定拉环;21为下固定托环;22为圆直外筒;23为导流直内管;24为圆直外筒插装管;25为法兰盘;26为堵塞板;27为径向接口管;201为门形机架;202为南北向跟踪部件;203为东西向跟踪组件;204为门框形立柱;205为地脚板;206为水平横梁; 207为减速机固定板;208为长套筒联轴器;209为东西跟踪件配装架;210为倾动耳轴210;211为直流步进马达;212为倾动管;213为中枢板;214为南端盖;215为北端盖;216为东西向跟踪输出轴; 217为直流步进电机;218为星型减速器组;301为热介质循环泵;302为泵进口三通管;303为加热管出口三通管;401为光伏发电板;402为光伏发电板控制器;403为光伏板托架;501为储电-控制柜;502为面板;503为识别电池组;504为蓄放电电池组;505为三轴跟踪PMC控制器;506为步进电机驱动器;507为外供输出时控开关;508为跟踪时控开关;509为泵时控开关;510为南北向跟踪换向开关;511为手自动跟踪切换开关;701为上环管;702为下盘盒;703为换热直立管;801为锥台芯;802为直立散热筋片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图15给出一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,包括炉台灶1、聚光-集热套件2、热介质循环组件3、光伏发电板组件4、蓄电跟踪控制套件5和太阳跟踪套件,炉台灶1为由水套6、炉灶台面7、保温座箱8、可开闭的灶口塞盖9、灶蓄热筒砖10、加热管笼11及活动控热芯12构成的蓄热储水式炉灶,水套6为设有进水管和出水管并由外壳筒、内壳筒、顶环板、底环板闭连接而成的、断面为同心圆环状的密闭储水容器,炉灶台面7为中心部位设有灶口塞盖插装口的板件,保温座箱8为上端面开口、由侧箱板及下底板连接而成的箱体,保温座箱8的上端沿与炉灶台面7相连,保温座箱8的侧面设有进水管过孔、出水管过孔、热介质进口管孔和热介质出口管孔,水套6的进水管和出水管分别经保温座箱8侧面上的进水管过孔和出水管过孔伸出保温座箱8的侧面,灶口塞盖9为上端面设有把扣的圆盘柱状塞盖,灶口塞盖9与炉灶台面7上的灶口塞盖插装口相匹配,灶蓄热筒砖10为设有坩埚状腔室的笔筒状蓄换热部件,加热管笼11为设有进口管和出口管的笼状管筒式间壁换热器件,活动控热芯12匹配的位于加热管笼11内,加热管笼11匹配的位于灶蓄热筒砖10的坩埚状腔室内,水套6位于灶蓄热筒砖10与保温座箱8之间的空间内,活动控热芯12的中心对称轴线、灶蓄热筒砖10的中心对称轴线、水套6的中心对称轴线、灶口塞盖插装口的中心对称轴线、灶口塞盖9的中心对称轴线相互重合,灶蓄热筒砖10的底端和水套6的底端位于一个水平面,灶蓄热筒砖10的底面、水套6的底面与保温座箱8的内底面之间设有保温料层,水套6的外侧壁及顶面与炉灶台面7、保温座箱8的内侧壁及灶口塞盖9外廓围成的腔室内也设有保温料层,水套6的内侧壁与灶蓄热筒砖10的外侧壁之间设有蓄换热球13,保温座箱8的底部之下设有灶底架座,加热管笼11的进口管经热介质进口管孔伸出保温座箱8,加热管笼11的出口管经热介质出口管孔伸出保温座箱8,聚光-集热套件2为由抛物面反射点聚光部件14、锥筒反射线聚光部件15、聚光集热部件连接件16、聚光器跟踪联轴件17及光热转换-热介质传送部件18装配而成的聚光集热-光热转换一体化部件,抛物面反射点聚光部件14为由多个对称均布的扇形抛物面板件连接而成的表面光滑的反射聚光部件,扇形抛物面板件的上边缘设有上平筋沿的、两侧边设有抛物线弧状的筋板条、下边缘设有下立筋沿,上平筋沿、筋板条、立筋沿上均设有多个连接孔,锥筒反射线聚光部件15为由多个对称均布的扇形弧锥面板件连接而成的、锥尖角为90°且表面光滑的反射聚光部件,扇形弧锥面板件的上边缘设有上立筋沿、下边缘设有下立筋沿、侧边设有边筋条,聚光集热部件连接件16由一个上固定毂19、一个中固定拉环20、一个下固定托环21、多个均布的上加强筋条、多个均布的中连接辐条及多个均布的下连接辐条构成,上固定毂19为设有多个径向螺钉孔的环件,中固定拉环20为设有多个连接螺钉孔的筒环件,下固定托环21为设有多个连接孔的环筒件,上加强筋条的两端分别连接固定于上固定毂19的径向螺钉孔和抛物面反射点聚光部件14的上平筋沿, 