專利名稱：塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，具體地說是塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄
準裝置。
背景技術(shù)：
太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，不耗用化石能源，無污染物排放，是與生態(tài)環(huán)境和諧的清潔能 源利用系統(tǒng)。目前槽式、塔式和碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)同樣受到世界各國的重視，并正在積 極開展工作。而塔式系統(tǒng)以其規(guī)模大、熱損耗小和溫度高等特點已初步顯露出優(yōu)勢。
塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要由聚光系統(tǒng)，吸、換熱系統(tǒng)，儲熱系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)四部 分組成，其中聚光系統(tǒng)包括反射鏡、支撐結(jié)構(gòu)、傳動裝置和跟蹤控制系統(tǒng)。 一個大型塔式太 陽能發(fā)電站需要成千上萬套定日鏡，其成本要占據(jù)發(fā)電站建設(shè)總成本的一半以上，而傳動 裝置是定日鏡中最關(guān)鍵也是成本最高的部件。定日鏡和跟蹤控制系統(tǒng)的效率及其成本很大 程度上影響熱電站的性價比，是構(gòu)建太陽能熱電站中需要著重考慮的因素。
定日鏡的作用是收集太陽輻射能并將其匯聚到集熱器處，它由按一定方式排列的 可繞雙軸跟蹤的定日鏡組成，每個定日鏡通過繞軸轉(zhuǎn)動跟蹤太陽并將輻射到其表面的太陽 能反射到塔頂集熱器，完成聚光的目的。塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)采用光-熱-電轉(zhuǎn)化的工 藝路線，即先將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為電能。通過太陽能分級分段加熱，先采 用普通太陽能集熱器使水低段加熱，再由聚光式太陽能集熱器加熱至中溫，再由跟蹤聚光 式太陽能高溫加熱器加熱至高溫。由高溫蒸汽驅(qū)動汽輪發(fā)電機進行發(fā)電，實現(xiàn)高效熱電轉(zhuǎn) 換。無論從聚光系統(tǒng)的效率、集熱效率方面考慮，還是從整個電站的成本角度考慮，在塔式 太陽能熱電站中的核心部分，就是如何使定日鏡精確地自動跟蹤太陽轉(zhuǎn)動，使輻射到其表 面的太陽能量最大化。 專利名稱太陽能塔式聚焦高溫集熱蒸汽鍋爐一汽輪機發(fā)電裝置，專利申請?zhí)?200710137412. X，公開了一種太陽能塔式聚焦高溫集熱蒸汽鍋爐一汽輪機發(fā)電裝置，根據(jù) 具體地形布置和熱需求量建一高塔，塔頂安裝太陽能蒸汽鍋爐。在高塔周圍的地面上，排 列安裝n個各由平面反光板、太陽追蹤傳感器及其控制機構(gòu)組成的太陽能集熱單元(專利 申請?zhí)?00720147395. 3，專利名稱《一種自動跟蹤太陽的球面聚焦集熱器》，把該裝置的 球面聚焦集熱器改作平面集熱板，其余機構(gòu)不變)。在陽光下，各太陽能集熱單元各自自動 跟蹤太陽(專利申請?zhí)?00720147527. 2，專利名稱《一種五級自動測光的太陽追蹤傳感 器》，稍作改動)，使得把不同位置的太陽光線均反射到焦點處_太陽能蒸汽鍋爐周圍。
專利名稱太陽能聚光器，專利號200720194506. 6公開了一種獨臂式支撐的聚 光器，它包括反射鏡和支撐運轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。 專利名稱一種定日鏡傳動裝置，專利號200820122275. 2公開了一種容易裝配 的定日鏡傳動裝置。 專利名稱塔式太陽能熱發(fā)電中定日鏡自動跟蹤太陽軌跡的控制裝置，專利號 200820108771. 2公開了一種塔式太陽能熱發(fā)電中定日鏡自動跟蹤太陽軌跡的控制裝置，可以使定日鏡精確的全自動跟蹤太陽運行軌跡，使輻射到定日鏡表面的太陽能量最大化，提 高聚光系統(tǒng)的聚熱效率。 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了三十年的發(fā)展，但在現(xiàn)實生活中卻仍然很少被 應(yīng)用。主要是因為反射光瞄準聚焦目標太困難。現(xiàn)有技術(shù)中都是使用空間幾何方法計算反 射鏡的角度，由于太陽的東升西落，在地球上的不同位置太陽的角度也不一樣，使用現(xiàn)有的 空間幾何方法計算反射鏡角度的變化，其數(shù)學模型特別復雜，技術(shù)要求也高，特別是一個地 區(qū)計算后數(shù)據(jù)并不能應(yīng)用在其他地方的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)上，因此大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化有很 大困難。

發(fā)明內(nèi)容
本所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，提供一種塔式太陽能熱發(fā)電系
