CN217763946U - 全向太阳能集热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全向太阳能集热装置。全向太阳能集热装置包括支撑柱、设置于支撑柱上的水平调整机构、设置在水平调整机构上的俯仰调整机构、设在俯仰调整机构上的安装架、设在安装架上的换热管和设在安装架上的聚光镜，水平调整机构用于调整聚光镜在水平面上的朝向，聚光镜用于反射太阳光加热换热管；俯仰调整机构包括俯仰减速器、俯仰调整电机和安装座，安装座固定在水平调整机构上，俯仰减速器固定在安装座上，俯仰调整电机与俯仰减速器输入端连接，安装架设在俯仰减速器的输出端，俯仰调整电机驱动俯仰减速器，俯仰减速器驱动安装架在垂直面上转动，以调整聚光镜在垂直面上的朝向。本实用新型全向太阳能集热装置能够大幅的调整俯仰角度。

Description

全向太阳能集热装置

技术领域

本实用新型涉及光能转换为热能的技术领域，特别是涉及一种全向太阳能集热装置。

背景技术

槽式的集热设备是一种利用的是光热转化方式，将太阳光聚焦并反射到换热管，使换热管内的换热介质达到一定温度，通常被用于供暖工程和生产领域。目前的太阳能集热设备，虽然能够调整俯仰角度，但俯仰角度的调整范围受制于调整用的气缸的行程，导致俯仰角度的调整范围只能在60°～90°左右，俯仰角度的调整范围较小。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种俯仰角度调整范围大的全向太阳能集热装置。

为解决上述问题，本实用新型提供一种全向太阳能集热装置，所述全向太阳能集热装置包括支撑柱、设置于支撑柱上的水平调整机构、设置在所述水平调整机构上的俯仰调整机构、设在所述俯仰调整机构上的安装架、设在安装架上的换热管和设在安装架上的聚光镜，所述水平调整机构用于调整聚光镜在水平面上的朝向，所述聚光镜用于反射太阳光加热换热管；所述俯仰调整机构包括俯仰减速器、俯仰调整电机和安装座，所述安装座固定在水平调整机构上，所述俯仰减速器固定在所述安装座上，所述俯仰调整电机与所述俯仰减速器输入端连接，所述安装架设在所述俯仰减速器的输出端，所述俯仰调整电机驱动所述俯仰减速器，所述俯仰减速器驱动所述安装架在垂直面上转动，以调整聚光镜在垂直面上的朝向。

进一步的，所述水平调整机构包括水平减速器和水平调整电机，所述水平减速器固定在所述支撑柱上，所述水平调整电机与水平减速器的输入端连接。

进一步的，所述安装架包括骨架、第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架均设在所述骨架上，所述第一支架用于固定所述聚光镜，所述第二支架用于安装换热管。

进一步的，所述骨架包括主横梁、连接架和两个支撑梁，所述主横梁安装在所述俯仰减速器上与俯仰减速器的输出端连接，所述主横梁的两侧设置多个连接架，两个所述支撑梁分别固定在位于主横梁两侧的连接架上，所述第一支架和第二支架均设在所述支撑梁上。

进一步的，所述主横梁和支撑梁均采用中空的钢管。

进一步的，所述主横梁上设有第一连接板，所述第一连接板用于与所述连接架连接。

进一步的，所述支撑梁上焊接有第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述第二连接板用于与第一支架连接，所述第三连接板用于与所述第二支架连接，所述第四连接板用于与所述连接架连接。

进一步的，所述连接架包括两个连接杆和若干加强杆，每一所述连接杆的两端分别固定在主横梁和支撑梁上，所述加强杆的两端分别与两个连接杆连接，且加强杆的倾斜设在两个连接杆之间。

进一步的，所述第一支架包括第一支杆、第二支杆和加强支杆，所述第一支杆和所述第二支杆的下端均与所述骨架固定，所述第一支杆的上端和所述第二支杆的中部与所述聚光镜固定，所述第二支杆的上端与所述第一支杆连接，所述加强支架的两端分别与所述第一支杆和第二支杆固定。

进一步的，所述第二支架包括矩形框和设置于矩形框的斜撑杆，所述聚光管设在所述矩形框上。

本实用新型全向太阳能集热装置利用俯仰调整电机和俯仰减速器来驱动聚光镜在垂直面上转动，俯仰角度的调整范围能够达到13°～133°，实现大范围的调整，能够确保聚光镜始终保持最佳位置对准太阳，提高了换热效率。

