CN209459247U - 一种微型矩阵式聚光装置 - Google Patents

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苏靖珂
姚佳桂
孙洋凯
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Abstract

本实用新型提供了一种微型矩阵式聚光装置，包括至少两个聚光单元，每个聚光单元包括底座、第一抛物凹面、第二抛物凹面、反光镜矩阵、支座、升降机构、动力机构和控制系统，第二抛物凹面与第一抛物凹面相同，所述第一抛物凹面的一端与第二抛物凹面的一端通过横轴转动连接，第一抛物凹面的一端和第二抛物凹面可绕横轴转动，反光镜矩阵，设置于所述第一抛物凹面和第二抛物凹面上，所述反光镜矩阵包括多行乘多列微型反光镜，升降机构用于支撑并调整所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的另一端的高度，本实用新型的聚光中心位于相邻两个聚光单元之间中心的上方，使得聚光比高，质量轻，易于搬运。

Description

一种微型矩阵式聚光装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能应用领域，尤其涉及一种微型矩阵式聚光装置。
背景技术
随着节能减碳问题的日益突出，对新型清洁能源的探索在全世界范围内成为一股热潮。在清洁可再生能源当中，太阳能以其储量充足、清洁安全、分布广泛等优点愈加受到科技工作者的喜爱。
为了充分地利用太阳能，首先需要收集太阳光和跟踪太阳光的变化，进而将其转化为热能和电能。目前各种各样的集光装置应运而生，然而现有技术中的槽式抛物面聚光跟踪装置存在重量比较大、聚光比低，成本高、不够灵活的缺陷。
实用新型内容
鉴于此，本实用新型提供了一种微型矩阵式聚光装置，该装置聚光比高，重量轻，易于搬运。
本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种微型矩阵式聚光装置，包括至少两个聚光单元，所述聚光单元包括：
底座；
第一抛物凹面；
第二抛物凹面，所述第二抛物凹面与第一抛物凹面相同，所述第一抛物凹面的一端与第二抛物凹面的一端通过横轴转动连接，初始位置时，所述第一抛物凹面与第二抛物凹面构成一个抛物面；
反光镜矩阵，设置于所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面上，所述反光镜矩阵包括多行乘多列微型反光镜；
支座，安装于所述底座上，所述横轴的两端支撑在所述支座上；
升降机构，用于支撑并调整所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的另一端的高度，以改变所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的形状；
动力机构，用于向所述升降机构提供动力；
控制系统，与所述动力机构连接，用于控制所述动力机构，从而控制所述升降机构的动作，使所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面绕所述横轴转动，实现反光镜矩阵追光；
其中，若干所述聚光单元并排设置，每相邻两个聚光单元之间有一个聚光中心，所述聚光中心位于相邻两个聚光单元之间中心的上方。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一抛物凹面和第二抛物凹面均为铝箔片。
根据本实用新型的一个实施例，所述升降机构包括若干电动伸缩装置，所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的另一端底侧均设个至少一个电动伸缩装置。
根据本实用新型的一个实施例，所述电动伸缩装置包括伸缩外杆和伸缩内杆，所述伸缩内杆设于所述伸缩外杆内，所述伸缩内杆能够沿伸缩外杆移动。
根据本实用新型的一个实施例，所述动力机构为电机，所述电机用于驱动所述伸缩内杆沿伸缩外杆动作。
根据本实用新型的一个实施例，所述微型反光镜为100×100mm方形反光镜。
根据本实用新型的一个实施例，所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的若干所述微型反光镜均匀布置。
本实用新型的有益效果：
实用新型人发现现有技术中的聚光中心位于槽式抛物面的中心，相应的能量吸收装置设置在槽式抛物面的中心，而将能量吸收装置设置在此位置，会遮挡一部分光投射至抛物面上，从而降低了聚光比，并且需要在槽式抛物面上设置支撑装置，由此，槽式抛物面必须到达一定的硬度要求和重量要求才足以支撑能量吸收装置，导致整个聚光装置的重量和体积庞大；
本实用新型的聚光装置包括至少两个聚光单元，每个聚光单元均包括两个相对的抛物凹面，两个抛物凹面上均设有反光镜矩阵，每相邻两个聚光单元之间形成一个聚光中心，该聚光中心位于相邻两个聚光单元之间中心的上方，使得本实用新型无需在抛物凹面上安装支撑能量吸收装置的支架，故本实用新型中的抛物凹面相比于现有技术中聚光装置的抛物面可降低硬度，减轻体积。
本实用新型中的第一抛物凹面和第二抛物凹面均可以绕横轴转动，通过控制系统和升降机构以及动力机构实现第一抛物凹面和第二抛物凹面的转动，以实现追光。
本实用新型的第一抛物凹面和第二抛物凹面采用铝箔片，具有质地柔软、延展性好的特点，使得本实用新型制造工艺简单、质量轻、成本低。
附图说明
图1为本实用新型实施例的一种微型矩阵式聚光装置的结构示意图；
图2为图1的A-A向剖视图。
附图标记：
1-聚光中心；2-微型反光镜；3-伸缩内杆；4-伸缩外杆；5-电机；6-支座；7-底座；8-第二抛物凹面；9-横轴；11-第一抛物凹面。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面首先结合附图具体描述根据本实用新型实施例的一种微型矩阵式聚光装置。
请参阅图1和图2，根据本实用新型实施例的一种微型矩阵式聚光装置包括至少两个聚光单元，每个聚光单元包括底座7、第一抛物凹面11、第二抛物凹面8、反光镜矩阵、支座6、升降机构、动力机构和控制系统。
