CN207729849U - 可产电能的槽式光热集热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可产电能的槽式光热集热器，属于光热技术领域，包括设置在底支架上的扭转管，扭转管外设置集热管支架，集热管支架上设置集热管，集热管和扭转管均为左右横向设置，槽式光热集热器的集热管的两侧均设置反射镜组；集热管支架沿扭转管纵向依次间隔设置多个，相邻两集热管支架之间设置太阳能光伏板；槽式光热集热器还包括清洁装置。本实用新型是一种可使用光伏技术产生电能的槽式光热集热器。

Description

可产电能的槽式光热集热器

技术领域

本实用新型属于光热技术领域，尤其涉及可产电能的槽式光热集热器。

背景技术

太阳的能量分做太阳光热辐射能力和光子能量。在现有槽式槽式光热集热器中，仅能够单一的利用太阳光转换成热能，不能充分利用太阳能。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可使用光伏技术产生电能的槽式光热集热器。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：可产电能的槽式光热集热器，包括设置在底支架上的扭转管，扭转管外设置集热管支架，集热管支架上设置集热管，集热管和扭转管均为左右横向设置，槽式光热集热器的集热管的两侧均设置反射镜组，反射镜组包括依次间隔设置的数个反射镜，反射镜组中相邻两反射镜之间设置用于通风并降低风阻的间隙；集热管支架沿扭转管纵向依次间隔设置多个，相邻两集热管支架之间设置太阳能光伏板，太阳能光伏板固设在扭转管外侧；槽式光热集热器还包括清洁装置，清洁装置包括固设在扭转管外侧的导向滑轨、设置滚轮且由直线往复机构带动的滑动座、主电动推杆、副电动推杆、喷头和连接喷头的喷管，所述导向滑轨沿扭转管的纵向延伸，滚轮可沿导向滑轨滚动，所述主电动推杆前端与滑动座铰接连接、后端设置所述喷头，副电动推杆一端与滑动座铰接、另一端与主电动推杆铰接连接。

各个反射镜的聚光焦点均汇聚于集热管上，每组反射镜组中的反射镜的抛物线焦距各不相同。

所述直线往复机构为链传动机构。

本实用新型所述的可产电能的槽式光热集热器，具有太阳能集热(光热)与光电两种效应，集热器左右两侧的反光镜组底部之间安装了普通的太阳能光伏板，可在集热管吸收光的热能的同时由太阳能光伏板吸收太阳光子额外转换电能，槽式光热集热器群组运作的时候，可立即提供热能的同时也提供电能，并且槽式光热集热器于集热时同时利用反射镜的散射光子驱动底部光伏板发电。当反射镜或者太阳能光伏板上附着灰尘的时候，直线往复机构带动滑动座带动副电动推杆、主电动推杆及其上喷头均沿着导向滑轨左右移动，喷头向后侧的槽式光热集热器的太阳能光伏板或者反射镜喷水，达到清洁的作用。

附图说明

图1是槽式光热集热器群组的结构示意图；

图2是槽式光热集热器的结构示意图；

图3是反射镜组的结构示意图；

图4是底支架与联动机构的结构示意图；

图5是扭转管与联动机构的结构示意图；

图6是集热管支架与管安装组件的结构示意图；

图7是图6中A处局部放大图；

图8是图7的左视图；

图9是滑轨支架的结构示意图；

图10是图9中的H-H断面图；

图11是信号感应装置的使用状态参考图；

图12是反射镜组的立体图；

图13是清洁装置的结构示意图；

图14是图13中的E向视图；

图15是清洁装置的使用状态示意图；

图中：扭转管3、反射镜组22、集热管23、集热管支架25、间隙26、太阳能光伏板42、滚轮70、导向滑轨71、支杆72、清洁装置73、销轴b74、副电动推杆75、销轴c76、喷管77、喷头78、主电动推杆79、销轴a80、滑动座81、链传动装置82、直线部83、链轮84、轮座85。

具体实施方式

由图1-图15所示的可产电能的槽式光热集热器，槽式光热集热器也称为槽式太阳能集热器，包括设置在底支架上的扭转管3，扭转管3上侧固设集热管支架25，集热管支架25上侧设置集热管23，集热管23和扭转管3均为左右横向水平设置；