中连接辐条由外向内的将锥筒反射线聚光部件15的上立筋沿、抛物面反射点聚光部件14的立筋沿和中固定拉环20连接固定在一起,下连接辐经下固定托环21的连接孔连接固定于锥筒反射线聚光部件15的下立筋沿,抛物面反射点聚光部件14的中心对称轴线、锥筒反射线聚光部件15的中心对称轴线、上固定毂19的中心对称轴线、中固定拉环20的中心对称轴线、下固定托环21的中心对称轴线均相互重合,抛物面反射点聚光部件14的大径端开口和锥筒反射线聚光部件15的大径端开口朝向一致,抛物面反射点聚光部件14的焦点与锥筒反射线聚光部件15的聚光轴的最高点重合,抛物面反射点聚光部件14的大径端开口的外径匹配的小于锥筒反射线聚光部件15的小径端的开口的内径,聚光器跟踪联轴件17为由一个设有径向螺纹销钉过孔的套筒式联轴器与一个圆弧状立板的弧面垂直固定相连而成的“T”形的联轴构件,聚光器跟踪联轴件17与太阳跟踪套件相连,聚光器跟踪联轴件17的套筒式联轴器的中心轴线与锥筒反射线聚光部件15的中心对称轴线相互垂直,聚光器跟踪联轴件17的弧状立板连接固定于锥筒反射线聚光部件15的立筋沿,光热转换-热介质传送部件18为由一个上端封闭的圆直外筒22、一个导流直内管23及一个中心部位设有圆直外筒插装管24的法兰盘25装配而成的部件,导流直内管23的一端位于圆直外筒22内,导流直内管23的另一端插装于圆直外筒插装管24内并经堵塞板26与圆直外筒插装管24密封固定相连,圆直外筒插装管24上设有径向接口管27,法兰盘25位于下固定托环21之上且与下固定托环21固定相连,圆直外筒22密闭一端位于抛物面反射点聚光部件14的焦点位置,炉台灶1和蓄电跟踪控制套件5均位于太阳跟踪套件的下面,聚光-集热套件2、光伏发电板组件4均与太阳跟踪套件相连,热介质循环组件3固定在太阳跟踪套件上。
所述的由太阳跟踪套件由门形机架201、南北向跟踪部件202、东西向跟踪组件203装配而成的太阳运动轨迹架构,门形机架201为由两个相互平行的门框形立柱204、两个相互平行的地脚板205和一个固定于直立侧板柱之间的水平横梁206连接而成的构架,门框形立柱204的断面为“[”形槽钢状,门框形立柱204的上端部设有倾动耳轴轴承,两个地脚板205分别固定于门框形立柱204的底端,水平横梁206由两个相互平行、侧立的梁板和一个水平的减速机固定板207相连而成,减速机固定板207位于梁板的中间部位且与梁板的上端沿固定相连,门形机架201的门框形立柱204部件之间设有两个相互对称的长套筒联轴器208、两个相互对称的东西跟踪件配装架209及一套南北向跟踪部件202,东西跟踪件配装架209为设有对称的倾动耳轴210的、断面为正方形的管状构件,每个东西跟踪件配装架209内均插装固定有一套东西向跟踪组件203,南北向跟踪部件202由输出轴在两端的蜗轮蜗杆减速器、星型变速器组和直流步进马达211相连构成,直流步进马达211的输出轴与星型变速器组的输入轴相连,星型变速器组的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴相连,东西跟踪件配装架209的一个倾动耳轴210插装于倾动耳轴轴承内,东西跟踪件配装架209的另一个倾动耳轴210插装于长套筒联轴器208的一端、长套筒联轴器208分别连接于蜗轮蜗杆减速器输出轴的两端,倾动耳轴轴承的中心轴线、倾动耳轴210的中心轴线、长套筒联轴器208的中心轴线、蜗轮蜗杆减速器输出轴的中心轴线相互重合,南北向跟踪部件202与水平横梁206的倾动耳轴210减速机固定板207相连固定,东西向跟踪组件203由一个东西传动件安装架和一套东西向驱动传动组件构成,每个东西传动件安装架由倾动管212、中枢板213、南端盖214和北端盖215构成,倾动管212的外廓与东西跟踪件配装架209的内廓匹配一致,中枢板213为外廓与倾动管212的内廓匹配一致的平板件,中枢板213上分别设有多个减速器固定孔和一个东西向跟踪轴过孔,中枢板213位于倾动管212内与南端盖214相邻且与倾动管212的中心轴线垂直,南端盖214为中心部位设有联轴器过孔轮廓、且轮廓与倾动管212断面轮廓一致的部件,北端盖215为中心部位设有导线