CN202928126U - 旋转定焦式太阳能集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的旋转定焦式太阳能集热器属太阳能热综合利用领域，其具有一个可旋转的转盘，在转盘上布设反光镜群，转盘绕转盘转轴做圆周转动，转盘转轴设置在转盘圆心处。固定杆位于转盘圆心处，或者固定杆设置在转盘上表面的圆周边处，随转盘一起转动，在固定杆上部设置集热锅炉，在转盘下端安装滚动支脚。本实用新型结构简单，能耗低，占地面积适中，抗风能力强。通过光跟踪水平和俯仰角调节机构连续或脉冲的调节方式，实现动聚焦静态集热或动态聚焦、动态集热方式，集热效率高，温度可达400℃以上；反光镜布置在同一平面上，每个反光镜单独支撑，维护便捷，维护成本低；反光镜可在不同角度实现调节，可对太阳光进行全天跟踪反射，采集时间长。

Description

旋转定焦式太阳能集热器

技术领域

本实用新型的旋转定焦式太阳能集热器属太阳能热综合利用领域，具体涉及一种将太阳能光热转化成热能或电能，经加热工作介质产生高温蒸汽、导热油或储能介质，应用于工业发电、中高温工业热源、和中低温家用热源的旋转定焦式太阳能集热器。

背景技术

目前在国际上传统的中高温太阳能光热领域一般有三大类集热方式，即塔式、槽式和碟式，但这三大类太阳能集热器在应用中均存在有不同成度的缺陷，其中：1、塔式太阳能集热器由于焦点固定，反光镜面也在相应的平面位置上定位，通过调节单元镜面角度聚焦，在大面积使用时，塔高需要几百米甚至上千米高，而镜面调节角度在某一时段大于90度，其光热余玄损失大，光热效率低，整体造价高；2、槽式太阳能集热器采用曲面镜槽形布置，其槽口较宽时，抗风能力差，较窄时受集热倍率的影响而导致集热温度较低，其焦点需与曲面镜同步转动，高温、高压时与热力系统连接困难，需二次换热，整体造价高，热效率一般，抗风能力差；3、碟式太阳能集热器采用动态曲面镜聚焦，动态集热器集热，存在与槽式相同的缺陷。

申请号为“200610048636.9”的“固定焦点式太阳炉灶”提出了一种聚光镜围绕固定焦点转动的结构，但其是采用聚光镜绕水平轴和竖向轴转动的方式，该种方式不仅需要较大的驱动力，且其结构较为复杂，占地面积大，抗风能力差。且其采用凹面镜做为反光镜，制造和维护成本都较高，而其利用的太阳能效率较低，使用成本过大，无法实际应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单，能耗低，占地面积适中，抗风能力强，热效率高的旋转定焦式太阳能集热器。

本实用新型的目的是这样实现的：旋转定焦式太阳能集热器，其具有一个可旋转的转盘，在转盘上布设有反光镜群，转盘绕转盘转轴做圆周转动，转盘转轴设置在转盘圆心处。固定杆位于转盘圆心处，竖直立于地面，固定不动，或者固定杆设置在转盘上表面的圆周边处，随转盘一起转动，在固定杆上部设置集热锅炉。在转盘下方布设旋转轨道，在转盘下端安装滚动支脚，滚动支脚在旋转轨道内运动。 

由于实行上述技术方案，本实用新型结构简单，能耗低，占地面积适中，抗风能力强，热效率高。通过光跟踪水平和俯仰角调节机构连续或脉冲的调节方式，实现动聚焦静态集热或动态聚焦、动态集热方式，集热效率高，温度可达400℃以上；反光镜布置在同一平面上，每个反光镜单独支撑，互不干涉，维护便捷，维护成本低；反光镜支撑可在不同角度实现调节，可对太阳光进行全天跟踪反射，采集时间长；集热锅炉本体布置在焦点上，实现集热加热、汽水分离、过体式结构，增大热效率。

附图说明：本实用新型的技术方案由以下的附图和实施例给出: 

图1是旋转定焦式太阳能集热器结构示意图；

图2是旋转不定焦式太阳能集热器结构示意图；

图3是俯仰角传动机构结构示意图。

图例：1、固定杆，2、集热锅炉，3、转盘驱动齿轮箱，4、滚动支脚，5、转盘，6、反光镜群，7、转盘转轴，8、推杆，9、驱动齿轮箱，10、轴承支架，11、转轴，12、反光镜支架，13、摆动片，14、传动销。

具体实施方式：

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

实施例1：如图1所示，旋转定焦式太阳能集热器其具有一个可旋转的转盘5，在转盘5上布设有反光镜群6，转盘5绕转盘转轴7做水平圆周转动，转盘转轴7设置在转盘圆心处。固定杆1位于转盘5圆心处，竖直立于地面，固定不动，在固定杆1上部设置集热锅炉2。在转盘5下方布设旋转轨道，在转盘5下端面呈圆周分布有滚动支脚4，滚动支脚4在旋转轨道内运动，滚动支脚4为3—8个。转盘5上端面为水平面，滚动支脚4等高。

