專利名稱:一種用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于太陽能發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)中的太陽能跟蹤集熱裝置。包括位于兩端的立柱，在立柱上架設(shè)有中心軸；在中心軸的兩側(cè)沿軸向并列設(shè)有多組反光鏡固定裝置，該裝置包括弧形的反光鏡面板、直管狀的橫梁及附屬支架，反光鏡面板通過V形的面板支架固定于所述橫梁，橫梁通過直桿狀的橫梁支架固定于所述中心軸；在所述中心軸上還設(shè)有與之垂直設(shè)置、前端從兩組所述反光鏡面板之間伸出至焦點(diǎn)處的多個(gè)集熱管架，所述各集熱管架的中心線共面；在兩所述橫梁之間架設(shè)有圓弧形的齒條，所述齒條的圓心位于所述中心軸的軸線上，在所述立柱上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述齒條移動(dòng)的動(dòng)力裝置；還包括連接至所述動(dòng)力裝置的控制器。
【專利說明】一種用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于太陽能發(fā)電設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，在世界范圍內(nèi)成功利用太陽能發(fā)電的技術(shù)有兩種:一種是太陽能光伏發(fā)電技術(shù)，一種是太陽能熱發(fā)電技術(shù)。光伏發(fā)電是利用太陽能電池技術(shù)，將太陽能中的光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋６柲軣岚l(fā)電是運(yùn)用預(yù)定量的特制反射鏡直接對(duì)太陽光熱聚焦聚集，將這已聚焦聚集了的太陽光熱積存于集熱裝置形成高溫?zé)崮?，再將高溫?zé)崮芙?jīng)換熱裝置生產(chǎn)蒸汽，蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電。其中，光伏發(fā)電由太陽能電池方陣、蓄電池組、充放電控制器、逆變器、交流配電柜、太陽能跟蹤控制系統(tǒng)等組成，其中又以太陽能電池最為關(guān)鍵。此種方式存在諸多缺陷:首先，在太陽能電池的基本單元一太陽能電池片的生產(chǎn)過程中會(huì)消耗硅同時(shí)造成環(huán)境污染；其次，太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率較低，為16%至20% ;再者，光伏發(fā)電的方式容易受到天氣陰晴狀況等氣候條件的影響；最后，太陽能電池的使用壽命較低，一般為3至5年，這決定了光伏發(fā)電的成本較高。與之形成對(duì)比的是，太陽能熱發(fā)電技術(shù)具有鮮明的特點(diǎn):首先，整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)都采用常規(guī)的材料和元件，生產(chǎn)安裝以及維修維護(hù)技術(shù)成熟，對(duì)環(huán)境友好、壽命長、成本也比較低廉；其次，由于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是由前端的集熱系統(tǒng)和后端的蒸汽輪機(jī)發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成，因此可以在現(xiàn)有火電發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改造，將煤燃燒系統(tǒng)替換為太陽能集熱系統(tǒng)，節(jié)約社會(huì)資源。因此，太陽能熱發(fā)電方式具有更大的優(yōu)勢。在太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中，最為關(guān)鍵的部件是令反光鏡根據(jù)太陽運(yùn)行的年日變化規(guī)律始終保持與太陽光的最佳位置狀態(tài)、提高太陽能轉(zhuǎn)化率的太陽能跟蹤控制系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中的跟蹤控制系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本偏高、穩(wěn)定性能也較差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、穩(wěn)定性好的用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置。