統(tǒng)的聚光瞄準裝置，克服了以往采用空間幾何方法計算反射鏡聚焦角度中數(shù)學模型特別復 雜，技術(shù)要求高，難以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)難題。 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄 準裝置，包括激光束發(fā)生器、取光投射機構(gòu)和投射驅(qū)動機構(gòu)。激光束發(fā)生器固定設(shè)置在圍繞 高塔的太陽能聚光器上，且位于太陽能聚光器的反射鏡的轉(zhuǎn)動中心，各個太陽能聚光器上 的激光束發(fā)生器依次發(fā)出對準高塔太陽能灶的激光束。取光投射機構(gòu)和投射驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置 在激光束光路附近，取光投射機構(gòu)為投射反射鏡或折射鏡，在激光束發(fā)生器發(fā)出激光束時， 投射驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動取光投射機構(gòu)運動到激光束的光路上，通過取光投射機構(gòu)將激光束反射 或折射到檢光屏上。
為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的措施還包括 上述投射驅(qū)動機構(gòu)包括支撐臂、旋轉(zhuǎn)臂、驅(qū)動電機和限位塊，所述的取光投射機構(gòu) 固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂的自由端，旋轉(zhuǎn)臂的另一端固定連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置 在支撐臂的軸承內(nèi)，并與驅(qū)動電機的動力輸出軸相連接，驅(qū)動電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)動至限位 塊限定位置，使取光投射機構(gòu)位于激光束光路上，將激光束以及太陽反射光投射到檢光屏 上。 上述的取光投射機構(gòu)可以是至少一塊的平面鏡，將激光束以及太陽反射光反射到 檢光屏上。 上述的取光投射機構(gòu)可以是至少一塊的三棱鏡，將激光束以及太陽反射光折射到 檢光屏上。 上述的支撐臂上轉(zhuǎn)動設(shè)置有第二旋轉(zhuǎn)臂和第二驅(qū)動電機，第二旋轉(zhuǎn)臂連接有第二 取光投射機構(gòu)，第二取光投射機構(gòu)為平面鏡或凹面鏡，在激光束發(fā)生器發(fā)出激光束時，將激 光束和太陽反射光反射到太陽能聚光器上的第二檢光屏。 上述的太陽能聚光器為獨臂式太陽能聚光器，所述激光束發(fā)生器固定設(shè)置在獨臂 式太陽能聚光器的轉(zhuǎn)軸中心。 上述的獨臂式太陽能聚光器包括與基座相配裝能水平旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒，驅(qū)動轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn) 的第三電機，鉸接在轉(zhuǎn)筒上端的俯仰轉(zhuǎn)臂，俯仰轉(zhuǎn)臂的自由端通過支架固定有反射鏡，在俯 仰轉(zhuǎn)臂的中部通過萬向節(jié)連接有轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂，所述的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂制有齒條，并與第四電機 上的齒輪嚙合，在俯仰轉(zhuǎn)臂的鉸接端固定有所述的激光束發(fā)生器。
上述的太陽能聚光器還可以是包括反射鏡，在反射鏡的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置有定位萬向
節(jié)座，定位支撐桿上端設(shè)置有與定位萬向節(jié)座相配合的定位萬向節(jié)接頭，在反射鏡的旋轉(zhuǎn)
中心處以及定位萬向節(jié)座上設(shè)置有通孔，激光束發(fā)生器設(shè)置在定位萬向節(jié)接頭上并通過該
通孔發(fā)出激光束；在反射鏡的上部一側(cè)設(shè)置由液壓缸和活塞桿組成的第一調(diào)節(jié)支撐桿，調(diào)
節(jié)支撐桿的上端通過萬向節(jié)連接反射鏡，調(diào)節(jié)支撐桿的下端通過萬向節(jié)連接底座，在反射
鏡的下部另一側(cè)設(shè)置有第二調(diào)節(jié)支撐桿。 上述的檢光屏安裝在高塔的側(cè)壁上。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置以對準聚焦目標 的激光束為標準，根據(jù)太陽的移動，分時將每個太陽能聚光器的太陽反射光的方向和激光 束的方向投射比較，以改變太陽能聚光器的轉(zhuǎn)動角度，使太陽反射光與激光束方向一致，從 而準確聚焦。該聚光瞄準裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計巧妙，可方便地將激光束和太陽反射光投射取 樣，使塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)不再需要經(jīng)過數(shù)學計算得出太陽能聚光器的轉(zhuǎn)動角度，促進 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明原理示意圖； 圖2是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本發(fā)明實施例1的第二取光投射機構(gòu)工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例2的第二取光投射機構(gòu)工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖.