槽式光热集热器21结构具体如下：

包括左右间隔设置地两个底支架2、分别设于两个底支架2上的两个联动机构13、一根横向设置的扭转管3和一根竖向设置的电动推杆1，扭转管3外固设集热管支架25、反射镜组22和信号板45，扭转管3设置在底支架2上并且扭转管3设置在两底支架2之间，集热管支架25上侧设置集热管23，信号板45固设在扭转管3的下侧，信号板45上设有信号过孔46，扭转管3左右横向水平设置，集热管23也为左右横向水平设置，集热管23平行间隔设于扭转管3上侧，集热管23内流体为熔盐；所述底支架2的底端固定在地面上，两个底支架2上的两个联动机构13左右间隔对称设置；

如图1所示，当槽式光热集热器从左至右设置两个或者两个以上时构成槽式光热集热器群组，此时设置信号感应装置，所述信号感应装置为红外感应装置或者RF感应装置，红外感应装置包括红外线发射器49和红外线接收器44，RF感应装置包括RF发射器和RF接收器，将所有槽式光热集热器的所有信号板45均设于红外线发射器49与红外线接收器44之间，或者将所有信号板45均设于RF发射器与RF接收器之间，信号过孔46用于通过红外线发射器49发出的红外线47或者RF发射器发射的RF信号，当红外线或者RF信号依次穿过所有信号板的信号过孔46并被红外线接收器44或者RF接收器接收，证明所有槽式光热集热器是同步转动，反之证明不同步，需要停机检修。

联动机构13结构如下：包括通过轴b6与底支架2铰接连接的驱动连接板8、通过轴a5与底支架2铰接连接的摇杆4和通过轴c7与驱动连接板8铰接连接的驱动连杆9，摇杆4和驱动连杆9通过轴d10铰接连接，驱动连接板8竖直设置，轴a5和轴b6分别通过两轴承安装在底支架2上，两轴承分别设于两轴承座内，轴承座固定连接在底支架2上，轴c7一端固定在驱动连接板8上，轴a5、轴b6、轴c7、轴d10和轴e12均与扭转管3平行，轴a5中心线至轴d10中心线之间的距离与轴c7中心线至轴d10中心线之间的距离相等，依次连接轴a5、轴b6、轴c7、轴d10的连线构成一个竖向的四边形，即轴a5、轴b6、轴c7、轴d10依次间隔设置并分别位于一个四边形的四个角点，轴b6与轴a5上下间隔，轴c7与轴d10上下间隔，轴b6、轴c7前后横向间隔设置，轴a5与轴d10前后横向间隔设置，驱动连接板8、驱动连杆9和摇杆4构成一个三连杆机构，整个驱动连接板8围绕轴b6转动，轴d10围绕轴a5转动；

电动推杆1竖向倾斜设置，电动推杆1包括套筒和推杆，电动推杆1的推杆为斜向上伸出，电动推杆1的底端为套筒的底端，驱动连接板8、摇杆4和驱动连杆9均间隔设于电动推杆1的底端上方，电动推杆1的顶端为推杆的顶端(电动推杆为现有技术，故不详细叙述)；

在同一光热集热器21中，电动推杆与其中一个底支架上的联动机构(左侧底支架或者右侧底支架上联动机构)连接，电动推杆1底端通过轴e12与其中一个底支架2铰接连接、顶端通过轴d10与该底支架2上联动机构中的摇杆4铰接连接，并且电动推杆1顶端通过所述轴d10铰接连接驱动连杆9，即摇杆4、驱动连杆9和电动推杆1顶端三者通过轴d10铰接连接在一起，一根轴d10依次贯穿过摇杆4、驱动连杆9和电动推杆1顶端；

当电动推杆1的推杆斜向上伸出，推动轴d10并使轴d10围绕轴a5转动，同时带动驱动连杆9联动，驱动连杆9带动驱动连接板8围绕轴b6转动；

扭转管3左右水平设置，扭转管3的端部通过法兰盘11与驱动连接板8固定连接，并且扭转管3的左右两端分别通过两法兰盘11固定连接两联动机构13的两个驱动连接板8，即扭转管3固设在所述两个驱动连接板8之间，扭转管3随驱动连接板8同步围绕轴b6转动，因扭转管3侧边固设反射镜并且扭转管3上侧固设集热管支架，集热管支架上设置集热管，所以扭转管3转动时，扭转管3上的反射镜、集热管支架和集热管也随之同步转动；