过孔、且轮廓与倾动管212内断面轮廓一致的部件,东西向驱动传动组件由电机减速器套件、东西向跟踪输出轴216构成,电机减速器套件由直流步进电机217和星型减速器组218构成,直流步进电机217与星型减速器组218相连,东西向跟踪输出轴216为一端设有输入轴沉孔、另一端设有径向螺纹销钉孔的阶梯状联轴器件,星型减速器组218的输出轴插装于东西向跟踪输出轴216的输入轴沉孔内,电机减速器套件位于倾动管212之内,星型减速器组218的输出轴的一端经减速器固定孔内的螺钉固定于中枢板213的北侧,南端盖214和北端盖215分别固定在倾动管212的两端,东西向跟踪输出轴216与聚光-集热套件2的聚光器跟踪联轴件17匹配对应的装配在一起。
所述的热介质循环组件3由热介质循环泵301、泵进口三通管302、加热管出口三通管303和连接软管构成,热介质循环泵301的吸入口设有热介质流量调节阀,热介质流量调节阀经泵进口三通管302与光热转换-热介质传送部件18的导流直内管23相通连,热介质循环泵301的排出口经连接软管与加热管笼11的进口管相通连,加热管笼11的出口管经加热管出口三通管303与光热转换-热介质传送部件18的径向接口管27相通连。
所述的光伏发电板组件4由一个以上的光伏发电板401及与光伏发电板401一一对应的光伏发电板控制器402构成,光伏发电板组件4经光伏板托架403连接固定于东西跟踪件配装架209上,光伏发电板组件4的迎光面与两个东西跟踪件配装架209的中线轴线所在平面平行,光伏发电板控制器402均分别连接固定于光伏板托架403,光伏发电板组件4位于东西跟踪件配装架209的倾动耳轴210的北侧上方,聚光-集热套件2位于东西跟踪件配装架209的倾动耳轴210的南侧下方,光伏发电板401的正负极分别与光伏发电板控制器402相连,光伏板托架403为由角钢形的边框连接而成的四边形框架,四边形框架内设有与光伏发电板401个数一致、匹配的格筋板。
所述的蓄电跟踪控制套件5由储电-控制柜501和置于柜内的面板502组成,蓄放电柜501内固定有识别电池组503、蓄放电电池组504、三轴跟踪PMC控制器505和三个步进电机驱动器506,面板502上设有外供输出时控开关507、跟踪时控开关508、泵时控开关509、南北向跟踪换向开关510和三个手自动跟踪切换开关511,蓄放电电池组504由多个电池并联组成,识别电池组503由多个识别电池构成,识别电池的数量与光伏发电板控制器402的数量一致且与光伏发电板控制器402一一对应相连,蓄放电电池组504由多个电池并联而成并与光伏发电板控制器402相连,蓄放电电池组504经外供输出时控开关507设有一组外供输出电线,蓄放电电池组504经跟踪时控开关508分别与泵时控开关509、三轴跟踪PMC控制器505相连,泵时控开关509与热介质循环泵301相连,三轴跟踪PMC控制器505上的多个接线端子分别与三个驱动器506、南北向跟踪换向开关510和三个手自动跟踪切换开关511相连,其中一个驱动器506与直流步进马达211相连,另外两个驱动器506分别与两个直流步进电机217对应相连。
所述的聚光-集热套件2位于东西传动件安装架上的倾动耳轴210的南侧下方,光伏发电板组件4位于东西传动件安装架上的倾动耳轴210北侧上方,聚光-集热套件2的抛物面反射点聚光部件14的大端开口、锥筒反射线聚光部件15的大端开口均朝向太阳一侧。
所述的加热管笼11为由一个上环管701、一个下盘盒702、多个均布的换热直立管703构成的间壁换热器件,下盘盒702为由上盒盖、下盒盖及圆筒环连接而成的密闭空腔筒盘件,换热直立管703的上端与上环管701固定相通连,换热直立管703的下端与下盘盒702固定相通连,热介质进口管与下盘盒702相通连,热介质出口管与上环管701相通连。
所述的活动控热芯12为由锥台芯801和多个直立散热筋片802构成的传热速率调整部件,多个直立散热筋片802与锥台芯801的中心轴线走向一致且均布在锥台芯801的外侧锥壁上,锥台芯801的上端面和下底面上均设有提扣。