[0004]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置包括位于兩端的立柱，在所述立柱上架設(shè)有中心軸；在所述中心軸的兩側(cè)沿軸向并列設(shè)有多組反光鏡固定裝置，該裝置包括弧形的反光鏡面板、直管狀的橫梁及附屬支架，所述反光鏡面板通過V形的面板支架固定于所述橫梁，所述橫梁通過直桿狀的橫梁支架固定于所述中心軸；在所述中心軸上還設(shè)有與之垂直設(shè)置、前端從兩組所述反光鏡面板之間伸出至焦點(diǎn)處的多個(gè)集熱管架，所述各集熱管架的中心線共面；在兩所述橫梁之間架設(shè)有圓弧形的齒條，所述齒條的圓心位于所述中心軸的軸線上，在所述立柱上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述齒條移動(dòng)的動(dòng)力裝置；還包括連接至所述動(dòng)力裝置的控制器。
[0005]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:通過采用上述設(shè)計(jì)，本實(shí)用新型提出了一種用于太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)中的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、成本也較低。齒輪齒條的傳動(dòng)方式保證了控制精度和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性。整個(gè)跟蹤控制裝置完成安裝固定后，在控制器中預(yù)設(shè)由太陽的每日升起時(shí)間、高度角、運(yùn)行軌跡等數(shù)據(jù)計(jì)算得到的控制規(guī)則，控制動(dòng)力裝置輸出動(dòng)力，使反光鏡面板一直保持與太陽光的合適的角度，最大限度地收集熱能。熱收集效率高，裝置整體的低，便于維護(hù)和清洗。
[0006]優(yōu)選地:所述中心軸兩側(cè)的反光鏡固定裝置以所述集熱管架中心線所在的平面為對(duì)稱平面對(duì)稱設(shè)置。
[0007]優(yōu)選地:所述中心軸為空心管狀結(jié)構(gòu)，在其兩端設(shè)有法蘭盤?？招墓軤畹闹行妮S降低了反光鏡固定裝置的整體質(zhì)量，提升了控制的靈活性并降低能耗。法蘭盤使相鄰兩個(gè)跟蹤控制裝置之間能夠?qū)崿F(xiàn)串接，提升整體動(dòng)作的一致性。
[0008]優(yōu)選地:所述立柱包括位于下方的帶有基座的立柱本體，其頂端設(shè)有半圓形的槽口，還包括具有同樣直徑的半圓形槽口的扣蓋；在所述立柱本體的端部設(shè)有螺紋孔，在所述扣蓋的相應(yīng)位置設(shè)有貫通的連接孔，所述扣蓋通過設(shè)于所述連接孔中的緊固螺釘固接于所述立柱本體上。上述設(shè)計(jì)的立柱結(jié)構(gòu)便于安裝和維護(hù)。
[0009]優(yōu)選地:在所述中心軸與立柱之間設(shè)有軸承。
[0010]優(yōu)選地:所述齒條為兩根，分別固接于所述橫梁的兩端；所述動(dòng)力裝置為對(duì)應(yīng)的兩組，分別固接于所述兩立柱上。
[0011]優(yōu)選地:所述動(dòng)力裝置包括用于與所述立柱連接的底座，在所述底座上設(shè)有電機(jī)、減速機(jī)以及相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)軸承座，所述減速機(jī)的輸出軸架設(shè)于所述軸承座上，在所述軸承座之間的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪，在所述軸承座與所述輸出軸之間設(shè)有軸承。
[0012]優(yōu)選地:所述橫梁支架的兩端與所述橫梁和中心軸均采用焊接的方式固接。
[0013]優(yōu)選地:所述面板支架的一端采用焊接的方式與所述橫梁固接，另一端設(shè)有連接孔并通過螺栓固定于所述反光鏡面板背部的耳板上。
[0014]優(yōu)選地:在所述橫梁的中部設(shè)置第三根圓弧形的齒條，對(duì)應(yīng)設(shè)置固定于地面的中間支撐體，在所述中間支撐體的頂部通過軸承座設(shè)置中部固接有從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)軸，所述齒條與所述從動(dòng)齒輪相嚙合。中間支撐體的采用在裝置的中部提供一個(gè)支撐力，提升了裝置的整體強(qiáng)度和抗變形能力。

【附圖說明】

[0015]圖1是本實(shí)用新型的側(cè)視圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型的主視圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型中主框架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實(shí)用新型中立柱的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是本實(shí)用新型中動(dòng)力裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中:1、集熱管箍；2、集熱管架；3、反光鏡面板；4、面板支架；5、橫梁；6、橫梁支架、齒條；8、中心軸；9、立柱；9-1、立柱本體；9-2、扣蓋；9-3、緊固螺釘；10、控制器；11、動(dòng)力裝置；11_1、軸承座；11_2、主動(dòng)齒輪；11_3減速機(jī)；11_4、電機(jī)；11_5、底座。