一个光热集热器仅使用一支高精度电动推杆(电动推杆行程精度误差为0.2mm)，当电动推杆进行推拉运动时，电动推杆将推拉的动力带动驱动连杆，摇杆的作用则是限制电动推杆的运动方向，使得动力能够有效的由电动推杆经过驱动连杆传达到驱动连接板上，进而形成力矩使得集热器能够达到左右转动180度的目的；

扭转管3上侧固设集热管支架25，集热管支架25上侧设有管安装组件36，集热管通过管安装组件36安装在集热管支架25上侧，在光热集热器的扭转管上侧从左至右依次间隔地设有若干集热管支架25，每个集热管支架25均一端固定连接扭转管3、另一端设置管安装组件36；

所述集热管支架25上侧固设滑轨支架，滑轨支架设置滑轨33，优选地，所述滑轨支架上前后平行间隔地设置两滑轨33，滑轨支架包括前后间隔设置的两对竖直的支板30，支板30固设在集热管支架25上侧，每对支板30均包括左右间隔设置的两块支板30，每对支板30之间固设一根所述滑轨33，两滑轨33分别固设在两对支板30之间，左侧前后间隔的两支板30通过一连接固定杆固定连接，右侧前后间隔的两支板30通过另一连接固定杆固定连接。所述滑轨33为滑管。

管安装组件36包括半抱箍40和通过滑轨33滑动连接在集热管支架25上侧的集热管支座35，集热管支座35可在滑轨33轴线(左右)方向上自由移动。集热管支座35为一个竖直的座板，集热管支座35底部前后间隔地设置两滑孔34，两滑轨33分别穿插过两滑孔34，集热管支座35可沿滑轨33左右移动；集热管支座35的顶端设有槽口向上的限位槽39，限位槽39的槽口向槽底逐渐收缩并且限位槽39的横截面为梯形，半抱箍40设置一个，半抱箍40扣在限位槽39上侧并与集热管支座35固定连接，半抱箍40包括一个圆弧形拱起的拱形部38和分别设置在拱形部38两端的两连接部，拱形部38扣在限位槽39的槽口上侧并与之相对，两连接部均分别通过螺钉固定在集热管支座35上，半抱箍40的拱形部38与限位槽39槽面之间形成一个可通过并限定集热管的区域。

集热管23从半抱箍40与限位槽39之间穿过，即集热管23从半抱箍40的拱形部38与限位槽39槽面之间的区域穿过。扭转管3和集热管23均与滑轨33平行，三者均为左右水平设置。由于光热集热器中从左至右依次间隔地设有若干集热管支架25，光热集热器中的集热管从左至右的依次从各个集热器支架端部的管安装组件36的半抱箍40与限位槽39之间穿过。

通过设置滑轨33可使集热管在热胀冷缩长短形变的过程中，提供一个位移的补偿，使得集热管在热胀冷缩的过程中，集热管支座可随之35左右滑动，保护集热管支架以及避免集热管受损；

所述集热管支架25沿扭转管3纵向从左至右依次间隔设置多个，每个集热管支架25的端部(顶端)均设有一个管安装组件36，一根集热管从左至右依次从所有集热管支架25上管安装组件36的半抱箍和限位槽之间的区域穿插过，所有集热管支架25共同支撑一根集热管；左右相邻两集热管支架25之间设置太阳能光伏板42，太阳能光伏板42沿扭转管3从左至右依次间隔设置若干个，太阳能光伏板42固设在扭转管3上侧，太阳能光伏板42位于扭转管3与集热管23之间，并且太阳能光伏板42也设于前后两组反射镜组22之间。两组反射镜组33同时也对称地设于太阳能光伏板42的前后两侧。

槽式光热集热器的集热管23的前后两侧均设置反射镜组22，反射镜组22包括由外至内依次间隔设置的数个反射镜，此处以指向扭转管3的方向为内，反之为外，两反射镜组22在集热管23前后两侧对称设置，同一反射镜组22中内外相邻两反射镜之间设置用于通风并降低风阻的间隙26。各个反射镜的聚光焦点均汇聚于集热管23上，每组反射镜组22中的反射镜的抛物线焦距各不相同。前后两组反射镜组22之间形成光反射区，反射区内太阳光经反射镜聚焦在集热管23上；