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作進一步詳細描述。
圖1至圖5所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。 其中的附圖標記為激光束發(fā)生器1、取光投射機構(gòu)2、平面鏡201、三棱鏡202、第 二取光投射機構(gòu)2a、投射驅(qū)動機構(gòu)3、支撐臂301、旋轉(zhuǎn)臂302、驅(qū)動電機303、限位塊304、 第二旋轉(zhuǎn)臂305、第二驅(qū)動電機306、太陽能聚光器4、反射鏡401、反射鏡401、基座402、轉(zhuǎn) 筒403、第三電機404、俯仰轉(zhuǎn)臂405、支架406、轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂407、第四電機408、定位萬向節(jié) 座409、定位支撐桿410、定位萬向節(jié)接頭410a、第一調(diào)節(jié)支撐桿411、液壓缸411a、活塞桿 411b、底座412、第二調(diào)節(jié)支撐桿413、檢光屏5、第二檢光屏5a、聚焦目標6、高塔7。
如圖1的原理示意圖所示，本發(fā)明的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，采 用在太陽光反射鏡401的轉(zhuǎn)動中心位置向聚焦目標6發(fā)射一條激光束。再用三棱鏡202、平 面反射鏡201等光學器件作為取光投射機構(gòu)2，把激光束連同反射的太陽光一起投射到檢 光屏5上，檢測投射在檢光屏5上的激光束光斑和太陽反射光光斑，根據(jù)光線直線傳播的特 性，通過實時調(diào)整激光束光斑和太陽反射光光斑之間的距離，使太陽反射光與激光束的傳 播方向一致。 激光束發(fā)生器1位于太陽能聚光器4的反射鏡401的轉(zhuǎn)動中心，且不隨反射鏡401 的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，保持瞄準聚焦目標6的狀態(tài)，因此只要保證太陽反射光與激光束的方向一 致，太陽反射光就可準確對準聚焦目標6。
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通過取光投射機構(gòu)2，可將射向聚焦目標6的激光束及太陽反射光折射或反射到 檢光屏5上，如果激光束和太陽反射光的傳播方向不一致，在檢光屏5上便會分立的激光束 光斑和太陽反射光光斑。通過檢光屏5的光識別及控制系統(tǒng)的處理，便可控制太陽能聚光 器4的反射鏡401轉(zhuǎn)動，直至太陽反射光光斑與激光束光斑重合，此時太陽反射光的傳播方 向便與激光束的傳播方向一致，可以準確聚焦到高塔7上的目標。 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)具有圍繞高塔7的多個太陽能聚光器4，檢光屏5通常設(shè)置 在高塔7上，環(huán)繞高塔7 —周。由于檢光屏5與聚焦目標6比較接近，而采用取光投射機構(gòu) 2投射的太陽反射光光斑與激光束光斑，在太陽能聚光器4的角度有略微偏差時，便有很大 的差別，因此本發(fā)明的聚光準確度非常高。當然檢光屏5也可設(shè)置在其他容易投射的位置。
在同一時刻，不能有兩個太陽聚光器投射到檢光屏5上，否則，就無法檢測。因此 各個太陽能聚光器4的激光束是依次發(fā)出的，在某個太陽能聚光器4的激光束發(fā)出時，取光 投射機構(gòu)2便運動到激光束光路上，進行太陽反射光的瞄準作業(yè)，而其他太陽能聚光器4的 瞄準裝置則處于關(guān)閉狀態(tài)。通過對各個太陽能聚光器4的依次瞄準對焦，可保證整個塔式 太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能聚光器4都能實時的對準聚焦目標6。 為了避免太陽能聚光器4的角度太偏，太陽反射光無法投射到檢光屏5上，在投射 驅(qū)動機構(gòu)3設(shè)置第二取光投射機構(gòu)2a，將太陽反射光和激光束投射到太陽能聚光器4的第 二檢光屏5a上，用于進行粗調(diào)瞄準。第二取光投射機構(gòu)2a可以使用凹面反射鏡或平面反 射鏡。經(jīng)過凹面鏡反射過來太陽光和激光束光線強度是非常強的，能夠在直接點燃紙，所以 在第二檢光屏5a上方需要經(jīng)過一些處理，只讓少量光線透過照射到第二檢光屏5a上，大多 光線被反射回去。經(jīng)過凹面反射鏡反射過來太陽光和激光束就會在第二檢光屏5a上成象。