附图说明

图1是本实用新型全向太阳能集热装置的较佳实施方式的结构示意图。

图2是本实用新型全向太阳能集热装置的主视图。

图3是本实用新型全向太阳能集热装置的侧视图。

图4是本实用新型全向太阳能集热装置的俯视图。

图5是本实用新型全向太阳能集热装置的仰视图。

图6是图2中A的局部放大图。

图7是图4中B的局部放大图。

图8是图5中C的局部放大图。

图9是图5中D的局部放大图。

图10是图5中E的局部放大图。

图11是图2中F的局部放大图。

图12是图1中G的局部放大图。

支撑柱1、水平调整机构2、水平减速器21、水平调整电机22、俯仰调整机构3、俯仰减速器31、俯仰调整电机32、安装座33、安装架4、骨架41、主横梁411、连接架412、连接杆4121、加强杆4122、支撑梁413、第一连接板4111、第二连接板4131、第三连接板4132、第四连接板4134、第一支架42、第一支杆421、第二支杆422、加强支杆423、第二支架43、矩形框431、斜撑杆432、换热管5、保温套51、聚光镜6。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1至图5所示，本实用新型全向太阳能集热装置的较佳实施方式包括支撑柱1、水平调整机构2、俯仰调整机构3、安装架4、换热管5和聚光镜6，所述水平调整机构2固定在所述支撑柱1的上端，所述俯仰调整机构3安装在所述水平调整机构2上，所述安装架4安装在所述俯仰调整机构3上，所述聚光镜6和换热管5均安装在所述安装架4上，所述换热管5位于聚光镜6的焦点，将所述换热管5设在聚光镜6的焦点位置处能够提高换热效率。太阳光经过聚光镜6反射至换热管5，从而加热换热管5内换热介质，通过水平调整机构2调整聚光镜6的水平角度，从而调整了聚光镜6在水平面的朝向，通过俯仰调整机构3聚光镜6的俯仰角度，从而调整了聚光镜6在垂直面的朝向。所述聚光镜6为两个，所述换热管5也为两个，所述两个换热管5串联，即一个换热管5的出口端通过管道与另一换热管5的入口端连接，能够提高换热介质的温度，当然也可以采用并联的方式，所述管道上设置有保温套51，以减少温度的流失。所述聚光镜6和换热管5的数量不限制于两个，在其它实施方式中，可以根据实际需求进行设置数量，可以是一个，也可以是更多个，只需一个聚光镜6对应设置一个换热管5即可，换言之所述聚光镜6的数量与所述换热管5的数量相等。

如图6和图7所示，所述水平调整机构2包括水平减速器21和水平调整电机22，所述水平减速器21固定在所述支撑柱1上，所述水平调整电机22安装在所述水平减速器21上，所述水平调整电机22与所述水平减速器21的输入端连接，所述俯仰调整电机32安装在所述水平减速器21上并与所述水平减速器21的输出端连接。所述水平调整电机22驱动水平减速器21，所述水平减速器21驱动俯仰调整机构3在水平面转动，所述俯仰调整机构3带动安装架4和聚光镜6在水平面转动，从而调整了聚光镜6在水平面的朝向。通过水平减速器21和水平调整电机22来调整水平角度，水平角度的调整范围能够达到15°～345°，实现大范围的调整。本实施例中，所述水平减速器21采用中空减速机，在其它实施方式中也还可以采用其它类型的减速机。

所述俯仰调整机构3包括俯仰减速器31、俯仰调整电机32和安装座33，所述安装座33固定在所述水平减速器21的输出端，所述俯仰减速器31固定在所述安装座33上，所述俯仰调整电机32安装在所述俯仰减速器31上，所述俯仰调整电机32与所述俯仰减速器31的输入端连接，所述安装架4安装在所述俯仰减速器31的输出端。所述俯仰调整电机32驱动俯仰减速器31，所述俯仰减速器31驱动俯仰调整机构3在垂直面转动，所述俯仰调整机构3带动安装架4和聚光镜6在垂直面转动，从而调整了聚光镜6在垂直面的朝向。通过俯仰减速器31和俯仰调整电机32来调整俯仰角度，俯仰角度的调整范围能够达到13°～133°，实现大范围的调整。本实施例中，所述俯仰减速器31采用中空减速机，在其它实施方式中也还可以采用其它类型的减速机。

如图2和图3所示，所述安装架4包括骨架41、第一支架42和第二支架43，所述第一支架42和第二支架43均设在所述骨架41上，所述第一支架42用于固定所述聚光镜6，所述第二支架43用于安装换热管5。所述安装架4采用框架式结构，能够让安装架4整体重量轻，有效降低对俯仰减速器31和俯仰调整电机32的负荷要求，能够采用成本相对较低的俯仰减速器31和俯仰调整电机32。

所述骨架41包括主横梁411、连接架412和两个支撑梁413，所述主横梁411安装在所述俯仰减速器31的输出端，所述主横梁411的两侧设置多个连接架412，两个所述支撑梁413分别固定在位于主横梁411两侧的连接架412上，所述第一支架42和第二支架43均设在所述支撑梁413上，所述第一支架42设在支撑梁413的两侧，所述第二支架43位于所述支撑梁413的顶部。

如图8至图11所示，所述主横梁411和支撑梁413均采用中空的钢管，以减轻所述主横梁411和所述支撑梁413的重量，能够减轻俯仰调整机构3的负荷要求。所述主横梁411上设有第一连接板4111，所述第一连接板4111用于与所述连接架412连接，连接架412通过第一连接板4111与主横梁411连接便于焊接组装。所述支撑梁413上焊接有第二连接板4131、第三连接板4132和第四连接板4134；所述第二连接板4131用于与第一支架42连接，所述第一支架42通过第二连接板4131与所述支撑梁413连接便于焊接组装；所述第三连接板4132用于与所述第二支架43连接，所述第二支架43通过第三连接板4132与所述支撑梁413连接便于焊接组装；所述第四连接板4134用于与所述连接架412连接，所述连接架412通过第四连接板4134与所述支撑梁413连接便于焊接组装。

