一種太陽能集熱發電系統追日裝置的制作方法

本發明涉及一種太陽能集熱發電系統，尤其是一種槽式太陽能集熱發電系統的追日裝置，屬于太陽能發電技術領域。

背景技術：

聚光式太陽能熱發電技術作為太陽能利用的一種重要方式，已成為國際太陽能技術發展的重要方向，按照集熱器類型的不同，聚光式太陽能熱發電系統可分為槽式系統、塔式系統和碟式系統三大類，其中槽式太陽能集熱發電是目前最經濟的太陽能發電方式，并且只有槽式太陽能熱發電實現了商業化運行。

槽式太陽能集熱發電系統的工作原理是：通過拋物面槽式聚光鏡將太陽光匯聚在焦線上，并在焦線上安裝集熱管以吸收聚焦后的太陽輻射能，由集熱管內流動的融鹽介質與ORC有機工質熱交換產生蒸汽，再借助蒸汽動力循環發電。為了充分吸收太陽的輻射能量，槽式太陽能集熱發電系統的集熱管軸線與聚光鏡拋物面焦線一般呈南北向平行布置，通過追日裝置使聚光鏡及集熱管隨著太陽光的照射方向變換空間角度和位置，因此追日裝置是槽式太陽能集熱發電系統的關鍵部件之一，其結構設計的合理性將直接影響到系統的發電效率。

技術實現要素：

本發明提供一種太陽能集熱發電系統追日裝置，旨在保證聚光鏡及集熱管隨著太陽光的照射方向變換空間角度和位置，達到充分吸收太陽的輻射能量、提高發電效率的目的。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種太陽能集熱發電系統追日裝置，包括聚光鏡、集熱管、支撐機構、驅動機構和PLC控制機構；所述聚光鏡為拋物面形狀，其數量不少于兩組，通過可轉動的支撐軸安裝在支撐機構上，在聚光鏡的焦線上固定安裝集熱管；所述集熱管連通太陽能集熱發電系統的融鹽循環機構；所述支撐機構布置在每一組聚光鏡的兩端，在相鄰兩組聚光鏡之間的支撐機構上設置用于控制聚光鏡轉動的驅動機構；所述驅動機構在PLC控制機構指令下運行，包括油缸和旋轉架總成，所述旋轉架總成設有固定座、旋轉軸、旋轉驅動臂和連接板，所述固定座安裝在支撐機構上，所述旋轉軸安裝在固定座上，旋轉軸兩端通過連接板連接聚光鏡的支撐軸，在旋轉軸上固定安裝旋轉驅動臂，所述旋轉驅動臂由所述油缸驅動，所述油缸通過鉸接座安裝在支撐機構的橫撐上。

上述太陽能集熱發電系統追日裝置，所述旋轉驅動臂、油缸數量均為兩組，其中第一組旋轉驅動臂與第一組油缸的伸縮桿鉸接裝配，第二組旋轉驅動臂與第二組油缸的伸縮桿鉸接裝配，在與所述旋轉軸垂直的投影面上，第一組旋轉驅動臂與第二組旋轉驅動臂中心軸線的夾角為α，45°≤α≤150°。

上述太陽能集熱發電系統追日裝置，在與所述旋轉軸垂直的投影面上，所述第一組旋轉驅動臂與第二組旋轉驅動臂中心軸線夾角α為120°。

上述太陽能集熱發電系統追日裝置，所述旋轉驅動臂為搖臂結構，其主動臂一端與所對應油缸的伸縮桿鉸接裝配，在其從動臂一端固定裝配隨動軸，所述隨動軸兩端與所述連接板固定裝配，在所述連接板上固定安裝集熱管支架。

上述太陽能集熱發電系統追日裝置，所述集熱管支架上設置集熱管套管，所述集熱管套管與集熱管的外徑尺寸相匹配。

本發明在采用上述技術方案后，具有如下技術進步的效果：

本發明所述的太陽能集熱發電系統追日裝置由PLC控制機構感應元件實時監測太陽光照射角度，再通過處理器對油缸工作狀態進行控制，利用油缸伸縮桿的動作驅動聚光鏡和集熱管隨著太陽光的照射方向變換空間角度和位置，由于本發明在驅動機構中設置了兩組旋轉驅動臂和油缸，并且在與所述旋轉軸垂直的投影面上將第一組旋轉驅動臂與第二組旋轉驅動臂中心軸線夾角α數值設計為45°–150°，因此可通過第一組油缸與第二組油缸的配合保證聚光鏡在180°角度范圍內轉動，從而實現充分吸收太陽的輻射能量、提高發電效率的目的。