檢光屏5可以使用現(xiàn)有技術(shù)中用于識別光點的各種設(shè)備。檢光屏5也可是設(shè)置縱 向和橫向互不接觸的上下二層導線。上下二層導線之間縱橫交叉點的位置襯以光敏電阻材 料。當有投射光線照射時，縱橫交叉點上的光敏電阻使二層導線導通，以此識別投射到檢光 屏5上的光斑。
實施例1 本實施例的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，包括激光束發(fā)生器1、取光投 射機構(gòu)2和投射驅(qū)動機構(gòu)3。 如圖2所示塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的獨臂式太陽能聚光器4，太陽能聚光器4包括 基座402、與基座402相配裝能水平旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒403、驅(qū)動轉(zhuǎn)筒403旋轉(zhuǎn)的第三電機404。第 三電機404的動力輸出軸上固定設(shè)置有齒輪傳動機構(gòu)，通過齒輪傳動機構(gòu)驅(qū)動轉(zhuǎn)筒403沿 水平方向轉(zhuǎn)動，改變反射鏡401水平方向的角度。 在轉(zhuǎn)筒403上端鉸接有俯仰轉(zhuǎn)臂405，俯仰轉(zhuǎn)臂405的自由端通過支架406固定有 反射鏡401。在俯仰轉(zhuǎn)臂405的中部通過萬向節(jié)連接有轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂407，所述的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂 407制有齒條，并與第四電機408上的齒輪傳動機構(gòu)嚙合，通過驅(qū)動轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂407改變俯 仰轉(zhuǎn)臂405的俯仰角，從而調(diào)整反射鏡401豎直方向的角度。 本發(fā)明中，通過控制反射鏡401不停轉(zhuǎn)動，直至太陽反射光光斑與激光束光斑重 合，此時反射鏡401便處于最佳的反射狀態(tài)。也可以在太陽能聚光器4上安裝有檢測轉(zhuǎn)筒 403和俯仰轉(zhuǎn)臂405轉(zhuǎn)動角度的檢測傳感器，通過現(xiàn)有太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，便可 準確控制反射鏡401的轉(zhuǎn)動角度，使反射鏡401轉(zhuǎn)動到最佳的反射狀態(tài)。
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反射鏡401背面固定連接有支架406，在反射鏡401的中心制有通孔，支架406支 撐反射鏡401，使反射鏡401的轉(zhuǎn)動中心位于俯仰轉(zhuǎn)臂405的鉸接端。 激光束發(fā)生器1固定設(shè)置在圍繞高塔7的太陽能聚光器4上，且位于太陽能聚光 器4的反射鏡401的轉(zhuǎn)動中心。本實施例中，激光束發(fā)生器1設(shè)置在俯仰轉(zhuǎn)臂405的鉸接 端。激光束發(fā)生器1通過設(shè)置在轉(zhuǎn)筒403空腔內(nèi)的支撐桿與基座402固定連接，不隨轉(zhuǎn)筒 403的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。 各個太陽能聚光器4上的激光束發(fā)生器1依次發(fā)出對準高塔7太陽能灶的激光束 la ;所述的取光投射機構(gòu)2和投射驅(qū)動機構(gòu)3設(shè)置在激光束光路附近，取光投射機構(gòu)2為投 射反射鏡或折射鏡，在激光束發(fā)生器1發(fā)出激光束la時，投射驅(qū)動機構(gòu)3驅(qū)動取光投射機 構(gòu)2運動到激光束la的光路上，通過取光投射機構(gòu)2將激光束la反射或折射到檢光屏5 上。本實施例中，所述的檢光屏5安裝在高塔7的側(cè)壁上。 如圖2所示，投射驅(qū)動機構(gòu)3包括支撐臂301、旋轉(zhuǎn)臂302、驅(qū)動電機303和限位塊 304。