太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，該聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括若干個(gè)太陽能集熱器單元和位于這些太陽能集熱器單元下方的液池，所述液池連接有液位調(diào)節(jié)裝置，液池中設(shè)置有浮體和基礎(chǔ)，所述浮體與太陽能集熱器單元相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有傾斜支撐面，太陽能集熱器單元可上下轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述基礎(chǔ)上，太陽能集熱器單元上安裝有至少一個(gè)滾輪，所述滾輪壓靠在浮體的傾斜支撐面上；通過調(diào)整液池的液位來同步控制浮體高低，由浮體頂推太陽能集熱器單元上下轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而同步調(diào)節(jié)太陽能集熱器單元的俯仰角度。該聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)利用液體浮力來同步控制各個(gè)太陽能集熱器單元在追蹤太陽時(shí)的俯仰角度，具有同步率高、控制能耗低、控制基準(zhǔn)統(tǒng)一的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，特別涉及一種利用液體浮力來同步聯(lián)動(dòng)各個(gè)太陽能集熱器單元的太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前的光熱發(fā)電方式，最常見的有塔式、槽式、蝶式等。其中槽式為比較普及的一種，主要由以下幾個(gè)部分組成:光反射匯聚結(jié)構(gòu)、支架結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)控制結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)、集熱結(jié)構(gòu)。其光反射匯聚結(jié)構(gòu)主要為拋物反射面，該拋物面的數(shù)學(xué)定義為:由一簇相互平行且垂直于同一平面的直線經(jīng)過該平面內(nèi)的一條拋物線所形成的軌跡集合，此為一個(gè)直紋拋物面。取其中對(duì)稱的一段作為反射面拋物反射面數(shù)學(xué)模型。一套光反射匯聚結(jié)構(gòu):包括直紋拋物面狀的光反射匯集面及其固定結(jié)構(gòu)，支架結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)控制結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)和集熱結(jié)構(gòu)組成一個(gè)集熱單元，再由若干個(gè)單元水平排成一線組成一組或一行，并將其中的集熱結(jié)構(gòu)串連在一起，集熱結(jié)構(gòu)一般是集熱管。工作時(shí)，陽光照射光反射匯聚結(jié)構(gòu)中的拋物反射面，通過反射匯聚到集熱管并利用光熱轉(zhuǎn)換的高溫將管內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)加熱，帶有熱能的導(dǎo)熱介質(zhì)再沿集熱管出送到熱發(fā)電裝置。光反射匯聚結(jié)構(gòu)中的拋物反射面可隨太陽方位角、仰角俯仰變化而變化，并且通常與反射面集成在一起，集熱結(jié)構(gòu)也隨之一同運(yùn)動(dòng)，以保證聚焦光束時(shí)刻對(duì)準(zhǔn)集熱結(jié)構(gòu)。
[0003]由于結(jié)構(gòu)上的分單元控制以及分單元運(yùn)轉(zhuǎn)，其所帶來的限制是槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)的下列缺點(diǎn):
[0004]第一、分單元的控制與運(yùn)轉(zhuǎn)給系統(tǒng)帶來了時(shí)間時(shí)序的非同步性，以至容易產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力、摩擦增大等負(fù)面效應(yīng)。
[0005]第二、系統(tǒng)中單元的單獨(dú)操作控制所帶來的更大系統(tǒng)誤差。
[0006]第三、分單元控制帶來的能耗損失。
[0007]第四、各個(gè)控制單元的基準(zhǔn)難以統(tǒng)一，傳感器的校準(zhǔn)成為嚴(yán)重問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實(shí)用新型的目的在于提供了太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，該聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)利用液體浮力來同步控制各個(gè)太陽能集熱器單元在追蹤太陽時(shí)的俯仰角度，具有同步率高、控制能耗低、控制基準(zhǔn)統(tǒng)一的優(yōu)點(diǎn)。
