CN202057063U - 太阳能收集装置 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能收集装置，包括光能接收器，支架，一组托架和一组反射镜，在支架上安装一组可绕水平轴旋转的托架，每个托架上安装一子组依次排列的反射镜，支架可绕垂直于水平面的轴旋转，光能接收器安装在所述垂直于水平面的轴上，各反射镜将入射光反射到光能转换装置上。与现有技术方案相比，本实用新型不仅提高了效率，而且减少了跟踪系统数量和驱动装置数量，使跟踪系统数量降低了近一个数量级，从而降低了系统复杂性，结构设计合理，成本低廉。

Description

太阳能收集装置
所属技术领域
本实用新型专利涉及一种太阳能收集装置，尤其是一种跟踪方式得到改进的太阳能收集装置，属于太阳能利用技术领域。 
背景技术
随着化石资源的逐渐减少，人们大力发展可再生能源。太阳能是取之不尽，用之不竭的可再生能源。由于太阳能密度低，采用聚光可提高太阳能密度，从而提高太阳能利用效率，是太阳能利用的主要方法之一。目前聚光太阳能利用系统，主要包括多个反射镜跟踪太阳光的点聚光系统，如塔式太阳能热发电系统；带跟踪装置的反射抛物面线聚焦太阳能利用系统；带跟踪装置的碟形抛物面聚焦太阳能利用系统；各种带跟踪装置的折射聚焦太阳能利用系统。由于单个大面积曲面镜面制造难度大，成本高，同时为防风力作用，配置的跟踪装置要求高，人们更重视发展多镜面分散制造安装，反射聚焦到共同的光能接收器上。 
塔式太阳能系统由太阳能接受塔和数量庞大的定日镜组成，聚光比大，是最有希望实现大功率发电、替代常规能源的技术手段之一。 
通常每个定日镜需要安装双向跟踪装置，跟踪太阳在方位和高度上变化。由于定日镜的数量与定日镜占据的土地面积的线尺寸平方成正比，从而使跟踪系统数量也同步增加，使得系统非常复杂，这是塔式系统难以走向应用的主要原因之一。 
发明内容
本实用新型的目的在于改进现有多反射镜聚焦系统的跟踪装置，提出一种能够大幅度减少跟踪装置数量的大型多反射镜聚焦太阳能收集装置。 
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种太阳能收集装置，包括光能接收器，支架，一组托架和一组反射镜，在支架上安装一组可绕水平轴旋转的托架，每个托架上安装一子组依次排列的反射镜，支架可绕垂直于水平面的轴旋转，光能接收器安装在所述垂直于水平面的轴上，各反射镜将入射光反射到光 能接收器上，所述反射镜是点聚焦反射镜，可以是抛物面反射镜，球面反射镜，椭球面反射镜，菲涅耳反射镜，或球形菲涅耳反射镜。 
上述方案中，所述光能接收器由光热转换装置和二次反射镜组成，光热转化装置安装在二次反射镜焦点上，所述反射镜反射太阳光线到二次反射镜后，经二次反射镜聚焦到光热转换装置上，所述二次反射镜是点聚焦抛物面镜、球面镜、椭球面镜、菲涅尔反射镜、球形菲涅尔反射镜、V型槽式反射镜或复合抛物面反射镜。 
上述方案中所述托架和所述反射镜之间还安装了齿轮，所述水平轴旋转时，通过齿轮调整反射镜旋转角度，使反射镜反射光线准确入射到光能接收器或光热转换装置上。 
上述方案中，所述反射镜上还安装另外一个与所述水平轴垂直的第二水平轴，所述水平轴转动时，通过齿轮带动第二水平轴转动，调整反射镜方向，使反射镜反射光线准确入射到所述光能接收器或光热转换装置上。由于距离接收器较近的反射镜光斑较小，需要安装齿轮精确跟踪太阳位置变化的反射镜是距离接收器较远的反射镜，实际安装齿轮的反射镜仅是少数反射镜。 
使用非圆齿轮可精确地反射太阳光到光能接收器上。 
上述方案中，所述支架上还安装有3个或4个或4个以上个轮子，所述太阳能收集装置还包括一个或一个以上相互平行的安装在地面的弧形或圆形轨道，所述在支架上安装的轮子在轨道上运动。 
与现有技术方案相比，本实用新型不仅提高了效率，而且减少了跟踪系统数量和驱动装置数量，使跟踪系统数量降低了近一个数量级，从而降低了系统复杂性。本实用新型专利结构设计合理，成本低廉。 
附图说明
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明： 
图6本发明实施例2的俯视示意图； 
图7为本发明实施例2侧视图； 
图8为本发明实施例2的反射镜安装侧视图； 
图9为本发明实施例2的反射镜安装俯视图； 
图中：10和13为齿轮；11为齿轮换向器；12为水平轴；14为支撑立柱；15为带齿轮的螺杆；17和20为转动轴；18为支撑架；19为反射镜；21为轨道；22为光能接收器；23为支架；24为托架 
具体实施方式
实施例2，如图6-9，一种塔式太阳能聚光利用装置，包括光热转化装置22，支架23，一组托架24和一组反射镜19，支架23可绕垂直于水平面的轴旋转，通过支架23绕所述轴旋转运动，跟踪太阳方位，光热转化装置22安装在所述垂直于水平面的轴上，在支架23上安装一组水平轴12，每根水平轴12上通过托架24安装一子组依次排列的反射镜19。托架24和反射镜19及水平轴12的连接结构如图8-9，支撑架18固定在齿轮13上，轴20安装在支撑架18上，反射镜19固定在轴20上，支撑柱14固定轴17于支架23上；齿轮换向器11安装在水平轴12上，通过齿轮换向器11，转动水平轴12驱动轴17转动，通过齿轮13，带动安装在支撑架18上的反射镜19精确跟踪太阳方位；轴12上安装另外一个齿轮10，带动螺杆15移动，从而使反射镜19绕轴20转动，精确跟踪太阳高度变化。所使用齿轮是非圆齿轮，可精确跟踪太阳高度和方位变化。 