附圖說明

圖1是本發明總體結構示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面結構示意圖；

圖3是旋轉架總成結構示意圖；

圖4是圖3的K向視圖；

圖5是圖4的左視圖(為清楚表示兩組旋轉驅動臂位置關系，圖中省略了左側連接板)；

圖6至圖8是驅動機構工作過程示意圖。

圖中各標號表示為：1、聚光鏡，2、集熱管，3、支撐機構，3-1、橫撐，4、驅動機構，4-1、油缸，4-1-1、第一組油缸，4-1-2、第二組油缸，4-2、旋轉架總成，4-2-1、固定座，4-2-2、第一組旋轉驅動臂，4-2-3、第二組旋轉驅動臂，4-2-4、連接板，4-2-5、旋轉軸，4-2-6、隨動軸，4-3、集熱管支架，4-4、鉸接座，4-5、集熱管套管，5、太陽光線。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步詳細說明：

參看圖1、圖2，本發明為一種太陽能集熱發電系統追日裝置，它包括聚光鏡1、集熱管2、支撐機構3、驅動機構4和PLC控制機構；所述聚光鏡1為拋物面形狀，其數量不少于兩組，通過可轉動的支撐軸1-1安裝在支撐機構3上，在聚光鏡1的焦線上固定安裝集熱管2；所述集熱管2連通太陽能集熱發電系統的融鹽循環機構；所述支撐機構3布置在每一組聚光鏡1的兩端，在相鄰兩組聚光鏡之間的支撐機構3上設置用于控制聚光鏡轉動的驅動機構4；所述驅動機構4在PLC控制機構指令下運行，設有油缸4-1和旋轉架總成4-2，所述油缸4-1通過鉸接座4-4安裝在支撐機構3的橫撐3-1上。

參看圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，在本發明所述太陽能集熱發電系統追日裝置中，所述旋轉架總成4-2設有固定座4-2-1、旋轉軸4-2-5、旋轉驅動臂和連接板4-2-4，所述固定座4-2-1安裝在支撐機構3上，所述旋轉軸4-2-5安裝在固定座4-2-1上，旋轉軸4-2-1兩端通過連接板4-2-4連接聚光鏡1的支撐軸1-1，在旋轉軸4-2-5上固定安裝旋轉驅動臂，所述旋轉驅動臂由所述油缸4-1驅動，旋轉驅動臂、油缸4-1的數量均為兩組，其中第一組旋轉驅動臂4-2-2與第一組油缸4-1-1的伸縮桿鉸接裝配，第二組旋轉驅動臂4-2-3與第二組油缸4-1-2的伸縮桿鉸接裝配，在與所述旋轉軸4-2-5垂直的投影面上，第一組旋轉驅動臂4-2-2與第二組旋轉驅動臂4-2-3中心軸線的夾角為α，45°≤α≤150°，作為本發明的優選實施例α＝120°。

參看圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，本發明所述太陽能集熱發電系統追日裝置的優選實施例將旋轉驅動臂設計為搖臂結構，其主動臂一端與所對應油缸的伸縮桿鉸接裝配，在其從動臂一端固定裝配隨動軸4-2-6，所述隨動軸4-2-6兩端與所述連接板4-2-4固定裝配，在所述連接板4-2-4上固定安裝集熱管支架4-3；所述集熱管支架4-3上設置集熱管套管4-5，所述集熱管套管4-5與集熱管2的外徑尺寸相匹配。

參看圖6至圖8，本發明所述太陽能集熱發電系統追日裝置的工作原理是：由PLC控制機構感應元件實時監測太陽光線5的照射角度，再通過PLC控制機構處理器對油缸工作狀態進行控制，利用油缸伸縮桿的動作驅動聚光鏡1和集熱管2隨著太陽光線5的照射方向變換空間角度和位置。如附圖6所示，當太陽光線5由東方照射到聚光鏡1鏡面上時，隨著太陽光線5方向的變化第一組油缸4-1-1及第二組油缸4-1-2的伸縮桿均緩慢收縮，驅動聚光鏡1和集熱管2逆時針方向緩慢轉動；如附圖7所示，在太陽光線5垂直照射到聚光鏡1鏡面上時，第一組油缸4-1-1的伸縮桿收縮，第二組油缸4-1-2的伸縮桿伸出，驅動聚光鏡1和集熱管2繼續沿逆時針方向緩慢轉動；如附圖8所示，在太陽光線5由西方照射到聚光鏡1鏡面上時，隨著太陽光線5方向的變化第一組油缸4-1-1及第二組油缸4-1-2的伸縮桿均緩慢伸出，驅動聚光鏡1和集熱管2繼續沿逆時針方向緩慢轉動；由此可見，本發明通過上述動作能夠始終保持將太陽光線聚集在拋物線的焦線上，使集熱管充分吸收太陽光的輻射能量。