取光投射機構(gòu)2固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂302的自由端，旋轉(zhuǎn)臂302的另一端固定連接有旋 轉(zhuǎn)軸，所述的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在支撐臂301的軸承內(nèi)，并與驅(qū)動電機303的動力輸出軸相連 接，驅(qū)動電機303驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂302轉(zhuǎn)動至限位塊304限定位置，使取光投射機構(gòu)2位于激光 束光路上，將激光束la以及太陽反射光投射到檢光屏5上。本實施例中，取光投射機構(gòu)2 為三棱鏡202，將激光束la以及太陽反射光折射到檢光屏5上。 如圖3所示，在支撐臂301上轉(zhuǎn)動設(shè)置有第二旋轉(zhuǎn)臂305和第二驅(qū)動電機306，所 述的第二旋轉(zhuǎn)臂305連接有第二取光投射機構(gòu)2a，本實施例中第二取光投射機構(gòu)2a為凹面 鏡。在需要粗調(diào)時，第二驅(qū)動電機306驅(qū)動第二旋轉(zhuǎn)臂305轉(zhuǎn)動，在激光束發(fā)生器1發(fā)出激 光束la時，使第二取光投射機構(gòu)2a位于激光束光路上將激光束la和太陽反射光反射到太 陽能聚光器4上的第二檢光屏5a。
實施例2 如圖4所示塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的太陽能聚光器4，太陽能聚光器4包括反射鏡 401。在反射鏡401的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置有定位萬向節(jié)座409，定位支撐桿410上端固定設(shè)置有 與定位萬向節(jié)座409相配合的定位萬向節(jié)接頭410a，反射鏡401可繞旋轉(zhuǎn)中心任意轉(zhuǎn)動。 在反射鏡401的旋轉(zhuǎn)中心處及定位萬向節(jié)座409上設(shè)置有通孔，激光束發(fā)生器1設(shè)置在定 位萬向節(jié)接頭410a上，不隨反射鏡401的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，并且激光束發(fā)生器1通過該通孔發(fā) 出激光束la。 在反射鏡401背部兩側(cè)還設(shè)置有驅(qū)動反射鏡401繞定位萬向節(jié)接頭410a作出角 度調(diào)節(jié)的第一調(diào)節(jié)支撐桿411和第二調(diào)節(jié)支撐桿413。第二調(diào)節(jié)支撐桿413和第一調(diào)節(jié)支 撐桿411結(jié)構(gòu)相同，位于支撐桿410的兩側(cè)，且處于反射鏡401的對角位置。通過第一調(diào)節(jié) 支撐桿411和第二調(diào)節(jié)支撐桿413的調(diào)節(jié)，可使反射鏡401繞定位萬向節(jié)接頭410a轉(zhuǎn)動。 第一調(diào)節(jié)支撐桿411由液壓缸411a和活塞桿411b組成，第一調(diào)節(jié)支撐桿411的上端通過 萬向節(jié)接頭與反射鏡401背部的萬向節(jié)座相配合，調(diào)節(jié)支撐桿411的下端通過萬向節(jié)接頭 與底座412的萬向節(jié)座相配合，通過液壓缸41 la和活塞桿41 lb調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)支撐桿411 的長度以改變反射鏡401的角度。 塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置包括激光束發(fā)生器1、取光投射機構(gòu)2和 投射驅(qū)動機構(gòu)3。各個太陽能聚光器4上的激光束發(fā)生器1依次發(fā)出對準高塔7太陽能灶
