CN207180066U - 一种槽式集热管跟踪聚光系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种槽式集热管跟踪聚光系统，包括反射镜组、二次反射镜、集热管、支撑机构和传动机构；所述反射镜组包括多个反射镜；所述支撑机构包括反射镜支撑架、传动机构支架和集热管支架；所述反射镜支撑架的上表面是一个柱型圆弧槽，多个反射镜左右对称地安装于反射镜支撑架的柱型圆弧槽上；所述集热管安装在所述集热管支架上，其位于反射镜组构成的线性圆弧镜面的焦线上；本实用新型的槽式集热管跟踪聚光系统的反射镜组构成的线性圆弧镜面是不动的，集热管和二次反射镜做追光斑运动，二次反射镜对没有汇聚到集热管上的太阳光进行二次调整，使其再次汇聚到集热管上，在保证聚热效果的同时，节省大量成本。
Description
技术领域
本实用新型属于太阳能热利用装置领域，特别涉及一种槽式集热管跟踪聚光系统。
背景技术
在新能源和可再生能源家族中，太阳能最引人注目，太阳能是一种清洁能源，这对于环境保护尤为重要。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为：太阳能槽式发电、太阳能碟式发电和太阳能塔式发电。
其中，槽式发电是最早实现商业化的太阳能热发电系统，是将多个槽型抛物面聚光集热器经过串并联的排列，聚焦太阳直射光，加热真空集热管里面的工质，产生高温，再通过换热设备加热水产生高温高压的蒸汽，驱动汽轮机发电机组发电。另外，槽形聚光开口的宽度和焦线的宽度之比为聚光比，聚光比越高，在聚焦焦斑处所获得的聚光温度越高。
但现有的槽式太阳能热发电聚光器，其结构不对称，导致无法实现动平衡，对高精度追日系统的依赖比较大；因此，为了降低光热聚光系统对高精度追日系统的依赖，使聚光光热系统的结构更简单, 系统基于折射、反射原理需要设计一种全新的反射镜场免跟踪的光热聚光系统。
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的问题，提供一种能有效降低运行成本、稳定性较高的槽式集热管跟踪聚光系统。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种槽式集热管跟踪聚光系统，包括反射镜组、集热管、支撑机构和传动机构；所述反射镜组包括多个反射镜；所述支撑机构包括反射镜支撑架、传动机构支架和集热管支架；所述反射镜支撑架的上表面是一个柱型圆弧槽，多个反射镜左右对称地安装于反射镜支撑架的柱型圆弧槽上，并且多个所述反射镜构成一个线性圆弧镜面；所述传动机构安装在所述传动机构支架上，其位于线性圆弧镜面的圆心线上；所述集热管支架安装在所述传动机构上，并且所述集热管支架设置于反射镜组构成的线性圆弧镜面的焦线上；所述集热管安装在所述集热管支架上，其位于反射镜组构成的线性圆弧镜面的焦线上，所述集热管和集热管支架能够在传动机构的带动下，围绕传动机构做单摆运动。
进一步地，所述槽式集热管跟踪聚光系统还包括二次聚光镜和二次聚光镜支架，所述二次聚光镜支架安装在集热管支架上，二次聚光镜安装在二次聚光镜支架上，且二次聚光镜的聚焦线在集热管上。
进一步地，所述传动机构支架安装在所述反射镜支撑架上，并且所述传动机构支架设置于反射镜组构成的线性圆弧镜面的圆心线上。
进一步地，所述反射镜组构成的线性圆弧镜面是水平固定放置。
进一步地，所述反射镜组构成的线性圆弧镜面是倾斜固定放置.倾斜角度的选择与纬度有关，以赤道为参考点，倾斜角度的选择在春秋分时实现太阳的直射。
进一步地，所述反射镜组构成的线性圆弧镜面相对地平面的倾斜角度的选择与所在地纬度有关，倾斜角度范围为所在地纬度-20°至所在地纬度+20°。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优势：本实用新型的槽式集热管跟踪聚光系统的反射镜组构成的线性圆弧镜面是不动的，太阳光斜射、垂直入射到反射镜组构成的线性圆弧镜面上时，使形成的光斑在反射镜组构成的线性圆弧镜面的焦线围绕其圆心线运动的轨迹上，集热管和二次反射镜做追光斑运动，二次反射镜对没有汇聚到集热管上的太阳光进行二次调整，使其再次汇聚到集热管上，在保证聚热效果的同时，节省大量成本。
附图说明
图1为本实用新型聚光系统立体结构示意图。
图2为本实用新型聚光系统太阳光入射的三种状态的侧面结构示意图。
图中：1、反射镜组，2、传动机构； 3、集热管；4、反射镜支撑架；5、传动机构支架；6、集热管支架；7、二次反射镜； 8、二次反射镜支架。
