專利名稱：一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元。
背景技術：
本實用新型涉及的是聚焦型太陽能熱能技術發(fā)電(Concentrating Solar Power,簡稱CSP)，通過大面積反光鏡以聚焦的方式將太陽能直射光聚集起來，加熱水或其他工質，最終產生高溫高壓的蒸汽，蒸汽驅動汽輪機發(fā)電或其他利用。目前國際上已經在使用的三種熱能采集結構:塔式、蝶式、槽式結構形式，其中槽式太陽能熱發(fā)電技術是目前最為成熟的太陽能熱發(fā)電利用技術。但是目前所有使用的方式都是橫向結構組成的橫槽式太陽能采熱系統(tǒng)。橫向組成的槽式太陽能采集系統(tǒng)存在的主要問題在于:1不能夠進行一次熱能轉換，即不能采用水直接蒸發(fā)為蒸汽，一般多是采用二次工質熱轉換的方式，所以造成效率低成本高，2單組采熱系統(tǒng)的組合長度受到限制，3橫槽式太陽能采集系統(tǒng)很難實行雙軸跟蹤，不能發(fā)揮其高效率，4橫槽式太陽能采集系統(tǒng)由于其結構的原因風阻力大從而造成了機械強度要求提高，目前橫槽式熱能采集系統(tǒng)最大存在的問題是投資成本問題，也是障礙商業(yè)大規(guī)模發(fā)展的關鍵問題。
發(fā)明內容本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術中聚焦型太陽能熱能技術發(fā)電采用橫槽式太陽能采集系統(tǒng)所存在的上述問題，提供一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元。本實用新型設計一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元，包括由可以組成平行安裝采熱單元的機架、供水管道、蒸汽輸送管道、反射鏡、加熱管、安裝基座，其特征在于:機架由水平轉軸安裝在安裝基座上，機架由仰角驅動裝置驅動，有一支架，支架的上下兩端由轉軸連接機架的前部，在支架的后部安裝有反射鏡托架，在反射鏡托架上安裝有反射鏡，在機架上安裝有加熱管，加熱管豎向安裝，支架的轉軸與一轉角電機相連接，反射鏡的聚焦為一豎向聚焦線，加熱管位于反射鏡的聚焦線上。其特征在于:加熱管的一端接供水管道，加熱管的另一端連接蒸汽輸送管道，其特征在于:機架的水平轉軸位于整個豎向槽式太陽能加熱單元的縱向重心線上。本實用新型的優(yōu)點采用的聚光鏡(罩)和集熱蒸發(fā)管豎向安裝形式，使其結構達到間潔化、標準化、經濟化，并且可以解決所有目前槽式太陽能熱能應用技術所面臨的難題(抗風結構、直接水蒸氣蒸發(fā)、二次交換、雙軸跟蹤、控制技術、建設投資成本等)。豎向槽式結構取代了橫向熱能交換的控制技術難度而采用導熱工質進行二次交換的模式，完全可以采用水單回路直接蒸發(fā)形式，不同于已應用的橫向槽式太陽能技術，改變了二次(高溫工質)交換模式，取消了陣距長度的限制，提高了系統(tǒng)效率，不需要二次交換設備的投入，降低了技術成本和設備成本。豎向槽式結構安裝的形式大大的減少了風阻力，提高了抗風能力，對結構抗風阻的強度要求降低，從而減少了結構成本和控制成本。豎向槽式結構安裝形式的太陽能反光集光采熱系統(tǒng)，采用雙軸跟蹤可以比較容易實現(xiàn)，從而很大程度的提高了太陽能的利用效率，單位面積熱效能量提高37.7%，跟蹤所需要的技術難度和機構要求有很大程度的降低，節(jié)約大量的建造成本，豎向槽式結構安裝形式的跟蹤機構可以采用陣列雙向聯(lián)動連接，可以做到整個區(qū)域系統(tǒng)光照聚焦的完全同步一致性，降低了跟蹤執(zhí)行機構的技術難度和數(shù)量，降低了建設投資成本，太陽能采集自動跟蹤集群區(qū)域控制技術，使得控制設備的數(shù)量得到明細減少，只需要一套就可以滿足整個區(qū)域的執(zhí)行控制，使投入成本減少。改變了目前國際通用的結構形式，從而使得槽式太陽能熱能技術的應用更加具有優(yōu)勢，本專利的實現(xiàn)可以使太陽能熱能利用提高效率35%以上(計算值為37.7%)，降低投資成本50%-70%，(參考文選:中國新能源雜志:Luz公司建造費用由5976美元/千瓦降低到3011美元/千瓦，發(fā)電成本由26.3美分/千瓦時降低到12美分/千瓦時)已經完全具備商業(yè)開發(fā)應用的條件。