8的激光束la。取光投射機構(gòu)2和投射驅(qū)動機構(gòu)3設(shè)置在激光束光路附近。取光投射機構(gòu)2 為投射反射鏡或折射鏡，在激光束發(fā)生器1發(fā)出激光束la時，投射驅(qū)動機構(gòu)3驅(qū)動取光投 射機構(gòu)2運動到激光束la的光路上，通過取光投射機構(gòu)2將激光束la反射或折射到檢光 屏5上。本實施例中取光投射機構(gòu)2為平面鏡201，將激光束la以及太陽反射光反射到檢 光屏5上。 如圖4所示，本實施例的投射驅(qū)動機構(gòu)3包括支撐臂301、旋轉(zhuǎn)臂302、驅(qū)動電機 303和限位塊304。取光投射機構(gòu)2固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂302的自由端，旋轉(zhuǎn)臂302的另一端 固定連接有旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在支撐臂301的軸承內(nèi)，并與驅(qū)動電機303的動力輸出 軸相連接。驅(qū)動電機303驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂302轉(zhuǎn)動至限位塊304限定位置，使取光投射機構(gòu)2 位于激光束光路上，將激光束la以及太陽反射光投射到檢光屏5上。 如圖5所示，在支撐臂301上轉(zhuǎn)動設(shè)置有第二旋轉(zhuǎn)臂305和第二驅(qū)動電機306，所 述的第二旋轉(zhuǎn)臂305連接有第二取光投射機構(gòu)2a，本實施例中第二取光投射機構(gòu)2a為平面 鏡。在需要粗調(diào)時，第二驅(qū)動電機306驅(qū)動第二旋轉(zhuǎn)臂305轉(zhuǎn)動，在激光束發(fā)生器1發(fā)出激 光束la時，使第二取光投射機構(gòu)2a位于激光束光路上，將激光束la和太陽反射光反射到 太陽能聚光器4上的第二檢光屏5a。 本發(fā)明的最佳實施例已闡明，由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員做出的各種變化或改型都不 會脫離本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是包括激光束發(fā)生器(1)、取光投射機構(gòu)(2)和投射驅(qū)動機構(gòu)(3)；所述的激光束發(fā)生器(1)固定設(shè)置在圍繞高塔(7)的太陽能聚光器(4)上，且位于太陽能聚光器(4)的反射鏡(401)的轉(zhuǎn)動中心，各個太陽能聚光器(4)上的激光束發(fā)生器(1)依次發(fā)出對準高塔太陽能灶的激光束(1a)；所述的取光投射機構(gòu)(2)和投射驅(qū)動機構(gòu)(3)設(shè)置在激光束光路附近，取光投射機構(gòu)(2)為投射反射鏡或折射鏡，在激光束發(fā)生器(1)發(fā)出激光束(1a)時，投射驅(qū)動機構(gòu)(3)驅(qū)動取光投射機構(gòu)(2)運動到激光束(1a)的光路上，通過取光投射機構(gòu)(2)將激光束(1a)反射或折射到檢光屏(5)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述投射驅(qū)動機構(gòu)(3)包括支撐臂(301)、旋轉(zhuǎn)臂(302)、驅(qū)動電機(303)和限位塊(304)，所述的取光投射機構(gòu)(2)固定設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臂(302)的自由端，旋轉(zhuǎn)臂(302)的另一端固定連接有旋轉(zhuǎn)軸，所述的旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動設(shè)置在支撐臂(301)的軸承內(nèi)，并與驅(qū)動電機(303)的動力輸出軸相連接，驅(qū)動電機(303)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)臂(302)轉(zhuǎn)動至限位塊(304)限定位置，使取光投射機構(gòu)(2)位于激光束光路上，將激光束(la)以及太陽反射光投射到檢光屏(5)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述的取光投射機構(gòu)(2)為至少一塊的平面鏡(201)，將激光束(la)以及太陽反射光反射到檢光屏(5)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述的取光投射機構(gòu)(2)為至少一塊的三棱鏡(202)，將激光束(la)以及太陽反射光折射到檢光屏(5)上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述的支撐臂(301)上轉(zhuǎn)動設(shè)置有第二旋轉(zhuǎn)臂(305)和第二驅(qū)動電機(306)，所述的第二旋轉(zhuǎn)臂(305)連接有第二取光投射機構(gòu)(2a)，第二取光投射機構(gòu)(2a)為平面鏡或凹面鏡，在激光束發(fā)生器(1)發(fā)出激光束(la)時，將激光束(la)和太陽反射光反射到太陽能聚光器(4)上的第二檢光屏(5a)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述的太陽能聚光器(4)為獨臂式太陽能聚光器，所述激光束發(fā)生器(1)固定設(shè)置在獨臂式太陽能聚光器的轉(zhuǎn)軸中心。