实施例一:本发明使用时,备好前文所述各部件,将各部件连接组装好,将对称的倾动耳轴210的中心轴线、长套筒联轴器208的中心轴线置于东西走向的基准水平直线上、该水平直线在某日太阳正午时与太阳光线垂直且与地球自转轴线异面垂直,将聚光器跟踪联轴件17的、东西向跟踪输出轴216的中心轴线置于过地球自转轴线且与基准水平直线垂直的平面上,每日太阳正午时,太阳光线与倾动耳轴210的、长套筒联轴器208的中心轴线与聚光器跟踪联轴件17的、东西向跟踪输出轴216的中心轴线垂直交叉所在的平面垂直,使聚光-集热套件2的迎光面跟踪太阳运动轨迹,本发明运行时,南北向跟踪部件202(太阳运动轨迹的高度角跟踪)的直流步进马达211经星型变速器组218及蜗轮蜗杆减速器驱动长套筒联轴器208、倾动耳轴210带动东西跟踪件配装架209转动,最终使聚光-集热套件2朝着太阳高度变化的方向倾动。本发明运行过程中白天光伏发电板组件4发电的同时逐日跟踪太阳高度角(增加或减少)的方向变化。到达夏至日时,调节南北向跟踪部件换向开关510使光伏发电板组件4开始逐日跟踪太阳高度角(减少)的方向变化,到达冬至日时,调节南北向跟踪部件换向开关510使光伏发电板组件4开始逐日跟踪太阳高度角(增加)的方向变化,这样就改善了光伏发电板401的光照条件提高了发电效率。东西向跟踪(太阳运动轨迹的方位角跟踪)的直流步进电机217运转、驱动星型减速器组218使聚光-集热套件2绕聚光器跟踪联轴件17(东西向跟踪输出轴216)的中心轴线朝着太阳旋转,白天太阳光经聚光-集热套件2的聚光面聚焦到直流步进电机217并将光能转变成热能,经热介质循环组件3的热介质循环泵301将热量传给炉台灶1的加热管笼11,最终将蓄热筒砖10、蓄换热球13及活动控热芯12加热,晚上东西向跟踪(太阳运动轨迹的方位角跟踪)的直流步进电机217反转至次日开始跟踪的起使位置。
在本实施例一中,南北向跟踪部件202的星型变速器的总速比为1:625000,东西向跟踪组件203的总速比为1:2704,三轴跟踪PMC控制器505的其中一个跟踪轴的输出控制直流步进马达211,另外两个跟踪轴的输出分别控制直流步进电机217,将与直流步进马达211连接的驱动器的参数调整为6400,将与直流步进电机217连接的两个驱动器的参数调整为32,在三轴跟踪PMC控制器中设定三个转轴的转动一圈脉冲数为6400,螺距为1,本实施例一的炉台灶1的总高度为78cm,炉灶台面7的长度、宽度和厚度分别为120cm,62cm、10cm,保温座箱8的高为68cm,长、宽均为60cm,蓄热筒砖10由高铝质蓄热材料做,蓄热筒砖的10内径为15cm、侧壁厚度为10cm、高度为50cm,保温填料材料为硅酸铝纤维,蓄热筒砖10的有效质量为60kg, 蓄换热球13的总质量为40kg,热活动控热芯12由轻质耐火材料制成,蓄换热球13与蓄热筒砖10【工作温区位300℃~680℃】的有效储热量7000kcal(近似于8.0度电的热量),换热介质为导热油。
本发明运行跟踪太阳制热、发电时,启动三轴跟踪PMC控制器505,相关开关处于运行和适当的工位,本发明跟踪太阳(轨迹高度变化)时,直流步进马达211带动星型变速器组、蜗轮蜗杆减速器运转驱动东西跟踪件配装架209带动光伏发电板组件4倾动,当太阳到正午时,使光伏发电板组件4上的光伏发电板401的受光发电面位于与太阳光线垂直的位置,设定好南北向跟踪部件202运转时长和周期(本实施例中直流步进马达211在正常跟踪时设置的速度为0.845,运行526秒后停止41994.81秒进行循环),此后,光伏发电板组件4发电的同时开始逐日跟踪太阳高度角(增加)的方向变化,到达夏至日时,调节南北向跟踪部件换向开关510使光伏发电板组件4开始逐日跟踪太阳高度角(减少)的方向变化,到达冬至日时,调节南北向跟踪部件换向开关510使光伏发电板组件4开始逐日跟踪太阳高度角(增加)的方向变化,这样不仅保证了聚光-集热套件2聚光面在每天太阳正午时均与太阳入射光线垂直,而且改善了光伏发电板401的光照条件提高了发电效率。本发明跟踪太阳(沿运动轨迹的方位变化)时,当在太阳正午时太阳光垂直照射到聚光-集热套件2聚光面上,设定运行参数使在太阳正午时之前及之后的跟踪时段内,太阳光垂直照射到均聚光-集热套件2聚光面上,在本实例中两个直流步进电机217在正常跟踪运行时的速度为0.8,运行10秒后停止160.414秒,并进行169次循环,随后直流步进电机217以速度为2的速度运行676秒,停止56917.034秒,同时设置直流步进电机217错时启动,以减少启动电流对蓄放电电池组504的冲击或造成过载现象。