Claims (6)

1.一种太阳能收集装置，其特征是：包括光能接收器，支架，一组托架和一组反射镜，在支架上安装一组可绕水平轴旋转的托架，每个托架上安装一子组依次排列的反射镜，支架可绕垂直于水平面的轴旋转，光能接收器安装在所述垂直于水平面的轴上，各反射镜将入射光反射到光能接收器上，所述反射镜是点聚焦反射镜，可以是抛物面反射镜，球面反射镜，椭球面反射镜，菲涅耳反射镜，或球形菲涅耳反射镜。
2.根据权利要求1所述太阳能收集装置，其特征是：所述光能接收器由光热转换装置和二次反射镜组成，光热转化装置安装在二次反射镜焦点上，所述反射镜反射太阳光线到二次反射镜后，经二次反射镜聚焦到光热转换装置上，所述二次反射镜是点聚焦抛物面镜、球面镜、椭球面镜、菲涅尔反射镜、球形菲涅尔反射镜、V型槽式反射镜或复合抛物面反射镜。
3.根据权利要求1或2所述太阳能收集装置，其特征是：所述托架和所述反射镜之间还安装了齿轮，所述水平轴旋转时，通过齿轮调整反射镜旋转角度，使反射镜反射光线准确入射到光能接收器或光热转换装置上。
4.根据权利要求3所述太阳能收集装置，其特征是：所述反射镜上还安装另外一个与所述水平轴垂直的第二水平轴，所述水平轴转动时，通过齿轮带动第二水平轴转动，调整反射镜方向，使反射镜反射光线准确入射到所述光能接收器或光热转换装置上。
5.根据权利要求4所述太阳能收集装置，其特征是：所述齿轮是非圆齿轮。
6.根据权利要求3所述太阳能收集装置，其特征是：所述支架上还安装有3个或4个或4个以上个轮子，所述太阳能收集装置还包括一个或一个以上相互平行的安装在地面的弧形或圆形轨道，所述在支架上安装的轮子在轨道上运动。 
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CN111473532A (zh) * 2020-04-17 2020-07-31 青海师范大学 一种聚光转动式太阳能利用装置

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