集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及槽式太陽能熱發電系統，尤其是指一種在集熱器保持固定的情況下系統自動追日時聚光器能夠始終將太陽光準確反射到集熱器上的槽式太陽能熱發電系統，具體地說是一種能夠在保證聚光器的聚光精度的同時降低控制系統和管道連接的難度、提高系統可靠性的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器。
【背景技術】
[0002]槽式太陽能聚光集熱器是槽式太陽能熱發電系統的重要部件，由拋物槽式反光鏡、支架結構、集熱器和驅動裝置等組成。多個聚光集熱器單元串聯或并聯組裝，可實現大規模太陽能利用。目前，槽式太陽能熱發電系統是比較成熟的中高溫太陽能利用技術。但仍存在運行成本高、運行效率和可靠性較低、安裝維護不夠方便等缺點。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種集熱器與聚光器分離布置、集熱器保持固定的情況下系統自動追日時聚光器能夠始終將太陽光準確反射到集熱器上的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案解決的:
一種集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，包括矩形空間桁架、懸臂梁、半圓形連接框、反射鏡組、集熱器和支撐桁架，其特征在于:所述的支撐桁架跨置在反射鏡組上，支撐桁架上安裝有集熱器，且集熱器位于反射鏡組的焦點構成的軸線上，由于自動追日時反射鏡組的焦點構成的軸線位置始終不變使得反射鏡組反射的光線一直聚集在保持不動的集熱器上。
[0005]所述矩形空間桁架的兩端面和中部分別焊接有半圓形連接框且反射鏡組的焦點與半圓形連接框的圓心重合，半圓形連接框活動安裝在支撐體上且半圓形連接框能夠相對于其下方的支撐體轉動。
[0006]所述半圓形連接框的其中一端或者半圓形連接框的兩端與內齒圈固連，內齒圈與半圓形連接框同心設置且內齒圈中設有與其相嚙合的齒輪，當外部電機帶動齒輪旋轉時，與齒輪嚙合的內齒圈繞其圓心轉動并進而帶動半圓形連接框轉動使得該反射鏡組能夠跟蹤太陽。
[0007]所述的支撐體上設有半圓形滑軌且在半圓形滑軌內設有圓柱形滾子，半圓形連接框能夠相對半圓型滑軌轉動使得半圓形連接框通過圓柱形滾子與半圓形滑軌形成滾動軸承式的轉動連接結構。
[0008]所述的半圓形連接框和半圓型滑軌的圓心相同。
[0009]所述的懸臂梁對稱安裝在矩形空間桁架的兩側，且反射鏡組通過鏡面支撐載體與懸臂梁進行連接。
[0010]本發明相比現有技術有如下優點: 本發明將半圓形空間桁架結構的圓心與反射鏡組的焦點重合，當半圓形空間桁架結構沿半圓形滑道轉動時則反射鏡組也轉動，從而可實時跟蹤太陽。由于反射鏡組與半圓形空間桁架結構圓心、半圓形滑道圓心均重合，因此半圓形空間桁架結構轉動時，反射鏡組焦點固定不動，實現了集熱器與聚光器的分離；在控制難度和成本降低的情況下保證了聚光器部分的聚光精度；該結構使得聚光集熱器追日時只需控制聚光器部分，降低了跟蹤系統的驅動載荷和驅動系統功率，同時管道可直接剛性連接，降低了安裝與維護難度，提高了系統可靠性，便于合理控制系統成本，故適宜推廣使用。
【附圖說明】
[0011]附圖1為本發明的太陽能聚光集熱器的結構示意圖；
附圖2為本發明的支撐體及其上的半圓型滑軌、圓柱形滾子集成結構示意圖；
附圖3為本發明的矩形空間桁架、懸臂梁、半圓形連接框和鏡面支撐載體的集成結構示意圖。
[0012]其中:1 一矩形空間桁架；2—懸臂梁；3—半圓形連接框；4一支撐體；5—半圓形滑軌；6—圓柱形滾子；7—鏡面支撐載體；8—反射鏡組；9一集熱器；10—支撐桁架；11一內齒圈；12—齒輪。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的說明。
[0014]如圖1-3所示:一種集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，包括矩形空間桁架1、懸臂梁2、半圓形連接框3、反射鏡組8、集熱器9和支撐桁架10，其中懸臂梁2對稱安裝在矩形空間桁架1的兩側，且反射鏡組8通過鏡面支撐載體7與懸臂梁2進行連接；矩形空間桁架1的兩端面和中部分別焊接有半圓形連接框3且反射鏡組8的焦點與半圓形連接框3的圓心重合，半圓形連接框3活動安裝在支撐體4上且半圓形連接框3能夠相對于其下方的支撐體4轉動，在支撐體4上設有半圓形滑軌5且在半圓形滑軌5內設有圓柱形滾子6，半圓形連接框3和半圓型滑軌5的圓心相同，且半圓形連接框3能夠相對半圓型滑軌5轉動使得半圓形連接框3通過圓柱形滾子6與半圓形滑軌5形成滾動軸承式的轉動連接結構；半圓形連接框3的其中一端或者半圓形連接框3的兩端與內齒圈11固連，內齒圈11與半圓形連接框3同心設置且內齒圈11中設有與其相嚙合的齒輪12，當外部電機帶動齒輪12旋轉時，與齒輪12嚙合的內齒圈11繞其圓心轉動并進而帶動半圓形連接框3轉動使得該反射鏡組8能夠跟蹤太陽。在上述結構中，支撐桁架10跨置在反射鏡組8上，支撐桁架10上安裝有集熱器9，且集熱器9位于反射鏡組8的焦點構成的軸線上，由于自動追日時反射鏡組8的焦點構成的軸線位置始終不變使得反射鏡組8反射的光線一直聚集在保持不動的集熱器9上。
