專利名稱：一種太陽能發(fā)電站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽能發(fā)電站。
背景技術(shù)：
發(fā)電站，顧名思義，就是將其他能量轉(zhuǎn)化成電能的一整套裝置。按照能量來源分， 發(fā)電站可分為火力發(fā)電站、水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站以、潮汐發(fā)電站、核能發(fā)電站和太陽能 發(fā)電站。水力發(fā)電站、風(fēng)力發(fā)電站和潮汐發(fā)電站是利用天然循環(huán)能源發(fā)電，成本較低，但對(duì) 地理?xiàng)l件要求較高，應(yīng)用范圍大大受限。核能發(fā)電站的發(fā)電效率最高，但技術(shù)要求最高，很 難推廣應(yīng)用，而且核廢料對(duì)環(huán)境影響巨大?；鹆Πl(fā)電站是分布最廣泛的發(fā)電站，對(duì)地域、環(huán) 境依賴性較小，其結(jié)構(gòu)一般包括由蒸汽發(fā)生器驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)，蒸汽發(fā)生器的進(jìn)水端連接有 供水泵，供水泵向蒸汽發(fā)生器提供產(chǎn)生蒸汽所必須的自來水，汽輪機(jī)的輸出端驅(qū)動(dòng)連接有 發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)在汽輪機(jī)的帶動(dòng)下發(fā)出電能?；鹆Πl(fā)電站的蒸汽發(fā)生器都是通過燃燒煤炭 或石油加熱的方式來產(chǎn)生蒸汽，因此熱能利用率較低，而且極易造成環(huán)境污染。太陽能發(fā)電 站，一般都是利用光伏電池直接將光能轉(zhuǎn)化成電能，優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)環(huán)境沒有污染，缺 點(diǎn)是光伏電池造價(jià)昂貴，而且太陽能利用率較低。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題，是針對(duì)上述不足提供一種結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，污 染少，且使用及維護(hù)成本低的太陽能發(fā)電站。為解決上述技術(shù)問題，本太陽能發(fā)電站包括由蒸汽發(fā)生器驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)，蒸汽發(fā) 生器的進(jìn)水端連接有供水泵，汽輪機(jī)的輸出端驅(qū)動(dòng)連接有發(fā)電機(jī)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述蒸汽 發(fā)生器包括開口朝向太陽的內(nèi)球面反光鏡，內(nèi)球面反光鏡內(nèi)壁上安裝有通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接 的轉(zhuǎn)動(dòng)支架，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上通過轉(zhuǎn)軸與擺臂中部鉸接在一起，擺臂靠近內(nèi)球面反光鏡的一端 固設(shè)有蒸發(fā)球，蒸發(fā)球繞轉(zhuǎn)軸俯仰的中心與內(nèi)球面反光鏡的球心重合，擺臂上安裝有與蒸 發(fā)球內(nèi)腔連通的進(jìn)水管和出氣管，進(jìn)水管與供水泵出水端連通，出氣管與汽輪機(jī)進(jìn)氣端連 接，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上安裝有驅(qū)動(dòng)擺臂俯仰移動(dòng)的俯仰機(jī)構(gòu)，擺臂上還安裝有感應(yīng)太陽光直射信 號(hào)的光線傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上安裝有與光線傳感器電連接的控制器，控制器根據(jù)光線傳感 器的信號(hào)控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并使蒸發(fā)球中心在內(nèi)球面反光鏡所包含的1/2半 徑球面軌跡上移動(dòng)。本結(jié)構(gòu)的太陽能發(fā)電站是通過球面聚焦加熱和實(shí)時(shí)追蹤加熱結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)合 理，運(yùn)行穩(wěn)定，污染少，且使用及維護(hù)成本低的。球面聚焦加熱結(jié)構(gòu)主要包括開口朝向太陽設(shè)置的內(nèi)球面反光鏡，內(nèi)球面反光鏡內(nèi) 壁上通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)支架，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上通過轉(zhuǎn)軸鉸接有擺臂，擺臂靠近內(nèi)球面反 光鏡的一端固設(shè)有蒸發(fā)球。轉(zhuǎn)動(dòng)支架和擺臂的主要作用是支撐蒸發(fā)球，擺臂上設(shè)有與蒸發(fā) 球內(nèi)腔連通的進(jìn)水管和出氣管，進(jìn)水管的進(jìn)水端與供水泵出水端連接，這樣，供水泵就可將 自來水供入蒸發(fā)球內(nèi)。蒸發(fā)球的球心位于內(nèi)球面反光鏡的1/2半徑球面軌跡上，也就是說，蒸發(fā)球的外表面位于內(nèi)球面反光鏡1/2半徑附近。