在跟踪过程中,太阳光垂直照射到抛物面反射点聚光部件、锥筒反射线聚光部件并被聚焦到直流步进电机217,此时泵时控开关509通电、热介质循环泵301启动泵送换热介质,换热介质经热介质流量调节阀、泵进口三通管302分别流经导流直管、吸收直流步进电机217的热量后、再经连接软管、加热管笼11、将热量传给蓄热筒砖10、蓄换热球13及活动控热芯12供烹饪及外供热水所用,东西向太阳运动轨迹跟踪结束后,热介质循环组件3断电停止,三轴跟踪PMC控制器505的复位程序使聚光-集热套件2回转到次日开始跟踪的位置,逐日往复循环。炉台灶1蓄热使用时,用外配的工具将锥台芯801的小径端朝下、大径端朝上置于蓄热筒砖10内并将灶口塞盖9盖好,导热油经加热管笼11将蓄热筒砖10、蓄换热球13及活动控热芯12加热,在晴朗的冬天蓄热筒砖10中午可达680℃(阴天可达480℃),在这个过程中一部分热量经蓄换热球13传给水套6内的水使水变热,同时保温料层一方面减弱了水套6散热损失另一方面维持了蓄热筒砖10、蓄换热球13的高温。白天如晴朗的中午(或傍晚)烹饪时(调节热介质流量调节阀调节火弱火强),用外配的工具打开灶口塞盖9,锥台芯801的小径端朝下、大径端朝上地置于蓄热筒砖10内,将锅放于灶口(即灶口塞盖9插装口),此时,加热管笼11、蓄热筒砖10共同以热辐射的形式向锅供热、仅靠锥台芯801的大径端面供热就可满足烹饪的需求,当在阳光不充足(如早上、阴天)烹饪时,将锥台芯801的大径端朝下、小径端朝上,直立散热筋片802增加了辐射换热面积和辐射换热角系数增大提高锅底供热的强度,非常的漫火(如煲粥)时锥台芯801的大径端朝上、小径端朝下仅靠锥台芯801的大径端供热满足烹饪的需求。在白天和晚上,蓄热筒砖10、蓄换热球13积蓄的热量满足烹饪需求的同时,一部分热量经蓄换热球13缓慢的传给水套6既避免了散热损失又达到了外供热水(45℃~78℃)的效果。由于蓄热材料的循环使用寿命(次数可达20000次以上,寿命可长达20年)明显长于蓄放电电池组504的使用寿命(次数)、蓄放热的能源效率高于蓄放电电池组504的储放电效率,因此本发明的具有寿命长、能源效率高的优点。
在本实施例一种蓄电跟踪控制套件5的蓄放电电池组504储蓄的电能在晚上和白天在满足本发明自身使用的同时,也可实现向外供电的目的。
上述技术方案及实施例一表明:本发明提供了对太阳运动轨迹跟踪的功能及结构,实现了太阳光聚焦集热经高温传热介质将热量提供给蓄热式灶台并进而实现了白天、夜间均可进行烹饪、提供热水的效果和目的,本发明的发电、蓄电部件在满足本身跟踪所用电的同时也实现了外供电的效果和目的,本发明具有光照空间利用充分、运行简便可靠、抗风载能力强的优点,本发明的蓄热式灶台及热介质循环组件一方面实现了白天、夜间均可进行烹饪、提供热水的效果,也可满足烹饪对供热强度的调控需求,并具有寿命长、能源效率高的优点,本发明的克服了现有的以燃料(如天然气、液化石油气、薪材、炭等等)灶台的废烟气排放污染环境的缺点,对减少灶台使用过程中烟气排放、改善环境,尤其是对中国农、牧、林区的庭院生活条件改善,对乡村振兴的能源需求和供给结构实现由燃料能源直接到清洁的太阳能的跨越式发展奠定有利的条件,极具积极意义。

Claims (8)

1.一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,包括炉台灶(1)、聚光-集热套件(2)、热介质循环组件(3)、光伏发电板组件(4)、蓄电跟踪控制套件(5)和太阳跟踪套件,其特征在于:炉台灶(1)为由水套(6)、炉灶台面(7)、保温座箱(8)、可开闭的灶口塞盖(9)、蓄热筒砖(10)、加热管笼(11)及活动控热芯(12)构成的蓄热储水式炉灶,水套(6)为设有进水管和出水管并由外壳筒、内壳筒、顶环板、底环板闭连接而成的、断面为同心圆环状的密闭储水容器,炉灶台面(7)为中心部位设有灶口塞盖插装口的板件,保温座箱(8)为上端面开口、由侧箱板及下底板连接而成的箱体,保温座箱(8)的上端沿与炉灶台面(7)相连,保温座箱(8)的侧面设有进水管过孔、出水管过孔、热介质进口管孔和热介质出口管孔,水套(6)的进