具体地，底座7用于支撑整个聚光装置，并且用于安装整个聚光装置，在需要调整聚光装置的位置时，仅需移动底座7即可。
第二抛物凹面8与第一抛物凹面11相同，所述第一抛物凹面11的一端与第二抛物凹面8的一端通过横轴9转动连接，第一抛物凹面11的一端和第二抛物凹面8可绕横轴9转动，初始位置时，所述第一抛物凹面11与第二抛物凹面8构成一个抛物面，横轴9的两端支撑在所述支座6上。作为优选，本实用新型的第一抛物凹面11和第二抛物凹面8采用铝箔片，具有质地柔软、延展性好的特点，使得本实用新型制造工艺简单、质量轻、成本低。
反光镜矩阵，设置于所述第一抛物凹面11和第二抛物凹面8上，所述反光镜矩阵包括多行乘多列微型反光镜2，并且，如图2所示，所有微型反光镜2均匀布置，处于合理的受光角度，采用微型反光镜2，能够使得精度高，达到更好的聚光效果。
升降机构用于支撑并调整所述第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8的另一端的高度，以改变所述第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8的形状，具体的，升降机构包括若干电动伸缩装置，第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8的另一端底侧均设个至少一个电动伸缩装置。如图2所示，作为优选，第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8的另一端底侧沿横轴9的轴向均匀设有三个电动伸缩装置，使得第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8更加稳定。作为优选，电动伸缩装置包括伸缩外杆4和伸缩内杆3，所述伸缩内杆3设于所述伸缩外杆4内，在动力机构电机5的作用下，伸缩内杆3能够沿伸缩外杆4上下运动，并保持在选定的位置，从而调整对应的第一抛物凹面11或所述第二抛物凹面8的另一端的高度，使得第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8上的反光镜始终接收最多的太阳光，从而提高太阳能的利用率。
控制系统，与所述电机5连接，用于控制所述电机5的转速，从而控制所述升降机构的动作，使所述第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8绕所述横轴9转动，实现反光镜矩阵追光。
其中，若干所述聚光单元并排设置，每相邻两个聚光单元之间有一个聚光中心1，所述聚光中心1位于相邻两个聚光单元之间中心的上方。该聚光中心1位于相邻两个聚光单元之间中心的上方，使得本实用新型无需在抛物凹面上安装支撑能量吸收装置的支架，故本实用新型中的抛物凹面相比于现有技术中聚光装置的抛物面可降低硬度，减轻体积。并且能量吸收装置也不会遮挡太阳光投射到第一抛物凹面11和所述第二抛物凹面8上，提高了聚光比，本实施例的聚光比大于3。
根据本实用新型的一个实施例，微型反光镜2选用100×100mm方形反光镜，第一抛物凹面11和第二抛物凹面8的铝箔片的尺寸均为300×1800mm。
聚光比C的计算公式为：
C＝F1/F2
式中，F1——入射面的面积，m2；F2——接受面的面积，m2。
每个聚光单元的接受面共计108片反光镜，即入射面的面积为1.08m2，接受面的面积为0.328m2，所以此纳米流体集热-产电管聚光比为3.29。
所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种微型矩阵式聚光装置，其特征在于，包括至少两个聚光单元，所述聚光单元包括：
底座；
第一抛物凹面；
第二抛物凹面，所述第二抛物凹面与第一抛物凹面相同，所述第一抛物凹面的一端与第二抛物凹面的一端通过横轴转动连接，初始位置时，所述第一抛物凹面与第二抛物凹面构成一个抛物面；
反光镜矩阵，设置于所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面上，所述反光镜矩阵包括多行乘多列微型反光镜；
支座，安装于所述底座上，所述横轴的两端支撑在所述支座上；
升降机构，用于支撑并调整所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的另一端的高度，以改变所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的形状；
动力机构，用于向所述升降机构提供动力；
控制系统，与所述动力机构连接，用于控制所述动力机构，从而控制所述升降机构的动作，使所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面绕所述横轴转动，实现反光镜矩阵追光；
其中，若干所述聚光单元并排设置，每相邻两个聚光单元之间有一个聚光中心，所述聚光中心位于相邻两个聚光单元之间中心的上方。
2.根据权利要求1所述的微型矩阵式聚光装置，其特征在于，所述第一抛物凹面和第二抛物凹面均为铝箔片。
3.根据权利要求1所述的微型矩阵式聚光装置，其特征在于，所述升降机构包括若干电动伸缩装置，所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的另一端底侧均设个至少一个电动伸缩装置。
4.根据权利要求3所述的微型矩阵式聚光装置，其特征在于，所述电动伸缩装置包括伸缩外杆和伸缩内杆，所述伸缩内杆设于所述伸缩外杆内，所述伸缩内杆能够沿伸缩外杆移动。
5.根据权利要求4所述的微型矩阵式聚光装置，其特征在于，所述动力机构为电机，所述电机用于驱动所述伸缩内杆沿伸缩外杆动作。
6.根据权利要求1所述的微型矩阵式聚光装置，其特征在于，所述微型反光镜为100×100mm方形反光镜。
7.根据权利要求1所述的微型矩阵式聚光装置，其特征在于，所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的若干所述微型反光镜均匀布置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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