[0015]本發明的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器使用時，外部電機帶動齒輪12旋轉，與齒輪12嚙合的內齒圈11繞其圓心轉動并進而帶動半圓形連接框3轉動，半圓形連接框3帶動反射鏡組8轉動使得該反射鏡組8能夠實時跟蹤太陽，由于集熱器9始終保持不動，使得集熱器9始終位于反射鏡組8的焦點構成的軸線上，因此自動追日時反射鏡組8反射的太陽光一直準確聚集到集熱器9上。
[0016]本發明將半圓形空間桁架結構3的圓心與反射鏡組8的焦點重合，當半圓形空間桁架結構3沿半圓形滑道5轉動時則反射鏡組8也轉動，從而可實時跟蹤太陽。由于反射鏡組8與半圓形空間桁架結構3圓心、半圓形滑道5圓心均重合，因此半圓形空間桁架結構3轉動時，反射鏡組8焦點固定不動，實現了集熱器9與聚光器的分離；在控制難度和成本降低的情況下保證了聚光器部分的聚光精度；該結構使得聚光集熱器追日時只需控制聚光器部分，降低了跟蹤系統的驅動載荷和驅動系統功率，同時管道可直接剛性連接，降低了安裝與維護難度，提高了系統可靠性，便于合理控制系統成本，故適宜推廣使用。
[0017]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內；本發明未涉及的技術均可通過現有技術加以實現。
【主權項】
1.一種集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，包括矩形空間桁架(1)、懸臂梁(2)、半圓形連接框(3)、反射鏡組(8)、集熱器(9)和支撐桁架(10)，其特征在于:所述的支撐桁架(10)跨置在反射鏡組(8)上，支撐桁架(10)上安裝有集熱器(9)，且集熱器(9 )位于反射鏡組(8 )的焦點構成的軸線上，由于自動追日時反射鏡組(8 )的焦點構成的軸線位置始終不變使得反射鏡組(8)反射的光線一直聚集在保持不動的集熱器(9)上。2.根據權利要求1所述的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，其特征在于:所述矩形空間桁架(1)的兩端面和中部分別焊接有半圓形連接框(3)且反射鏡組(8)的焦點與半圓形連接框(3)的圓心重合，半圓形連接框(3)活動安裝在支撐體(4)上且半圓形連接框(3)能夠相對于其下方的支撐體(4)轉動。3.根據權利要求1或2所述的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，其特征在于:所述半圓形連接框(3)的其中一端或者半圓形連接框(3)的兩端與內齒圈(11)固連，內齒圈(11)與半圓形連接框(3)同心設置且內齒圈(11)中設有與其相嚙合的齒輪(12 )，當外部電機帶動齒輪(12 )旋轉時，與齒輪(12 )嚙合的內齒圈(11)繞其圓心轉動并進而帶動半圓形連接框(3)轉動使得該反射鏡組(8)能夠跟蹤太陽。4.根據權利要求2所述的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，其特征在于:所述的支撐體(4)上設有半圓形滑軌(5)且在半圓形滑軌(5)內設有圓柱形滾子(6)，半圓形連接框(3)能夠相對半圓型滑軌(5)轉動使得半圓形連接框(3)通過圓柱形滾子(6)與半圓形滑軌(5)形成滾動軸承式的轉動連接結構。5.根據權利要求4所述的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，其特征在于:所述的半圓形連接框(3)和半圓型滑軌(5)的圓心相同。6.根據權利要求1所述的集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，其特征在于:所述的懸臂梁(2)對稱安裝在矩形空間桁架(1)的兩側，且反射鏡組(8)通過鏡面支撐載體(7 )與懸臂梁(2 )進行連接。
【專利摘要】本發明公開了一種集熱器與聚光器分離的拋物槽式太陽能聚光集熱器，包括矩形空間桁架（1）、懸臂梁（2）、半圓形連接框（3）、反射鏡組（8）、集熱器（9）和支撐桁架（10），所述的支撐桁架（10）跨置在反射鏡組（8）上，支撐桁架（10）上安裝有集熱器（9），且集熱器（9）位于反射鏡組（8）的焦點構成的軸線上，由于自動追日時反射鏡組（8）的焦點構成的軸線位置始終不變使得反射鏡組（8）反射的光線一直聚集在保持不動的集熱器（9）上。本發明通過集熱器與聚光器分離布置，使得集熱器保持固定的情況下系統自動追日時聚光器能夠始終將太陽光準確反射到集熱器上，該太陽能聚光集熱器易于安裝調試、效率高且成本低。
【IPC分類】F24J2/12, F24J2/54
【公開號】CN105423574
【申請號】CN201511011979
【發明人】楊謀存, 朱躍釗, 王銀峰
【申請人】南京工業大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月30日