转盘5由水平传动机构驱动，水平传动机构是由转盘电机以及与转盘电机联动的转盘驱动齿轮箱3组成，转盘电机布设在固定杆1下部，在转盘驱动齿轮箱3内设置变速齿轮组，变速齿轮组的动力输入轮与转盘电机联动，动力输出轮与滚动支脚4上的驱动齿轮联动，驱动齿轮与滚动支脚4上的行走轮同轴联动，通过驱动滚动支脚4的行走轮，从而带动转盘5转动。

如图3所示，在转盘5上平行间隔布设有转轴11，顺转轴11表面装设反光镜，组成反光镜群6，反光镜镜面均朝向集热锅炉2，反光镜可以是平面镜，也可以是曲面镜。反光镜群6由俯仰角传动机构控制其俯仰角度，俯仰角传动机构是由驱动齿轮箱9、推杆8、传动销14、摆动片13、转轴11组成。驱动齿轮箱9由电机驱动，其内设置有联动的齿轮组，推杆8中部设置联动齿轮，与齿轮组联动，在推杆8上与转轴11一一对应处连接传动销14，在该对应处的转轴11上固定有摆动片13，摆动片13上开设有滑槽，传动销14一端部伸入滑槽内，与摆动片13滑动连接。当推杆8在驱动齿轮箱9的驱动下进行来回左右移动时，其带动传动销14一起左右移动，传动销14在摆动片13的滑槽内上下移动的同时带动摆动片13左右摆动，从而带动转轴11旋转，达到调节反光镜俯仰角的目的。

顺转轴11表面间隔设置竖立的反光镜支架12，反光镜后端面与反光镜支架12固定连接或活连接。

全方位角控制系统控制根据太阳光的入射角自动控制俯仰角传动机构以及水平传动机构的工作，实时进行反光镜群6的水平角度和俯仰角调节。全方位角控制系统在已有技术中已经是成熟技术，并且不是本实用新型的设计要点，在此不作详细描述。

实施例2：如图2所示，旋转定焦式太阳能集热器其具有一个可旋转的转盘5，在转盘5上布设有反光镜群6，转盘5绕转盘转轴7做圆周转动，固定杆1设置在转盘5上表面的圆周边处，随转盘5一起转动，在固定杆1上部设置集热锅炉2。在转盘5下方布设旋转轨道，在转盘5下端面呈圆周分布有滚动支脚4，滚动支脚4在旋转轨道内运动。转盘5上端面为倾斜面，固定杆1设置在转盘5上端面低侧端，滚动支脚4由转盘5低侧端至高侧端逐渐增高。

转盘5的驱动，以及反光镜群6俯仰角的调节，及其余结构均同实施例1。

以上技术特征构成了本实用新型的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。

Claims (10)

1.一种旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：其具有一个可旋转的转盘，在转盘上布设有反光镜群，转盘绕转盘转轴做圆周转动，转盘转轴设置在转盘圆心处，固定杆位于转盘圆心处，竖直立于地面，固定不动，或者固定杆设置在转盘上表面的圆周边处，随转盘一起转动，在固定杆上部设置集热锅炉，在转盘下方布设旋转轨道，在转盘下端安装滚动支脚，滚动支脚在旋转轨道内运动。

2.如权利要求1所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：转盘由水平传动机构驱动，水平传动机构是由转盘电机以及与转盘电机联动的转盘驱动齿轮箱组成，转盘电机布设在固定杆下部，在转盘驱动齿轮箱内设置变速齿轮组，变速齿轮组的动力输入轮与转盘电机联动，动力输出轮与滚动支脚上的驱动齿轮联动，驱动齿轮与滚动支脚上的行走轮同轴联动。

3.如权利要求1所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：滚动支脚为3—8个。

4.如权利要求1所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：在转盘上平行间隔布设有转轴，顺转轴表面装设反光镜，组成反光镜群，反光镜镜面均朝向集热锅炉，反光镜可以是平面镜，也可以是曲面镜。

5.如权利要求1或4所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：反光镜群由俯仰角传动机构控制其俯仰角度，俯仰角传动机构是由驱动齿轮箱、推杆、传动销、摆动片、转轴组成，驱动齿轮箱由电机驱动，其内设置有联动的齿轮组，推杆中部设置联动齿轮，与齿轮组联动，在推杆上与转轴一一对应处连接传动销，在该对应处的转轴上固定有摆动片，摆动片上开设有滑槽，传动销一端部伸入滑槽内，与摆动片滑动连接。

6.如权利要求4所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：顺转轴表面间隔设置竖立的反光镜支架，反光镜后端面与反光镜支架固定连接或活连接。

7.如权利要求1所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：转盘上端面为倾斜面或水平面。

8.如权利要求7所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：当转盘上端面为倾斜面时，固定杆设置在转盘上端面低侧端。

9.如权利要求1所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：当转盘上端面为水平面时，滚动支脚等高。

10.如权利要求1所述的旋转定焦式太阳能集热器，其特征在于：当转盘上端面为倾斜面时，滚动支脚由转盘低侧端至高侧端逐渐增高。

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