具体实施方式
下面用实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型并不受其限制。
请参阅图1所示，本实用新型的一种槽式集热管跟踪聚光系统，包括反射镜组1、集热管3、支撑机构和传动机构2；所述反射镜组包括多个反射镜；所述支撑机构包括反射镜支撑架4、传动机构支架5和集热管支架6；所述反射镜支撑架4的上表面是一个柱型圆弧槽，多个反射镜左右对称地安装于反射镜支撑架4的柱型圆弧槽上，并且多个所述反射镜构成一个线性圆弧镜面；所述传动机构2安装在所述传动机构支架5上，其位于线性圆弧镜面的圆心线上；所述集热管支架6安装在所述传动机构2上，并且所述集热管支架6设置于反射镜组1构成的线性圆弧镜面的焦线上；所述集热管3安装在所述集热管支架6上，其位于反射镜组1构成的线性圆弧镜面的的焦线上，所述集热管3和集热管支架6能够在传动机构2的带动下，围绕传动机构2做单摆运动。
所述槽式集热管跟踪聚光系统还包括二次聚光镜7和二次聚光镜支架8，所述二次聚光镜支架8安装在集热管支架6上，二次聚光镜7安装在二次聚光镜支架8上，且二次聚光镜8的聚焦线在集热管3上。
所述传动机构支架5安装在所述反射镜支撑架4上，并且所述传动机构支架5设置于反射镜组1构成的线性圆弧镜面的圆心线上。
所述反射镜组1构成的线性圆弧镜面可以是水平固定放置或者倾斜固定放置.倾斜角度的选择与纬度有关，以赤道为参考点，倾斜角度的选择在春秋分时实现太阳的直射。
所述反射镜组1构成的线性圆弧镜面相对地平面的倾斜角度的选择与所在地纬度有关，倾斜角度范围为所在地纬度-20°至所在地纬度+20°。
请参阅图2所示，太阳光入射到反射镜组构成的线性圆弧镜面上的三种入射角度，致使集热管3追光斑运动的三种状态。本实用新型的槽式集热管跟踪聚光系统工作时，反射镜组构成的线性圆弧镜面是不动的，当太阳光垂直入射到反射镜组构成的线性圆弧镜面上面，光斑聚焦到反射镜组构成的线性圆弧镜面焦线上；当太阳光与垂直入射有一定角度入射到反射镜组构成的线性圆弧镜面上时，使形成的光斑在反射镜组构成的线性圆弧镜面的焦线围绕其圆心线运动的轨迹上，这样集热管做追光斑运动，二次反射镜对没有汇聚到集热管上的太阳光进行二次调整，使其再次汇聚到集热管上，减少反射镜场对高精度追日系统的依赖，只需集热管和二次反射镜的跟光斑运动，在保证聚热效果的同时，节省大量成本；另外，能够方便有效的应对大风、冰雹等恶劣的气候条件，耐候性得到增强，整个结构安装比较方便，降低了整套装置的成本。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种槽式集热管跟踪聚光系统，包括反射镜组、集热管、支撑机构和传动机构；其特征在于：所述反射镜组包括多个反射镜；所述支撑机构包括反射镜支撑架、传动机构支架和集热管支架；所述反射镜支撑架的上表面是一个柱型圆弧槽，多个反射镜左右对称地安装于反射镜支撑架的柱型圆弧槽上，并且多个所述反射镜构成一个线性圆弧镜面；所述传动机构安装在所述传动机构支架上，其位于线性圆弧镜面的圆心线上；所述集热管支架安装在所述传动机构上，并且所述集热管支架设置于反射镜组构成的线性圆弧镜面的焦线上；所述集热管安装在所述集热管支架上，其位于反射镜组构成的线性圆弧镜面的焦线上，所述集热管和集热管支架能够在传动机构的带动下，围绕传动机构做单摆运动。
2.根据权利要求1所述的槽式集热管跟踪聚光系统，其特征在于：还包括二次聚光镜和二次聚光镜支架，所述二次聚光镜支架安装在集热管支架上，二次聚光镜安装在二次聚光镜支架上，且二次聚光镜的聚焦线在集热管上。
3.根据权利要求1所述的槽式集热管跟踪聚光系统，其特征在于：所述传动机构支架安装在所述反射镜支撑架上，并且所述传动机构支架设置于反射镜组构成的线性圆弧镜面的圆心线上。
4.根据权利要求1所述的槽式集热管跟踪聚光系统，其特征在于：所述反射镜组构成的线性圆弧镜面是水平固定放置。
5.根据权利要求1所述的槽式集热管跟踪聚光系统，其特征在于：所述反射镜组构成的线性圆弧镜面是倾斜固定放置.倾斜角度的选择与纬度有关，以赤道为参考点，倾斜角度的选择在春秋分时实现太阳的直射。
6.根据权利要求5所述的槽式集热管跟踪聚光系统，其特征在于：所述反射镜组构成的线性圆弧镜面相对地平面的倾斜角度的选择与所在地纬度有关，倾斜角度范围为所在地纬度-20°至所在地纬度+20。
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