CN207975859U - 一种槽式聚光集热系统 - Google Patents

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米菁
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刘晓鹏
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Abstract

本实用新型公开了一种槽式聚光集热系统，它包括反射镜、反射镜支架、中心扭力管，集热管阵列和集热管阵列支架，该反射镜安装在该反射镜支架上，该中心扭力管与该反射镜支架连接，该集热管支架与该中心扭力管连接，该集热管阵列支架支撑该集热管阵列，所述集热管阵列连接有驱动集热管阵列旋转的驱动机构。本实用新型通过设置驱动机构，使集热管阵列可在一定的角度范围内往复旋转，可从根本上解决集热管阵列受热不均导致的变形问题，可有效避免爆管事故，延长集热管的使用寿命，降低光热电站的运行维护费用。

Description

一种槽式聚光集热系统
技术领域
本实用新型一种槽式聚光集热系统。
背景技术
太阳能具有分布广泛，储量无限，收集利用清洁，CO2零排放的优点引起人们广泛关注。聚光集热发电是一种太阳能热利用技术，主要有槽式聚光集热系统、菲涅尔聚光集热系统与塔式聚光集热系统。
现有技术槽式太阳能热发电系统中，最终驱动发电机发电的均使用汽轮机，其做工工质是水蒸气。但目前现有技术中，槽式太阳能热发电系统的真空集热管中，收集太阳能光热使用的介质却是导热油(或者熔融盐)，再使用热的导热油(或者熔融盐)加热水，从而产生蒸汽驱动汽轮机发电。图1所示是包含上述太阳能真空集热管的太阳能真空集热管组件：通过将多个抛物面槽式聚光器(如图1所示) 经过串并联排列，利用可跟踪太阳的抛物面反射镜，将太阳入射光反射聚焦在位于焦线的式高温集热管上，利用其金属内管表面涂覆的选择性吸收膜吸收太阳光加热管内工质，在被充分加热后，管内工质流动通过多个热转换装置产生蒸汽，蒸汽中的能量通过Rankine循环的汽轮机装置转化为电能。而加热蒸汽后，管内传热工质回流到槽式热发电系统中循环利用。
因为槽式系统反射镜汇聚的太阳强光总是照射在真空集热管靠近反射镜那侧，另一侧则只接收到自然光照射。强光的聚焦比高于80：1，集热管内的钢管上下其间的瞬间温差高达300℃以上，导致钢管受热不均匀产生变形，变形达到一定程度是就会发生爆管事故。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种槽式聚光集热系统，其结构简单，可实现集热管阵列的均匀受热，解决了集热管阵列受热不均导致的变形问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：
一种槽式聚光集热系统，它包括反射镜、反射镜支架、中心扭力管，集热管阵列和集热管阵列支架，该反射镜安装在该反射镜支架上，该中心扭力管与该反射镜支架连接，该集热管阵列支架与该中心扭力管连接，该集热管阵列支架支撑该集热管阵列，所述集热管阵列连接有驱动该集热管阵列旋转的驱动机构。
所述集热管阵列旋转的速度为0.2圈/分钟～2圈/分钟，其旋转的角度为±180°。
所述集热管阵列旋转的速度为1圈/分钟。
所述驱动机构包括电机和控制该电机的旋转速度与旋转角度的控制器，该电机与所述集热管阵列的端部驱动连接。
所述电机与所述集热管阵列的端部之间连接传动装置，该电机的输出轴与传动装置的主动轮驱动连接，该传动装置的从动轮与该集热管阵列的端部连接。
所述传动装置为齿轮传动或带传动。
所述集热管阵列的相邻集热管之间焊接连接钢管，所述集热管阵列支架设置在该集热管阵列的端部和该连接钢管处，该集热管阵列支架与集热管阵列端部及连接钢管之间分别设置轴承和轴承座，该轴承套设在集热管阵列端部和连接钢管上，该轴承固定在该轴承座上，该轴承座连接在该集热管阵列支架上。
在所述反射镜两侧设置光伏板，该光伏板与所述控制器连接，并为该控制器提供电力。本实用新型的有益效果：本实用新型通过设置驱动机构驱动集热管阵列旋转，使集热管阵列可在一定的角度范围内往复旋转，使集热管的圆周表面均充分接触到太阳光，不会出现局部照射不到太阳光的情况，可从根本上解决集热管阵列受热不均导致的变形问题，可有效避免爆管事故，延长集热管的使用寿命，降低光热电站的运行维护费用。
附图说明
图1为实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的连接钢管处的结构示意图。
1：反射镜，2：集热管阵列，3：集热管阵列支架，4：电机，5：传动装置， 6：控制器，7：连接钢管，8：轴承，9：轴承座，10：光伏板。
具体实施方式
如图1所示，为本实用新型的一种槽式聚光集热系统，它包括反射镜1、反射镜支架(图中未示出)、中心扭力管(图中未示出)，集热管阵列2和集热管阵列支架3，反射镜1安装在反射镜支架上，该中心扭力管与反射镜支架连接，该集热管阵列支架3与该中心扭力管连接，该集热管阵列支架3支撑该集热管阵列2，所述集热管阵列连接有驱动集热管阵列旋转的驱动机构。
所述集热管阵列旋转可为单方向旋转或往复旋转，优选，所述集热管阵列的旋转为往复旋转，所述集热管阵列旋转的速度为0.2圈/分钟～2圈/分钟，其旋转的角度为±180°；优选，所述集热管阵列旋转的速度为1圈/分钟。这样的旋转速度会使集热管阵列的外圆周面都能充分均匀的接触到太阳光，使集热管阵列的外圆周表面的温度基本达到一致，不会导致集热管阵列受热不均匀的问题。
所述驱动机构包括电机4和控制该电机4的旋转速度与旋转角度的控制器6，该电机4连接控制器6，该控制器6控制电机4的正反转，该电机4的正反转实现集热管阵列2的往复旋转，即正反转，该电机4与所述集热管阵列2的端部驱动连接。
所述驱动旋转机构包括电机4和传动装置5，该传动装置5为齿轮传动或带传动；该电机4的输出轴与传动装置5的主动轮驱动连接，该传动装置5的从动轮与集热管阵列2的一端部连接。
该电机4固设在该中心扭力管上。
在该集热管阵列2的一端或两端安装驱动机构。
如图2所示，所述集热管阵列的相邻集热管之间焊接连接钢管7，所述集热管阵列支架3设置在该集热管阵列2的端部和该连接钢管7处，该集热管阵列支架3 与集热管阵列2端部及连接钢管7之间分别设置轴承8和轴承座9，该轴承8套设在集热管阵列2端部和连接钢管7上，该轴承8固定在该轴承座9上，该轴承座9 连接在该集热管阵列支架3上。
为了不不增加光热电站的额外负担，不对电站的光热转换效率有所影响，在所述反射镜1两侧设置光伏板10，可同反射镜1进行同步追日追踪，保证光伏板10 始终垂直于太阳入射光，该光伏板10与控制器6连接，该控制器的电力来源为光伏板10。
本实用新型的优点一方面具有易于安装，易于维护的特点，另一方面，集热管阵列的旋转动力来源于太阳能，不增加光热电站的额外负担，不对电站的光热转换效率有所影响；第三方面，由于集热管阵列可往复旋转，可从根本上解决集热管内钢管受热不均导致的变形问题，可有效避免爆管事故，延长集热管的服役寿命，降低光热电站的运行维护费用。