當(dāng)太陽光沿內(nèi)球面反光鏡球心至蒸發(fā) 球球心方向照射內(nèi)球面反光鏡時(shí)，照射到內(nèi)球面反光鏡內(nèi)壁不同位置上的太陽光線都會(huì)發(fā) 生反射，而且大部分反射光線都會(huì)向穿過內(nèi)球面反光鏡球心太陽光與內(nèi)球面反光鏡所包含 1/2半徑球形軌跡的交點(diǎn)方向反射，而蒸發(fā)球球心與該交點(diǎn)重合，因此，照射到內(nèi)球面反光 鏡的絕大部分反射光線都會(huì)射向蒸發(fā)球外壁，這樣就起到了聚焦加熱的作用，使太陽光能 量迅速聚集到蒸發(fā)球，也就起到了快速加熱蒸發(fā)球內(nèi)自來水的作用。內(nèi)球面反光鏡的半徑 越大，其聚焦加熱效果越好，可以使蒸發(fā)球內(nèi)自來水快速蒸發(fā)成蒸汽，并通過出氣管供給汽 輪機(jī)，以便驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)更快速轉(zhuǎn)動(dòng)。實(shí)時(shí)追蹤加熱結(jié)構(gòu)主要包括安裝在擺臂遠(yuǎn)離蒸發(fā)球一端的光線傳感器和安裝在 轉(zhuǎn)動(dòng)支架上的俯仰機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上還安裝有與光線傳感器電連接的控制器，還包括安裝 在轉(zhuǎn)動(dòng)支架和內(nèi)球面反光鏡之間的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。光線傳感器的主要作用是實(shí)時(shí)檢測太陽光照 射的方位和偏離角度，并將該信號(hào)傳遞給控制器，控制器將根據(jù)該信號(hào)的信息控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī) 構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)做出相應(yīng)動(dòng)作。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是在控制器控制下，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支架繞轉(zhuǎn) 動(dòng)軸心線做正向或反向轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就在擺臂不動(dòng)的情況下，使蒸發(fā)球球心在內(nèi)球面反光鏡 1/2半徑圓的平面軌跡內(nèi)移動(dòng)。同樣道理，俯仰機(jī)構(gòu)的主要作用是在控制器控制下，驅(qū)動(dòng)擺 臂繞轉(zhuǎn)軸做上仰移動(dòng)或下俯移動(dòng)，這樣就在轉(zhuǎn)動(dòng)支架靜止的情況下，使蒸發(fā)球球心在內(nèi)球 面反光鏡1/2半徑圓的平面軌跡內(nèi)移動(dòng)。所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制蒸發(fā)球移動(dòng)的平面軌跡與俯 仰機(jī)構(gòu)控制蒸發(fā)球移動(dòng)的平面軌跡是互相垂直的，也就是說，如果轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)控制蒸發(fā)球在 水平平面軌跡內(nèi)移動(dòng)，則俯仰機(jī)構(gòu)就控制蒸發(fā)球在豎直平面軌跡內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)控制器同時(shí)控 制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)球移動(dòng)時(shí)，蒸發(fā)球球心將在所述內(nèi)球面反光鏡所包含內(nèi)球 面反光鏡1/2半徑限定的球形軌跡上移動(dòng)，也就是說，控制器在獲得光線傳感器的感應(yīng)信 號(hào)后，可以控制蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線實(shí)時(shí)追蹤太陽光光線并與太陽光光線 在最短的時(shí)間內(nèi)保持平行，這樣就實(shí)現(xiàn)了使蒸發(fā)球?qū)崟r(shí)被太陽光的反射光線聚焦加熱的目 的，大大提高了蒸汽產(chǎn)生效率。作為一種實(shí)現(xiàn)方式，所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與內(nèi)球面反光鏡固接的滑座，滑座中部固 設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線同軸設(shè)置的滑筒，滑座上設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)支架固接的轉(zhuǎn)盤，轉(zhuǎn)盤外周均布有 輪齒，轉(zhuǎn)盤中部固接有插入滑筒內(nèi)的轉(zhuǎn)筒，轉(zhuǎn)筒和滑筒間安裝有軸承，滑座上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)電 機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)與控制器電連接，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上安裝有驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪。該轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是通過齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支架動(dòng)作的?