[0009]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，該聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括若干個(gè)太陽能集熱器單元和位于這些太陽能集熱器單元下方的液池，所述液池連接有液位調(diào)節(jié)裝置，液池中設(shè)置有浮體和基礎(chǔ)，所述浮體與太陽能集熱器單元相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有傾斜支撐面，太陽能集熱器單元可上下轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述基礎(chǔ)上，太陽能集熱器單元上安裝有至少一個(gè)滾輪，所述滾輪壓靠在浮體的傾斜支撐面上；通過調(diào)整液池的液位來同步控制浮體高低，由浮體頂推太陽能集熱器單元上下轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而同步調(diào)節(jié)太陽能集熱器單元的俯仰角度。
[0010]進(jìn)一步，所述基礎(chǔ)上設(shè)置有頂端為軸座的固定架，所述太陽能集熱器單元上固定有與所述軸座相匹配的轉(zhuǎn)軸，太陽能集熱器單元通過所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述固定架上。
[0011]進(jìn)一步，所述太陽能集熱器單元按矩陣式排布，同一行太陽能集熱單元對(duì)應(yīng)的所述軸座同軸設(shè)置，所述轉(zhuǎn)軸為同時(shí)與整行軸座相連接的公共轉(zhuǎn)軸。
[0012]進(jìn)一步，只設(shè)置一個(gè)所述浮體，浮體與所述太陽能集熱器單元相對(duì)應(yīng)處設(shè)置有向上的凸出部，所述傾斜支撐面設(shè)置在所述凸出部上。
[0013]進(jìn)一步，設(shè)置若干個(gè)所述浮體，浮體與所述太陽能集熱器單元一一對(duì)應(yīng)，浮體之間通過連接結(jié)構(gòu)相互固定。
[0014]進(jìn)一步，所述浮體的高度和所述傾斜面的傾斜角度可以調(diào)整，通過調(diào)節(jié)浮體的高度和傾斜支撐面的傾斜角度，統(tǒng)一校準(zhǔn)太陽集熱器單元之間俯仰角。
[0015]進(jìn)一步，所述液位調(diào)節(jié)裝置包括有一個(gè)或多個(gè)雙向脈沖泵，所述雙向脈沖泵上設(shè)置有過濾網(wǎng)，雙向脈沖泵分別連接所述液池和儲(chǔ)液池，通過雙向脈沖泵向液池輸入或抽排液體，所述儲(chǔ)液池可以是附近河湖。
[0016]進(jìn)一步，通過更換所述滾輪的輪體，可用于所述太陽能集熱器單元在陸地道路中的拖動(dòng)轉(zhuǎn)移。
[0017]進(jìn)一步，所述太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在行洪區(qū)，所述液池按行洪方式設(shè)置呈縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)格狀，緊急情況下用作泄洪渠道。
[0018]進(jìn)一步，所述液池還能夠由若干個(gè)單元池一同構(gòu)成，所述單元池與所述太陽能集熱器單元一一對(duì)應(yīng)，單元池之間相互連通，使液池的水平基準(zhǔn)面高度相同，將此作為推轉(zhuǎn)太陽能集熱器單元的公共基準(zhǔn)之一，以便使控制縱橫排列的太陽能集熱器列陣有一個(gè)天然的標(biāo)準(zhǔn)和校準(zhǔn)面。
[0019]本實(shí)用新型太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，主要利用液體的浮力和等壓強(qiáng)特性，首先利用液池中浮塊的浮力產(chǎn)生的力矩推轉(zhuǎn)太陽能集熱器單元，其次通過裝有液體的液池，使液池的水平基準(zhǔn)面高度相同，將此作為推轉(zhuǎn)陽光反射裝置的公共基準(zhǔn)之一，以便使控制縱橫排列的太陽能集熱器列陣有一個(gè)天然的標(biāo)準(zhǔn)和校準(zhǔn)面。由天然的水面形成的基準(zhǔn)及校正面簡(jiǎn)單易行且不受客觀條件限制，尤其是成本低且運(yùn)行可靠，是整個(gè)太陽能集熱器列陣在跟蹤校準(zhǔn)過程中確定基準(zhǔn)的優(yōu)選方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面，參考附圖，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的說明，附圖中示出了本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。然而，本實(shí)用新型可以體現(xiàn)為多種不同形式，并不應(yīng)理解為局限于這里敘述的示例性實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例，從而使本實(shí)用新型全面和完整，并將本實(shí)用新型的范圍完全地傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。