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述的獨臂式太陽能聚光器(4)包括基座(402)、與基座(402)相配裝并能水平旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒(403)、驅(qū)動轉(zhuǎn)筒(403)旋轉(zhuǎn)的第三電機(404)、鉸接在轉(zhuǎn)筒(403)上端的俯仰轉(zhuǎn)臂(405);俯仰轉(zhuǎn)臂(405)的自由端通過支架(406)固定有反射鏡(401)，在俯仰轉(zhuǎn)臂(405)的中部通過萬向節(jié)連接有轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂(407)，所述的轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)臂(407)制有齒條，并與第四電機(408)上的齒輪嚙合，在俯仰轉(zhuǎn)臂(405)的鉸接端固定有所述的激光束發(fā)生器(1)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述的太陽能聚光器(4)包括反射鏡(401)，在反射鏡(401)的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置有定位萬向節(jié)座(409)，定位支撐桿(410)上端設(shè)置有與定位萬向節(jié)座(409)相配合的定位萬向節(jié)接頭(410a)，在反射鏡(401)的旋轉(zhuǎn)中心處以及定位萬向節(jié)座(409)上設(shè)置有通孔，所述的激光束發(fā)生器(1)設(shè)置在定位萬向節(jié)接頭(410a)上并通過該通孔發(fā)出激光束(la);在反射鏡(401)的上部一側(cè)設(shè)置由液壓缸(411a)和活塞桿(411b)組成的第一調(diào)節(jié)支撐桿(411)，調(diào)節(jié)支撐桿(411)的上端通過萬向節(jié)連接反射鏡(401)，調(diào)節(jié)支撐桿(411)的下端通過萬向節(jié)連接底座(412)，在反射鏡(401)的下部另一側(cè)設(shè)置有第二調(diào)節(jié)支撐桿(413)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，其特征是所述的檢光屏(5)安裝在高塔(7)的側(cè)壁上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種塔式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光瞄準裝置，包括激光束發(fā)生器、取光投射機構(gòu)和投射驅(qū)動機構(gòu)；所述的激光束發(fā)生器固定設(shè)置在圍繞高塔的太陽能聚光器上，且位于太陽能聚光器的反射鏡的轉(zhuǎn)動中心，各個太陽能聚光器上的激光束發(fā)生器依次發(fā)出對準高塔太陽能灶的激光束；所述的取光投射機構(gòu)和投射驅(qū)動機構(gòu)設(shè)置在激光束光路附近，取光投射機構(gòu)為投射反射鏡或折射鏡，在激光束發(fā)生器發(fā)出激光束時，投射驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動取光投射機構(gòu)運動到激光束的光路上，通過取光投射機構(gòu)將激光束反射或折射到檢光屏上。
文檔編號F24J2/38GK101737279SQ20091015564
公開日2010年6月16日 申請日期2009年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者何開浩 申請人:何開浩