Claims (9)

1.一种槽式聚光集热系统，它包括反射镜、反射镜支架、中心扭力管，集热管阵列和集热管阵列支架，该反射镜安装在该反射镜支架上，该中心扭力管与该反射镜支架连接，该集热管阵列支架与该中心扭力管连接，该集热管阵列支架支撑该集热管阵列，其特征在于：所述集热管阵列连接有驱动该集热管阵列旋转的驱动机构。
2.根据权利要求1所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：所述集热管阵列旋转的速度为0.2圈/分钟～2圈/分钟，其旋转的角度为±180°。
3.根据权利要求2所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：所述集热管阵列旋转的速度为1圈/分钟。
4.根据权利要求3所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：所述驱动机构包括电机和控制该电机的旋转速度与旋转角度的控制器，该电机与所述集热管阵列的端部驱动连接。
5.根据权利要求4所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：所述电机与所述集热管阵列的端部之间连接传动装置，该电机的输出轴与传动装置的主动轮驱动连接，该传动装置的从动轮与该集热管阵列的端部连接。
6.根据权利要求5所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：所述传动装置为齿轮传动或带传动。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：所述集热管阵列的相邻集热管之间焊接连接钢管，所述集热管阵列支架设置在该集热管阵列的端部和该连接钢管处，该集热管阵列支架与集热管阵列端部及连接钢管之间分别设置轴承和轴承座，该轴承套设在集热管阵列端部和连接钢管上，该轴承固定在该轴承座上，该轴承座连接在该集热管阵列支架上。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：所述集热管阵列的相邻集热管之间焊接连接钢管，所述集热管阵列支架设置在该集热管阵列的端部和该连接钢管处，该集热管阵列支架与集热管阵列端部及连接钢管之间分别设置轴承和轴承座，该轴承套设在集热管阵列端部和连接钢管上，该轴承固定在该轴承座上，该轴承座连接在该集热管阵列支架上。
9.根据权利要求8所述的一种槽式聚光集热系统，其特征在于：在所述反射镜两侧设置光伏板，该光伏板与所述控制器连接，并为该控制器提供电力。
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