水管和出水管分别经保温座箱(8)侧面上的进水管过孔和出水管过孔伸出保温座箱(8)的侧面,灶口塞盖(9)为上端面设有把扣的圆盘柱状塞盖,灶口塞盖(9)与炉灶台面(7)上的灶口塞盖插装口相匹配,蓄热筒砖(10)为设有坩埚状腔室的笔筒状蓄换热部件,加热管笼(11)为设有进口管和出口管的笼状管筒式间壁换热器件,活动控热芯(12)匹配的位于加热管笼(11)内,加热管笼(11)匹配的位于蓄热筒砖(10)的坩埚状腔室内,水套(6)位于蓄热筒砖(10)与保温座箱(8)之间的空间内,活动控热芯(12)的中心对称轴线、蓄热筒砖(10)的中心对称轴线、水套(6)的中心对称轴线、灶口塞盖插装口的中心对称轴线、灶口塞盖(9)的中心对称轴线相互重合,蓄热筒砖(10)的底端和水套(6)的底端位于一个水平面,蓄热筒砖(10)的底面、水套(6)的底面与保温座箱(8)的内底面之间设有保温料层,水套(6)的外侧壁及顶面与炉灶台面(7)、保温座箱(8)的内侧壁及灶口塞盖(9)外廓围成的腔室内也设有保温料层,水套(6)的内侧壁与蓄热筒砖(10)的外侧壁之间设有蓄换热球(13),保温座箱(8)的底部之下设有灶底架座,加热管笼(11)的进口管经热介质进口管孔伸出保温座箱(8),加热管笼(11)的出口管经热介质出口管孔伸出保温座箱(8),聚光-集热套件(2)为由抛物面反射点聚光部件(14)、锥筒反射线聚光部件(15)、聚光集热部件连接件(16)、聚光器跟踪联轴件(17)及传热介质接头(18)装配而成的聚光集热-光热转换一体化部件,抛物面反射点聚光部件(14)为由多个对称均布的扇形抛物面板件连接而成的表面光滑的反射聚光部件,扇形抛物面板件的上边缘设有上平筋沿的、两侧边设有抛物线弧状的筋板条、下边缘设有下立筋沿,上平筋沿、筋板条、立筋沿上均设有多个连接孔,锥筒反射线聚光部件(15)为由多个对称均布的扇形弧锥面板件连接而成的、锥尖角为90°且表面光滑的反射聚光部件,扇形弧锥面板件的上边缘设有上立筋沿、下边缘设有下立筋沿、侧边设有边筋条,聚光集热部件连接件(16)由一个上固定毂(19)、一个中固定拉环(20)、一个下固定托环(21)、多个均布的上加强筋条、多个均布的中连接辐条及多个均布的下连接辐条构成,上固定毂(19)为设有多个径向螺钉孔的环件,中固定拉环(20)为设有多个连接螺钉孔的筒环件,下固定托环(21)为设有多个连接孔的环筒件,上加强筋条的两端分别连接固定于上固定毂(19)的径向螺钉孔和抛物面反射点聚光部件(14)的上平筋沿, 中连接辐条由外向内的将锥筒反射线聚光部件(15)的上立筋沿、抛物面反射点聚光部件(14)的立筋沿和中固定拉环(20)连接固定在一起,下连接辐经下固定托环(21)的连接孔连接固定于锥筒反射线聚光部件(15)的下立筋沿,抛物面反射点聚光部件(14)的中心对称轴线、锥筒反射线聚光部件(15)的中心对称轴线、上固定毂(19)的中心对称轴线、中固定拉环(20)的中心对称轴线、下固定托环(21)的中心对称轴线均相互重合,抛物面反射点聚光部件(14)的大径端开口和锥筒反射线聚光部件(15)的大径端开口朝向一致,抛物面反射点聚光部件(14)的焦点与锥筒反射线聚光部件(15)的聚光轴的最高点重合,抛物面反射点聚光部件(14)的的大径端开口的外径匹配的小于锥筒反射线聚光部件(15)的小径端的开口的内径,聚光器跟踪联轴件(17)为由一个设有径向螺纹销钉过孔的套筒式联轴器与一个圆弧状立板的弧面垂直固定相连而成的“T”形的联轴构件,聚光器跟踪联轴件(17)与太阳跟踪套件相连,聚光器跟踪联轴件(17)的套筒式联轴器的中心轴线与锥筒反射线聚光部件(15)的中心对称轴线相互垂直,聚光器跟踪联轴件(17)的弧状立板连接固定于锥筒反射线聚光部件(15)的立筋沿,传热介质接头(18)为由一个上端封闭的圆直外筒(22)、一个导流直内管(23)及一个中心部位设有圆直外筒插装管(24)的法兰盘(25)装配而成的部件,导流直内管(23)的一端位于圆直外筒(22)内,导流直内管(23)的另一端插装于圆直外筒插装管(24)内并经堵塞板(26)与圆直外筒插装管(24)密封固定相连,圆直外筒插装管(24)上设有径向接口管(27),法兰盘(25)位于下固定托环(21)之上且与下固定托环(21)固定相连,圆直外筒(22)密闭一端位于抛物面反射点聚光部件(14)的焦点位置,炉台灶(1)和蓄电跟踪控制套件(5)均位于太阳跟踪套件的下面,聚光-集热套件(2)、光伏发电板组件(4)均与太阳跟踪套件相连,热介质循环组件(3)固定在太阳跟踪套件上。