【具體實(shí)施方式】
[0021]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0022]請參見圖1和圖2，本實(shí)用新型包括位于兩端的立柱9，在立柱9上架設(shè)有中心軸8，中心軸8應(yīng)能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。具體地，立柱9的結(jié)構(gòu)為:包括位于下方的帶有基座的立柱本體9-1，基座可以固接于地粧上。在立柱本體9-1的頂端設(shè)有半圓形的槽口，還包括具有同樣直徑的半圓形槽口的扣蓋9-2。在立柱本體9-1的端部設(shè)有螺紋孔，在扣蓋9-2的相應(yīng)位置設(shè)有貫通的連接孔，扣蓋9-2通過設(shè)于連接孔中的緊固螺釘9-3固接于立柱本體9-1上。
[0023]為了降低裝置的整體重量并提升運(yùn)動(dòng)的靈活性，中心軸8設(shè)置為空心管狀結(jié)構(gòu)，在其兩端設(shè)有法蘭盤，在中心軸8與立柱9之間設(shè)置軸承。法蘭盤的作用是，當(dāng)多個(gè)用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置并排串接安裝時(shí)，可以依次進(jìn)行串接，提升整體動(dòng)作的一致性。
[0024]在中心軸8的兩側(cè)、沿軸向并列地設(shè)有多組反光鏡固定裝置，該裝置包括弧形的反光鏡面板3、直管狀的橫梁5及附屬支架，反光鏡面板3通過V形的面板支架4固定于橫梁5，橫梁5通過直桿狀的橫梁支架6固定于中心軸8。具體地，橫梁支架6的兩端與橫梁5和中心軸8均采用焊接的方式固接；面板支架4的一端采用焊接的方式與橫梁5固接，另一端設(shè)有連接孔并通過螺栓固定于反光鏡面板3背部的耳板上。
[0025]反光鏡面板3的大小、弧度根據(jù)實(shí)際需要定制，在其表面覆蓋反光鏡，現(xiàn)有技術(shù)中也存在高反光率的鏡面膜，將其覆蓋在反光鏡面板3上。可以想到的是，反光鏡面板3、橫梁5與中心軸8之間的固定支架有多種形式，并不局限于上面描述的具體形式。
[0026]在中心軸8上還設(shè)有與之垂直設(shè)置、前端從兩組反光鏡面板3之間伸出至焦點(diǎn)處的多個(gè)集熱管架2，各集熱管架2的中心線共面，在其端部設(shè)有集熱管箍I。裝有導(dǎo)熱介質(zhì)的集熱管即安裝在集熱管架2的前端，即反光鏡面板3的焦點(diǎn)處，吸收反射回來的太陽能熱會(huì)K。
[0027]優(yōu)選地，中心軸8兩側(cè)的反光鏡固定裝置以集熱管架2中心線所在的平面為對(duì)稱平面對(duì)稱設(shè)置。
[0028]在兩橫梁5之間架設(shè)有圓弧形的齒條7，該齒條7的圓心位于中心軸8的軸線上。在立柱9上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)齒條7移動(dòng)的動(dòng)力裝置11。為提升整體的穩(wěn)定性，齒條7設(shè)置為兩根，分別固接于橫梁5的兩端；動(dòng)力裝置11為對(duì)應(yīng)的兩組，分別固接于兩立柱9上。
[0029]動(dòng)力裝置的具體結(jié)構(gòu)為:包括用于與立柱9連接的底座11-5，在底座11-5上設(shè)有電機(jī)11-4、減速機(jī)11-3以及相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)軸承座11-1，減速機(jī)11-3的輸出軸架設(shè)于軸承座11-1上。在軸承.11-1之間的輸出軸上設(shè)有與齒條7嚙合的主動(dòng)齒輪11-2，在軸承座11-1與輸出軸之間設(shè)有軸承。
[0030]為了提升裝置的整體強(qiáng)度和抗變形能力，在裝置的中部設(shè)置支撐部件。在橫梁5的中部設(shè)置第三根圓弧形的齒條7，對(duì)應(yīng)設(shè)置固定于地面的中間支撐體。在中間支撐體的頂部通過軸承11-1設(shè)置中部固接有從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)軸，齒條7與從動(dòng)齒輪相嚙合。
[0031]本實(shí)例還包括連接至動(dòng)力裝置11的控制器10?？刂破?0中預(yù)設(shè)對(duì)電機(jī)11-4的控制規(guī)則，該規(guī)則由太陽的每日升起時(shí)間、高度角、運(yùn)行軌跡等數(shù)據(jù)計(jì)算得到。由該規(guī)則控制的電機(jī)11-4實(shí)時(shí)響應(yīng)動(dòng)作，控制反光鏡固定裝置的指向，最大限度地接收太陽能熱能。
