CN204610160U - 一种聚光透镜发电系统 - Google Patents

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白永军
李惠民
田景奎
武耀勇
田增华
李栋
舒吉龙
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Abstract

本实用新型一种聚光透镜发电系统，其设有支架，支架通过跟踪驱动装置连接发电主体架，该发电主体架与跟踪驱动装置相对的端部安装有聚光透镜，该聚光透镜内侧位于发电主体架内部依序设有接收器、斯特林电动机及发电设备。该聚光透镜为凸透镜或菲涅尔透镜。相较于传统的反射式聚光集热太阳能热发电系统，本聚光透镜发电系统中的接收器放置于聚光透镜的下部，不会遮挡太阳光，因此可以采集到更多的光能，提高了发电效率。

Description

一种聚光透镜发电系统
技术领域
本发明涉及一种聚光透镜发电系统，属于聚光型太阳能热发电领域。
背景技术
现有技术中，关于聚光型太阳能热发电概述如下。
聚光型太阳能热发电是通过光-热-功的转化过程实现发电的一种太阳能发电技术形式。根据聚光方式的不同，聚光型太阳能热发电分为点聚焦系统（塔式和碟式）和线聚焦系统（槽式和菲涅尔式）。
塔式太阳能热发电是利用独立跟踪太阳的定日镜群，将太阳光聚集到固定在塔顶部的接收器上产生高温，加热工质产生过热蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电，从而将太阳能转换为电能；碟式系统利用曲面聚光反射镜，将入射阳光聚集在焦点处，在焦点处直接放置斯特林发动机发电；槽式太阳能热发电是一种借助槽式抛物面反射镜将太阳光反射并聚焦到集热管上，加热集热管中的导热流体，管中导热流体通过换热系统将水加热成水蒸汽，驱动汽轮发电机组发电；菲涅尔式太阳能热发电原理类似槽式太阳能热发电，只是采用菲涅尔结构的聚光镜来替代抛物面反射镜。
上述四种聚光型太阳能热发电形式均是通过反射太阳光到目标位置上进行聚光集热。目前，技术相对成熟、应用最广泛的是槽式太阳能热发电，效率提升与成本下降潜力最大的塔式太阳能热发电，适合以低造价构建小型系统的是菲涅尔式太阳能热发电，效率最高、便于模块化部署的是碟式太阳能热发电。
聚光透镜是一类根据光的折射原理制成的透明光学元件，它能汇聚通过的平行光线。目前，聚光透镜在太阳能发电方面的应用主要在光伏发电领域，其利用聚光透镜将太阳光汇聚在小面积的高效率太阳能电池上，因而需要较小的电池片面积，有效的节约了成本。
传统的反射式聚光集热太阳能热发电系统中，其反射镜制作工艺较复杂，生产和安装时反射镜面很难保证很高的面型精度，从而造成一部分光能的浪费。
实用新型内容
本实用新型的所解决的技术问题在于提供一种全新的聚光型太阳能热发电系统。
本实用新型所采用的技术手段如下所述。
一种聚光透镜发电系统，其设有支架，支架通过跟踪驱动装置连接发电主体架，该发电主体架与跟踪驱动装置相对的端部安装有聚光透镜，该聚光透镜内侧位于发电主体架内部依序设有接收器、斯特林电动机及发电设备。
该聚光透镜为凸透镜或菲涅尔透镜。
该接收器位于聚光透镜焦点处。
该接收器偏离聚光透镜焦点处。
本实用新型的有益效果如下。
1、相较于传统的反射式聚光集热太阳能热发电系统，本聚光透镜发电系统中的接收器放置于聚光透镜的下部，不会遮挡太阳光，因此可以采集到更多的光能，提高了发电效率。
2、本聚光透镜发电系统结构较为简单，可靠性高，运行维护的成本低。并且，该发电系统灵活性高，可模块化组合后集中并网发电，同时也适合偏远地区离网分布式发电，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为本实用新型的结构是示意图。
图2a，b为本实用新型的聚光透镜结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型一种聚光透镜发电系统，其设有支架1，支架1通过跟踪驱动装置2连接发电主体架3，该发电主体架3与跟踪驱动装置2相对的端部安装有聚光透镜4，该聚光透镜4内侧位于发电主体架3内部依序设有接收器5、斯特林电动机6及发电设备7。
该聚光透镜4可以如图2a为凸透镜或如图2b菲涅尔透镜，其材质可以采用玻璃、树脂等透明材料。
该接收器5可以位于聚光透镜焦点处。另外，为了防止接收器局部过热，也可以将该接收器5适当偏离聚光透镜焦点处。
其中，根据聚光倍数的要求，聚光透镜的尺寸大小可适当的进行调整，并且可以采用组合多个聚光透镜的方式来进一步增大采光面积。聚光透镜通过发电主体架及支架固定在地面上，聚光透镜、接收器、斯特林电动机和发电设备固定安装在一起，接收器位于斯特林电动机的前端。跟踪驱动装置是现有技术，其可以采用双轴跟踪方式实时跟踪太阳，通过对聚光透镜进行仰角及水平角度的调整，确保太阳光线始终与聚光透镜中心平面相垂直。
在工作过程中，跟踪驱动装置跟踪太阳并调整聚光透镜的位置，使得平行太阳光垂直射入聚光透镜，聚光透镜将光线聚集在其焦点处，位于聚光透镜焦点的接收器接收太阳光并转化为热能，驱动斯特林发动机进行活塞做功，从而带动发电设备进行发电。

Claims (4)

1.一种聚光透镜发电系统，其特征在于，其设有支架，支架通过跟踪驱动装置连接发电主体架，该发电主体架与跟踪驱动装置相对的端部安装有聚光透镜，该聚光透镜内侧位于发电主体架内部依序设有接收器、斯特林电动机及发电设备。
2.如权利要求1所述的聚光透镜发电系统，其特征在于，该聚光透镜为凸透镜或菲涅尔透镜。
3.如权利要求1所述的聚光透镜发电系统，其特征在于，该接收器位于聚光透镜焦点处。
4.如权利要求1所述的聚光透镜发电系统，其特征在于，该接收器偏离聚光透镜焦点处。
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