2.根据权利要求1所述的一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,其特征在于:所述的由太阳跟踪套件由门形机架(201)、南北向跟踪部件(202)、东西向跟踪组件(203)装配而成的太阳运动轨迹架构,门形机架(201)为由两个相互平行的门框形立柱(204)、两个相互平行的地脚板(205)和一个固定于直立侧板柱之间的水平横梁(206)连接而成的构架,门框形立柱(204)的断面为“[”形槽钢状,门框形立柱(204)的上端部设有倾动耳轴轴承,两个地脚板(205)分别固定于门框形立柱(204)的底端,水平横梁(206)由两个相互平行、侧立的梁板和一个水平的减速机固定板(207)相连而成,减速机固定板(207)位于梁板的中间部位且与梁板的上端沿固定相连,门形机架(201)的门框形立柱(204)部件之间设有两个相互对称的长套筒联轴器(208)、两个相互对称的东西跟踪件配装架(209)及一套南北向跟踪部件(202),东西跟踪件配装架(209)为设有对称的倾动耳轴(210)的、断面为正方形的管状构件,每个东西跟踪件配装架(209)内均插装固定有一套东西向跟踪组件(203),南北向跟踪部件(202)由输出轴在两端的蜗轮蜗杆减速器、星型变速器组和直流步进马达(211)相连构成,直流步进马达(211)的输出轴与星型变速器组的输入轴相连,星型变速器组的输出轴与蜗轮蜗杆减速器的输入轴相连,东西跟踪件配装架(209)的一个倾动耳轴(210)插装于倾动耳轴轴承内,东西跟踪件配装架(209)的另一个倾动耳轴(210)插装于长套筒联轴器(208)的一端、长套筒联轴器(208)分别连接于蜗轮蜗杆减速器输出轴的两端,倾动耳轴轴承的中心轴线、倾动耳轴(210)的中心轴线、长套筒联轴器(208)的中心轴线、蜗轮蜗杆减速器输出轴的中心轴线相互重合,南北向跟踪部件(202)与水平横梁(206)的减速机固定板(207)相连固定,东西向跟踪组件(203)由一个东西传动件安装架和一套东西向驱动传动组件构成,每个东西传动件安装架由倾动管(212)、中枢板(213)、南端盖(214)和北端盖(215)构成,倾动管(212)的外廓与东西跟踪件配装架(209)的内廓匹配一致,中枢板(213)为外廓与倾动管(212)的内廓匹配一致的平板件,中枢板(213)上分别设有多个减速器固定孔和一个东西向跟踪轴过孔,中枢板(213)位于倾动管(212)内与南端盖(214)相邻且与倾动管(212)的中心轴线垂直,南端盖(214)为中心部位设有联轴器过孔轮廓、且轮廓与倾动管(212)断面轮廓一致的部件,北端盖(215)为中心部位设有导线过孔、且轮廓与倾动管(212)内断面轮廓一致的部件,东西向驱动传动组件由电机减速器套件、东西向跟踪输出轴(216)构成,电机减速器套件由直流步进电机(217)和星型减速器组(218)构成,直流步进电机(217)与星型减速器组(218)相连,东西向跟踪输出轴(216)为一端设有输入轴沉孔、另一端设有径向螺纹销钉孔的阶梯状联轴器件,星型减速器组(218)的输出轴插装于东西向跟踪输出轴(216)的输入轴沉孔内,电机减速器套件位于倾动管(212)之内,星型减速器组(218)的输出轴的一端经减速器固定孔内的螺钉固定于中枢板(213)的北侧,南端盖(214)和北端盖(215)分别固定在倾动管(212)的两端,东西向跟踪输出轴(216)与聚光-集热套件(2)的聚光器跟踪联轴件(17)匹配对应的装配在一起。
3.根据权利要求1所述的一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,其特征在于:所述的热介质循环组件(3)由热介质循环泵(301)、泵进口三通管(302)、加热管出口三通管(303)和连接软管构成,热介质循环泵(301)的吸入口设有热介质流量调节阀,热介质流量调节阀经泵进口三通管(302)与传热介质接头(18)的导流直内管(23)相通连,热介质循环泵(301)的排出口经连接软管与加热管笼(11)的进口管相通连,加热管笼(11)的出口管经加热管出口三通管(303)与传热介质接头(18)的径向接口管(27)相通连。