【權(quán)利要求】
1.一種用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:包括位于兩端的立柱(9)，在所述立柱(9)上架設(shè)有中心軸(8);在所述中心軸(8)的兩側(cè)沿軸向并列設(shè)有多組反光鏡固定裝置，該裝置包括弧形的反光鏡面板(3)、直管狀的橫梁(5)及附屬支架，所述反光鏡面板(3)通過V形的面板支架(4)固定于所述橫梁(5)，所述橫梁(5)通過直桿狀的橫梁支架￠)固定于所述中心軸(8);在所述中心軸(8)上還設(shè)有與之垂直設(shè)置、前端從兩組所述反光鏡面板(3)之間伸出至焦點(diǎn)處的多個(gè)集熱管架(2)，所述各集熱管架(2)的中心線共面；在兩所述橫梁(5)之間架設(shè)有圓弧形的齒條(7)，所述齒條(7)的圓心位于所述中心軸(8)的軸線上，在所述立柱(9)上還設(shè)有驅(qū)動(dòng)所述齒條(7)移動(dòng)的動(dòng)力裝置(11);還包括連接至所述動(dòng)力裝置(11)的控制器(10)。2.按照權(quán)利要求1所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:所述中心軸(8)兩側(cè)的反光鏡固定裝置以所述集熱管架(2)中心線所在的平面為對(duì)稱平面對(duì)稱設(shè)置。3.按照權(quán)利要求1所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:所述中心軸(8)為空心管狀結(jié)構(gòu)，在其兩端設(shè)有法蘭盤。4.按照權(quán)利要求1所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:所述立柱(9)包括位于下方的帶有基座的立柱本體(9-1)，其頂端設(shè)有半圓形的槽口，還包括具有同樣直徑的半圓形槽口的扣蓋(9-2);在所述立柱本體(9-1)的端部設(shè)有螺紋孔，在所述扣蓋(9-2)的相應(yīng)位置設(shè)有貫通的連接孔，所述扣蓋(9-2)通過設(shè)于所述連接孔中的緊固螺釘(9-3)固接于所述立柱本體(9-1)上。5.按照權(quán)利要求4所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:在所述中心軸(8)與立柱(9)之間設(shè)有軸承。6.按照權(quán)利要求1所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:所述齒條(7)為兩根，分別固接于所述橫梁(5)的兩端；所述動(dòng)力裝置(11)為對(duì)應(yīng)的兩組，分別固接于所述兩立柱(9)上。7.按照權(quán)利要求6所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:所述動(dòng)力裝置(11)包括用于與所述立柱(9)連接的底座(11-5)，在所述底座(11-5)上設(shè)有電機(jī)(11-4)、減速機(jī)(11-3)以及相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)軸承座(11-1)，所述減速機(jī)(11-3)的輸出軸架設(shè)于所述軸承座(11-1)上，在所述軸承座(11-1)之間的輸出軸上設(shè)有主動(dòng)齒輪(11-2)，在所述軸承座(11-1)與所述輸出軸之間設(shè)有軸承。8.按照權(quán)利要求1所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:所述橫梁支架￠)的兩端與所述橫梁(5)和中心軸(8)均采用焊接的方式固接。9.按照權(quán)利要求1所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:所述面板支架(4)的一端采用焊接的方式與所述橫梁(5)固接，另一端設(shè)有連接孔并通過螺栓固定于所述反光鏡面板(3)背部的耳板上。10.按照權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的用于太陽能光熱發(fā)電的太陽能跟蹤集熱裝置，其特征在于:在所述橫梁(5)的中部設(shè)置第三根圓弧形的齒條(7)，對(duì)應(yīng)設(shè)置固定于地面的中間支撐體，在所述中間支撐體的頂部通過軸承座(11-1)設(shè)置中部固接有從動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)軸，所述齒條(7)與所述從動(dòng)齒輪相嚙合。
【文檔編號(hào)】G05D3-00GK204287975SQ201420667651
【發(fā)明者】侯麗萍 [申請人]中健元生物科技（天津）有限公司