具体地，前后两组反射镜组22对称地设于集热管23的前后两侧，反射镜组22的数个反射镜22也为从前至后依次间隔设置，并且这数个反射镜22还是从外至内同时由上至下依次间隔地靠近扭转管，反射镜组22中内外相邻(也为前后相邻)两反射镜之间设置所述间隙26，反射镜的反射面为抛物线形，反射镜组22中各个反射镜的聚光焦点均汇聚于集热管上，所述反射镜组22中的反射镜的抛物线焦距各不相同，这样可提高光热集热器的集热效果，反射镜将太阳光反射到集热管上，高效加热集热管内的流体。扭转管上侧固设反射镜支架，反射镜设于反射镜支架上，反射镜也位于扭转管上侧。

本实施例中，反射镜组22由三个不同抛物面焦距的反射镜组成(三个反射镜抛物面焦距各不相同)，由于三种抛物面焦点到相应反射镜镜面的高度不同，使不同抛物面的反射镜之间错开留下足够间距的间隙26以及利用反射镜的角度来导风达到降低风阻的效果。反射镜组22中的三个不同抛物面焦距的反射镜分别为内侧反射镜41、中部反射镜32和外侧反射镜31(此处以靠近扭转管为内，反之为外)，外侧反射镜31、中部反射镜32和内侧反射镜41由远及近或者由外至内的靠近扭转管，三种抛物面(反射镜组22中的三个反射镜的反射面)对直射太阳光进行反射，由于反射镜组22三种不同抛物面焦距的反射镜，反射镜组22中外侧反射镜31的抛物面决定集热器的开口大小，中部反射镜32与内侧反射镜41分别采用较小焦距的抛物面设计(即中部反射镜和内侧反射镜的焦距均小于外侧反射镜)，使得中部反射镜与内侧反射镜更靠近集热管，可增加光热集热器的集热效率。单位时间内比相同尺寸的单抛物面光热集热器收集到更多的热能。反射镜组22使用三种不同的抛物面焦距使得反射镜互相错开留下间隙，即外侧反射镜与中部反射镜错开且两者之间设有间隙26，中部反射镜与内侧反射镜错开且两者之间也设有间隙26。

三焦距抛物面槽式集热器，由于使用三种不同抛物面焦距的反射镜，使得三反射镜之间的间隙因高度上的差距可加大很多，可有效减轻风力对支架的荷载，增加平均每日集热时间，三种不同焦距的抛物面镜的集热器单位时间内比相同尺寸的单抛物面光热集热器收集到更多的热能。

槽式光热集热器还包括清洁装置73，清洁装置73设于反射镜的光反射区外，清洁装置73包括固设在扭转管3外侧的导向滑轨71、直线往复机构、设置滚轮70且由直线往复机构带动的滑动座81、主电动推杆79、副电动推杆75、喷头78和连接喷头78的喷管77。

所述导向滑轨71沿扭转管3的纵向延伸，导向滑轨71左右水平延伸，导向滑轨71为焊接在扭转管3外侧的工字钢，工字钢的两槽口分别向上、向下，工字钢与扭转管3之间从左至右依次间隔地固设数个支杆72，支杆72焊接于工字钢和扭转管3之间。

所述滑动座81设置两个滚轮70，滚轮70在导向滑轨71上并可沿导向滑轨71滚动，具体地，滑动座81的两滚轮70分别伸入工字钢的两槽口中，两滚轮70分别与两槽口的槽底面接触，滚轮70沿相应槽口的槽底面左右移动，滑动座81通过其滚轮70沿导向滑轨71左右移动。

主电动推杆79为前后延伸，主电动推杆79包括外套筒和推杆，主电动推杆79的推杆向后伸出，所述主电动推杆79前端通过销轴a80与滑动座81铰接连接、后端可拆卸连接所述喷头78，主电动推杆79前端为其外套筒的前端、后端为推杆的后端，所述喷头78可通过夹子夹设在主电动推杆79后端，主电动推杆79带动喷头78伸缩，当然，主电动推杆79后端也可与喷头78固定连接，喷头78通过喷管77连接水泵，水泵管路连接储水罐，喷管77为软管；副电动推杆75设于主电动推杆79的下侧，副电动推杆75底端通过销轴b74与滑动座81铰接、顶端通过销轴c76与主电动推杆79的外套筒铰接连接。副电动推杆75用于调节主电动推杆79的角度，销轴a80、销轴b74和销轴c76均与扭转管3平行。