[0022]為了易于說明，在這里可以使用諸如“上”、“下” “左” “右”等空間相對(duì)術(shù)語，用于說明圖中示出的一個(gè)元件或特征相對(duì)于另一個(gè)元件或特征的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，除了圖中示出的方位之外，空間術(shù)語意在于包括裝置在使用或操作中的不同方位。例如，如果圖中的裝置被倒置，被敘述為位于其他元件或特征“下”的元件將定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性術(shù)語“下”可以包含上和下方位兩者。裝置可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或位于其他方位)，這里所用的空間相對(duì)說明可相應(yīng)地解釋。
[0023]主要結(jié)構(gòu)說明:如圖1所示，本實(shí)用新型的太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括基本的太陽能集熱器單元A組成的列陣和若干個(gè)脈沖泵B，列陣每行為一行單元，而行單元又含有若干個(gè)太陽能集熱器單元A，太陽能集熱器單元A包括陽光反射裝置I和浮體2。其中陽光反射裝置I由反射鏡11、反射鏡支架12組成，在其下部還裝有若干個(gè)滾輪14，其整體可繞設(shè)置于水平面上方的以固定架16支撐的行單元轉(zhuǎn)動(dòng)軸15做俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤太陽。行單元轉(zhuǎn)動(dòng)軸15為同一行中的若干個(gè)太陽能集熱器單元A的公共轉(zhuǎn)動(dòng)軸；浮體2為上部帶有傾斜支撐面25的浮塊21，浮體2置于盛裝液體的液池22中，液池22中裝入水，其中傾斜支撐面25與滾輪14 一一對(duì)應(yīng)設(shè)置。為了匹配列陣俯仰聯(lián)動(dòng)及其基準(zhǔn)統(tǒng)一，同一行中所有比鄰的浮塊21間通過連接結(jié)構(gòu)23固定連接形成一體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，液池22以下部暗溝24相互連通形成液池22的水網(wǎng)，以使各自水平面高度一致并形成公共水平面26。此外，滾輪14通過在傾斜支撐面25上的移動(dòng)對(duì)陽光反射裝置I俯仰角及其轉(zhuǎn)動(dòng)力矩進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0024]其它結(jié)構(gòu)說明:若干脈沖泵B分布于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)之間，脈沖泵B為雙向脈沖泵，其連接液池22和儲(chǔ)液池(圖中未示出)，通過脈沖泵B向液池22輸入或抽排水，儲(chǔ)液池可以是附近河湖，脈沖泵B上設(shè)置有過濾網(wǎng)以濾除水中雜質(zhì)。以單個(gè)脈沖泵B抽吸液體功率所覆蓋液池22等效容積及液池22位置設(shè)置泵數(shù)量及位置。而浮塊21在液池22中的侵入深度可調(diào)，其傾斜支撐面25的傾斜角度及高度可調(diào)，通過此調(diào)整對(duì)不同太陽能集熱器單元A之間、不同行單元之間的陽光反射裝置I俯仰角進(jìn)行統(tǒng)一校準(zhǔn)。對(duì)于滾輪14而言設(shè)置了第二功能，其位置設(shè)置于反射鏡支架12的重心附近并作為車輪裝置用于自載運(yùn)輸，更換輪體后可在陸地道路中被拖動(dòng)轉(zhuǎn)移。再有，連接結(jié)構(gòu)23可設(shè)置于地上、地下的液池22及暗溝24中；最后，液池22水網(wǎng)按行洪方式設(shè)置，在降雨或山洪環(huán)境下兼做泄洪裝置排水。
[0025]工作及控制過程原理:
[0026]如圖1所示，根據(jù)陽光的不同俯仰角度變化，首先由若干分布于網(wǎng)格結(jié)構(gòu)之間的若干脈沖泵B進(jìn)行抽吸工作，由此引起相互連通的液池22水網(wǎng)的公共水平面26的升降并帶動(dòng)所有浮塊21及其固定連接形成的一體網(wǎng)格結(jié)構(gòu)一起升降，浮體2上部帶有傾斜支撐面25也隨之上下移動(dòng)，從而引起反射鏡支架12的若干滾輪14上下滾動(dòng)，使得陽光反射裝置I整體繞以固定架16支撐的行單元轉(zhuǎn)動(dòng)軸15做俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)跟蹤太陽。
[0027]當(dāng)然，還可以只設(shè)置一個(gè)浮體2，浮體2與太陽能集熱器單元I相對(duì)應(yīng)處設(shè)置有向上的凸出部，傾斜支撐面25設(shè)置在凸出部上。