附圖1為本實用新型的結構示意圖。下面結合實施例及附圖對本實用新型作詳細說明。
具體實施方式
圖中包括由可以組成平行安裝采熱單元的機架1、供水管道(圖中未畫)、蒸汽輸送管道(圖中未畫)、反射鏡2、加熱管3、安裝基座4，其特征在于:機架由水平轉軸5安裝在安裝基座上，機架由仰角驅動裝置6驅動，有一支架7，支架的上下兩端由轉軸8連接機架的前部，在支架的后部安裝有反射鏡托架9，在反射鏡托架上安裝有反射鏡，在機架上安裝有加熱管，加熱管豎向安裝，支架的轉軸與一轉角電機10相連接，反射鏡的聚焦為一豎向聚焦線，加熱管位于反射鏡的聚焦線上。其特征在于:加熱管的一端接供水管道，加熱管的另一端連接蒸汽輸送管道，其特征在于:機架的水平轉軸位于整個豎向槽式太陽能加熱單元的縱向重心線上。由于本實用新型的豎向槽式太陽能加熱單元是安裝在地面，可以按照陣列安裝，則就可以在一個區(qū)域里實現(xiàn)跟蹤的聯(lián)動，利用一套裝置實現(xiàn)多個單元的聯(lián)動，將大大節(jié)省建設成本，而且機架的水平轉軸位于整個豎向槽式太陽能加熱單元的縱向重心線上的設置，可以使得執(zhí)行機構的驅動力降低。而反射鏡托架帶著反射鏡的轉動，其轉動貫量所消耗的力將低于橫向放置的反射鏡所抬高的力。因此如果將多個單元組合后的加熱系統(tǒng)將大大降低雙跟蹤所需要的電力，也提高了整個系統(tǒng)的發(fā)電效率。實施時，可以根據(jù)當?shù)氐慕浘暥?，計算出太陽的行徑軌跡，然后輸入到控制器中，將所有的單元用供水管道及蒸汽輸送管道相并聯(lián)，并將蒸汽輸送管道連接到發(fā)電機組的蝸輪機中，再由回水補水裝置將蝸輪機流出的余熱水回送到供水管道，形成水蒸汽的循環(huán)，當太陽升起后，控制器輸出信號，驅動仰角驅動裝置及轉角電機轉動，使反射鏡正對太陽，使得反射鏡的聚焦線獲得最大的聚焦熱能，將加熱管中的水加熱到200——400度，變水為水蒸汽，高溫高壓的水蒸汽由蒸汽輸送管道匯集并送到發(fā)電機組的蝸輪機中推動蝸輪葉片轉動，從而帶動發(fā)電機轉動發(fā)電。
權利要求1.一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元，包括由可以組成平行安裝采熱單元的機架、供水管道、蒸汽輸送管道、反射鏡、加熱管、安裝基座，其特征在于:機架由水平轉軸安裝在安裝基座上，機架由仰角驅動裝置驅動，有一支架，支架的上下兩端由轉軸連接機架的前部，在支架的后部安裝有反射鏡托架，在反射鏡托架上安裝有反射鏡，在機架上安裝有加熱管，加熱管豎向安裝，支架的轉軸與一轉角電機相連接，反射鏡的聚焦為一豎向聚焦線，力口熱管位于反射鏡的聚焦線上。
2.按權利要求1所述的一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元，其特征在于:加熱管的一端接供水管道，加熱管的另一端連接蒸汽輸送管道。
3.按權利要求1所述的一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元，其特征在于:機架的水平轉軸位于整個豎向槽式太陽能加熱單元的縱向重心線上。
專利摘要本實用新型涉及一種雙跟蹤豎向槽式太陽能加熱單元。包括由可以組成平行安裝采熱單元的機架、供水管道、蒸汽輸送管道、反射鏡、加熱管、安裝基座，其特征在于機架由水平轉軸安裝在安裝基座上，機架由仰角驅動裝置驅動，有一支架，支架的上下兩端由轉軸連接機架的前部，在支架的后部安裝有反射鏡托架，在反射鏡托架上安裝有反射鏡，在機架上安裝有加熱管，加熱管豎向安裝，支架的轉軸與一轉角電機相連接，反射鏡的聚焦為一豎向聚焦線，加熱管位于反射鏡的聚焦線上。本實用新型的優(yōu)點采用的聚光鏡(罩)和集熱蒸發(fā)管豎向安裝形式，使其結構達到間潔化、標準化、經濟化，并且可以解決所有目前槽式太陽能熱能應用技術所面臨的難題(抗風結構、直接水蒸氣蒸發(fā)、二次交換、雙軸跟蹤、控制技術、建設投資成本等)。
文檔編號F24J2/10GK202993592SQ20122035642
公開日2013年6月12日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權日2012年7月23日
發(fā)明者施丙根, 施晨澤 申請人:上海亞續(xù)電子科技有限公司