所述直线往复机构为左右延伸的链传动机构，链传动机构设于扭转管外并间隔设于导向滑轨71上侧，扭转管3的左右两端外各固设一个轮座85，链传动机构包括两链轮84和安装在两链轮84上的链条，两链轮84左右间隔设置并分别设于两轮座85上，滑动座81与链条固定连接，链条包括分别绕在两链轮84上的弯曲部和两左右水平延伸的直线部83，一直线部83分别连接两弯曲部的上端，另一直线部83分别连接两弯曲部的下端，所述滑动座81与其中一个直线部83固定连接并固设在其中一个直线部83后侧，链传动装置82由电机带动，电机通过减速机构带动链传动机构电机和减速器图中未示出。链传动机构运行时，链条带动滑动座81左右移动。

当集热管23转至扭转管3的正上方，集热管支架25竖直地固设在扭转管3上侧，槽式光热集热器中的两组反射镜对称地设于集热管23的前后两侧，太阳能光伏板42位于扭转管3正上侧，同时太阳能光伏板42位于两组反射镜组22底端之间，清洁装置73设于扭转管3的后侧，滑动座81设于导向滑轨71的后侧，导向滑轨71工字钢的两槽口分别朝向正上方和正下方，滚轮70的轮轴前后水平延伸，链传动装置82设于导向滑轨71的上侧。

本实用新型所述的可产电能的槽式光热集热器，具有太阳能集热与光电两种效应，於集热器左右两侧的反光镜组底部之间安装了普通的太阳能光伏板42，可在集热管23吸收光的热能的同时由太阳能光伏板42吸收太阳光子额外转换电能，槽式光热集热器群组运作的时候，可立即提供热能的同时也提供电能，并且槽式光热集热器于集热时同时利用反射镜的散射光子驱动底部光伏板发电。当反射镜或者太阳能光伏板42上附着灰尘的时候，直线往复机构带动滑动座81带动副电动推杆75、主电动推杆79及其上喷头78均沿着导向滑轨71左右移动，喷头78向后侧的槽式光热集热器的太阳能光伏板42或者反射镜喷水，达到清洁的作用。

在使用时，本实用新型所述的可产电能的槽式光热集热器，可从前至后依次间隔地设置若干排，喷头78向后喷水，前侧槽式光热集热器的喷头78向其后侧相邻槽式光热集热器喷水，后侧相邻槽式光热集热器的反射镜组22、集热管23和太阳能光伏板42在其扭转管3的带动下转向前侧槽式光热集热器，前侧槽式光热集热器的喷头78喷水的水洒在后侧相邻槽式光热集热器的反射镜组22和太阳能光伏板42上进行冲洗，喷头78随滑动座81在链传动装置82的带动下左右移动，同时将后侧相邻槽式光热集热器的整个反射镜组22和所有太阳能光伏板42进行冲洗。

Claims (4)

1.可产电能的槽式光热集热器，包括设置在底支架上的扭转管(3)，扭转管(3)外设置集热管支架(25)，集热管支架(25)上设置集热管(23)，集热管(23)和扭转管(3)均为左右横向设置，其特征在于：槽式光热集热器的集热管(23)的两侧均设置反射镜组(22)，反射镜组(22)包括间隔设置的数个反射镜，反射镜组(22)中相邻两反射镜之间设置用于通风并降低风阻的间隙(26)；集热管支架(25)沿扭转管(3)纵向依次间隔设置多个，相邻两集热管支架(25)之间设置太阳能光伏板(42)，太阳能光伏板(42)固设在扭转管(3)外侧。

2.如权利要求1所述的可产电能的槽式光热集热器，其特征在于：还包括清洁装置(73)，清洁装置(73)包括固设在扭转管(3)外侧的导向滑轨(71)、设置滚轮(70)且由直线往复机构带动的滑动座(81)、主电动推杆(79)、副电动推杆(75)、喷头(78)和连接喷头(78)的喷管(77)，所述导向滑轨(71)沿扭转管(3)的纵向延伸，滚轮(70)可沿导向滑轨(71)滚动，所述主电动推杆(79)前端与滑动座(81)铰接连接、后端设置所述喷头(78)，副电动推杆(75)一端与滑动座(81)铰接、另一端与主电动推杆(79)铰接连接。

3.如权利要求1所述的可产电能的槽式光热集热器，其特征在于：各个反射镜的聚光焦点均汇聚于集热管(23)上，每组反射镜组(22)中的反射镜的抛物线焦距各不相同。

4.如权利要求2所述的可产电能的槽式光热集热器，其特征在于：所述直线往复机构为链传动机构。