所述连接架412包括两个连接杆4121和若干加强杆4122，两个所述连接杆4121的两端分别固定在第一连接板4111上和第四连接板4134上，所述加强杆4122的两端分别与两个连接杆4121连接，且加强杆4122的倾斜设在两个连接杆4121之间，使得加强杆4122将两个连接杆4121分割为多个三角形区域，增加了连接架412的稳定性。

如图3所示，所述第一支架42包括第一支杆421、第二支杆422和加强支杆423，所述第一支杆421的下端通过螺栓与所述第二连接板4131固定，所述一支杆的的上端与所述聚光镜6固定，所述第二支杆422的下端与所述第二连接板4131固定，所述第二支杆422的中部与所述聚光镜6固定，所述第二支杆422的上端通过螺栓与所述第一支杆421连接，所述加强支架的一端与所述第一支杆421固定，所述加强支杆423的另一端与所述第二支杆422固定，所述加强支杆423用于增加第一支架42的强度。所述第一支杆421、第二支杆422和第二连接板4131形成三角形，使第一支架42具有很好的稳定性。所述第一支架42为框架式结构，能够减轻第一支架42的重量。

如图12所示，所述第二支架43包括矩形框431和设置于矩形框431的斜撑杆432，所述聚光管设在所述矩形框431上，所述斜撑杆432用于增加矩形框431的强度，所述斜撑杆432将矩形框431分割为多个三角形保障矩形框431不易变形。

太阳光照射到聚光镜6上，聚光镜6将太阳光反射至换热管5，从而加热换热管5内的换热介质。俯仰调整电机32和水平调整电机22驱动俯仰减速器31和水平减速器21，使聚光镜6跟随太阳移动，水平角度的调整范围能够达到15°～345°，俯仰角度的调整范围能够达到13°～133°，使聚光镜6能够保持最佳位置对准太阳，能够保持最大换热效率，且只需一个俯仰调整机构3即可对两个聚光镜6实现俯仰角度的调整。

以上仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种全向太阳能集热装置，其特征在于：包括支撑柱、设置于支撑柱上的水平调整机构、设置在所述水平调整机构上的俯仰调整机构、设在所述俯仰调整机构上的安装架、设在安装架上的换热管和设在安装架上的聚光镜，所述水平调整机构用于调整聚光镜在水平面上的朝向，所述聚光镜用于反射太阳光加热换热管；所述俯仰调整机构包括俯仰减速器、俯仰调整电机和安装座，所述安装座固定在水平调整机构上，所述俯仰减速器固定在所述安装座上，所述俯仰调整电机与所述俯仰减速器输入端连接，所述安装架设在所述俯仰减速器的输出端，所述俯仰调整电机驱动所述俯仰减速器，所述俯仰减速器驱动所述安装架在垂直面上转动，以调整聚光镜在垂直面上的朝向。

2.如权利要求1所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述水平调整机构包括水平减速器和水平调整电机，所述水平减速器固定在所述支撑柱上，所述水平调整电机与水平减速器的输入端连接。

3.如权利要求1所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述安装架包括骨架、第一支架和第二支架，所述第一支架和第二支架均设在所述骨架上，所述第一支架用于固定所述聚光镜，所述第二支架用于安装换热管。

4.如权利要求3所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述骨架包括主横梁、连接架和两个支撑梁，所述主横梁安装在所述俯仰减速器上与俯仰减速器的输出端连接，所述主横梁的两侧设置多个连接架，两个所述支撑梁分别固定在位于主横梁两侧的连接架上，所述第一支架和第二支架均设在所述支撑梁上。

5.如权利要求4所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述主横梁和支撑梁均采用中空的钢管。

6.如权利要求4所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述主横梁上设有第一连接板，所述第一连接板用于与所述连接架连接。

7.如权利要求4所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述支撑梁上焊接有第二连接板、第三连接板和第四连接板，所述第二连接板用于与第一支架连接，所述第三连接板用于与所述第二支架连接，所述第四连接板用于与所述连接架连接。

8.如权利要求4所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述连接架包括两个连接杆和若干加强杆，每一所述连接杆的两端分别固定在主横梁和支撑梁上，所述加强杆的两端分别与两个连接杆连接，且加强杆的倾斜设在两个连接杆之间。

9.如权利要求3所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述第一支架包括第一支杆、第二支杆和加强支杆，所述第一支杆和所述第二支杆的下端均与所述骨架固定，所述第一支杆的上端和所述第二支杆的中部与所述聚光镜固定，所述第二支杆的上端与所述第一支杆连接，所述加强支杆的两端分别与所述第一支杆和第二支杆固定。

10.如权利要求3所述的全向太阳能集热装置，其特征在于：所述第二支架包括矩形框和设置于矩形框的斜撑杆，所述聚光管设在所述矩形框上。

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