[0028]液池22還能夠由若干個(gè)單元池一同構(gòu)成，單元池與太陽能集熱器單元A—一對(duì)應(yīng)，單元池之間相互連通，使液池的水平基準(zhǔn)面高度相同，將此作為推轉(zhuǎn)太陽能集熱器單元A的公共基準(zhǔn)之一，以便使控制縱橫排列的太陽能集熱器列陣有一個(gè)天然的標(biāo)準(zhǔn)和校準(zhǔn)面。
【權(quán)利要求】
1.太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，該聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)包括若干個(gè)太陽能集熱器單元和位于這些太陽能集熱器單元下方的液池，所述液池連接有液位調(diào)節(jié)裝置，液池中設(shè)置有浮體和基礎(chǔ)，所述浮體與太陽能集熱器單元相對(duì)應(yīng)的設(shè)置有傾斜支撐面，太陽能集熱器單元可上下轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述基礎(chǔ)上，太陽能集熱器單元上安裝有至少一個(gè)滾輪，所述滾輪壓靠在浮體的傾斜支撐面上；通過調(diào)整液池的液位來同步控制浮體高低，由浮體頂推太陽能集熱器單元上下轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而同步調(diào)節(jié)太陽能集熱器單元的俯仰角度。
2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述基礎(chǔ)上設(shè)置有頂端為軸座的固定架，所述太陽能集熱器單元上固定有與所述軸座相匹配的轉(zhuǎn)軸，太陽能集熱器單元通過所述轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接在所述固定架上。
3.如權(quán)利要求2所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱器單元按矩陣式排布，同一行太陽能集熱單元對(duì)應(yīng)的所述軸座同軸設(shè)置，所述轉(zhuǎn)軸為同時(shí)與整行軸座相連接的公共轉(zhuǎn)軸。
4.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，只設(shè)置一個(gè)所述浮體，浮體與所述太陽能集熱器單元相對(duì)應(yīng)處設(shè)置有向上的凸出部，所述傾斜支撐面設(shè)置在所述凸出部上。
5.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，設(shè)置若干個(gè)所述浮體，浮體與所述太陽能集熱器單元一一對(duì)應(yīng)，浮體之間通過連接結(jié)構(gòu)相互固定。
6.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述浮體的高度和所述傾斜面的傾斜角度可以調(diào)整，通過調(diào)節(jié)浮體的高度和傾斜支撐面的傾斜角度，統(tǒng)一校準(zhǔn)太陽集熱器單元之間俯仰角。
7.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述液位調(diào)節(jié)裝置包括有一個(gè)或多個(gè)雙向脈沖泵，所述雙向脈沖泵上設(shè)置有過濾網(wǎng)，雙向脈沖泵分別連接所述液池和儲(chǔ)液池，通過雙向脈沖泵向液池輸入或抽排液體，所述儲(chǔ)液池可以是附近河湖。
8.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，通過更換所述滾輪的輪體，可用于所述太陽能集熱器單元在陸地道路中的拖動(dòng)轉(zhuǎn)移。
9.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能集熱器聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)置在行洪區(qū)，所述液池按行洪方式設(shè)置呈縱橫交錯(cuò)的網(wǎng)格狀，緊急情況下用作泄洪渠道。
10.如權(quán)利要求3所述的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述液池還能夠由若干個(gè)單元池一同構(gòu)成，所述單元池與所述太陽能集熱器單元一一對(duì)應(yīng)，單元池之間相互連通，使液池的水平基準(zhǔn)面高度相同，將此作為推轉(zhuǎn)太陽能集熱器單元的公共基準(zhǔn)之一，以便使控制縱橫排列的太陽能集熱器列陣有一個(gè)天然的標(biāo)準(zhǔn)和校準(zhǔn)面。
【文檔編號(hào)】F24J2/40GK204100617SQ201420382774
【公開日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】薛黎明, 劉伯昂 申請(qǐng)人:中海陽能源集團(tuán)股份有限公司