4.根据权利要求1所述的一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,其特征在于:所述的光伏发电板组件(4)由一个以上的光伏发电板(401)及与光伏发电板(401)一一对应的光伏发电板控制器(402)构成,光伏发电板组件(4)经光伏板托架(403)连接固定于东西跟踪件配装架(209)上,光伏发电板组件(4)的迎光面与两个东西跟踪件配装架(209)的中线轴线所在平面平行,光伏发电板控制器(402)均分别连接固定于光伏板托架(403),光伏发电板组件(4)位于东西跟踪件配装架(209)的倾动耳轴(210)的北侧上方,聚光-集热套件(2)位于东西跟踪件配装架(209)的倾动耳轴(210)的南侧下方,光伏发电板(401)的正负极分别与光伏发电板控制器(402)相连,光伏板托架(403)为由角钢形的边框连接而成的四边形框架,四边形框架内设有与光伏发电板(401)个数一致、匹配的格筋板。
5.根据权利要求1所述的一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,其特征在于:所述的蓄电跟踪控制套件(5)由储电-控制柜(501)和置于柜内的面板(502)组成,蓄放电柜(501)内固定有识别电池组(503)、蓄放电电池组(504)、三轴跟踪PMC控制器(505)和三个步进电机驱动器(506),面板(502)上设有外供输出时控开关(507)、跟踪时控开关(508)、泵时控开关(509)南北向跟踪换向开关(510)和三个手自动跟踪切换开关(511),蓄放电电池组(504)由多个电池并联组成,识别电池组(503)由多个识别电池构成,识别电池的数量与光伏发电板控制器(402)的数量一致且与光伏发电板控制器(402)一一对应相连,蓄放电电池组(504)由多个电池并联而成并与光伏发电板控制器(402)相连,蓄放电电池组(504)经外供输出时控开关(507)设有一组外供输出电线,蓄放电电池组(504)经跟踪时控开关(508)分别与泵时控开关(509)、三轴跟踪PMC控制器(505)相连,泵时控开关(509)与热介质循环泵(301)相连,三轴跟踪PMC控制器(505)上的多个接线端子分别与三个驱动器(506)、南北向跟踪换向开关(510)和三个手自动跟踪切换开关(511)相连,其中一个驱动器(506)与直流步进马达(211)相连,另外两个驱动器(506)分别与两个直流步进电机(217)对应相连。
6.根据权利要求1所述的一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,其特征在于:所述的聚光-集热套件(2)位于东西传动件安装架上的倾动耳轴(210)的南侧下方,光伏发电板组件(4)位于东西传动件安装架上的倾动耳轴(210)北侧下方,聚光-集热套件(2)的抛物面反射点聚光部件(14)的大端开口、锥筒反射线聚光部件(15)的大端开口均朝向太阳一侧。
7.根据权利要求1所述的一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,其特征在于:所述的加热管笼(11)为由一个上环管(701)、一个下盘盒(702)、多个均布的换热直立管(703)构成的间壁换热器件,下盘盒(702)为由上盒盖、下盒盖及圆筒环连接而成的密闭空腔筒盘件,换热直立管(703)的上端与上环管(701)固定相通连,换热直立管(703)的下端与下盘盒(702)固定相通连,热介质进口管与下盘盒(702)相通连,热介质出口管与上环管(701)相通连。
8.根据权利要求1所述的一种热电联供太阳灶一体化太阳能装置,其特征在于:所述的活动控热芯(12)为由锥台芯(801)和多个直立散热筋片(802)构成的传热速率调整部件,多个直立散热筋片(802)与锥台芯(801)的中心轴线走向一致且均布在锥台芯(801)的外侧锥壁上,锥台芯(801)的上端面和下底面上均设有提扣。
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