；闹饕饔檬侵?撐轉(zhuǎn)盤，滑座上固接的滑筒可以為轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行限位，可有效保證轉(zhuǎn)筒和滑筒同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn) 筒和滑筒間的軸承可以使轉(zhuǎn)筒相對(duì)滑筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)更順暢，控制起來更快速。轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)通過轉(zhuǎn) 動(dòng)齒輪驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，可以使傳動(dòng)更精密，有助于提高控制精度。在白天當(dāng)太陽升起并不斷 向西移動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)在控制器控制下正轉(zhuǎn)以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤正轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支架同角度轉(zhuǎn) 動(dòng)，這樣，蒸發(fā)球?qū)⒃谵D(zhuǎn)動(dòng)支架的轉(zhuǎn)動(dòng)力下同角度轉(zhuǎn)動(dòng)，直到蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球 心連線與太陽光管線平行。當(dāng)太陽下落后，控制器將控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)反轉(zhuǎn)并到達(dá)初始位置，第 二天開始時(shí)，重復(fù)上述過程，并根據(jù)光線傳感器的實(shí)際信號(hào)實(shí)時(shí)修正蒸發(fā)球的移動(dòng)軌跡，以 保證蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線在不同季節(jié)都與太陽光光線平行。作為一種實(shí)現(xiàn)方式，所述俯仰機(jī)構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)支架上的俯仰電機(jī)，俯仰電機(jī) 與控制器電連接，俯仰電機(jī)的輸出軸上安裝有線輥，線輥上纏繞有拉繩，拉繩末端與擺臂遠(yuǎn)離蒸發(fā)球的一端連接在一起。 本實(shí)施例是通過收縮和釋放拉繩方式來控制擺臂繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的。將俯仰電機(jī)設(shè)置 在轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，俯仰電機(jī)與控制器的距離更短，控制更方便。俯仰電機(jī)輸出軸上安裝有線 輥，線輥與擺臂末端之間設(shè)置有拉繩，拉繩一端纏繞在線輥上，拉繩另一端與遠(yuǎn)離蒸發(fā)球的 擺臂端部固接在一起。當(dāng)太陽升高時(shí)，俯仰電機(jī)在控制器控制下反轉(zhuǎn)以釋放拉繩，這樣，蒸 發(fā)球在重力下將下移，直到蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線與太陽光管線平行。同樣 道理，當(dāng)太陽降低時(shí)，控制器將控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)以拉緊拉繩，這樣，擺臂在拉繩拉動(dòng)下將 翹起蒸發(fā)球，直到蒸發(fā)球球心與內(nèi)球面反光鏡球心連線與太陽光光線平行，因此，可以使蒸 發(fā)球時(shí)時(shí)被太陽光反射光線聚焦加熱。作為改進(jìn)，內(nèi)球面反光鏡和滑座之間還固接有固定支架。在滑座和內(nèi)球面反光鏡之間設(shè)置固定支架，可以起到抬高轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用，這樣 就相對(duì)減少了轉(zhuǎn)動(dòng)支架沿轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線的延伸長度，使轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)支架轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng) 支架在徑向上的晃動(dòng)更小，轉(zhuǎn)動(dòng)更穩(wěn)定，有助于本太陽能發(fā)電站穩(wěn)定運(yùn)行。作為進(jìn)一步改進(jìn)，供水泵和蒸汽發(fā)生器之間還設(shè)有溫水器，溫水器包括開口向上 的箱體，箱體內(nèi)設(shè)有彎曲盤繞的換熱管，換熱管一端與供水泵出水端連接，換熱管另一端與 蒸汽發(fā)生器進(jìn)水端連接，箱體側(cè)壁上設(shè)有與汽輪機(jī)蒸汽排氣管連接的入口。溫水器的主要作用是對(duì)供水泵向蒸汽發(fā)生器供給的自來水進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以提 高進(jìn)入蒸汽發(fā)生器內(nèi)自來水的初始溫度，有助于提高蒸汽產(chǎn)量。本溫水器將汽輪機(jī)排出的 廢蒸汽通過蒸汽排氣管引入箱體內(nèi)，并通過箱體內(nèi)設(shè)置的換熱管將供水泵供給蒸汽發(fā)生器 的自來水與流入箱體內(nèi)的汽輪機(jī)廢蒸汽液進(jìn)行熱交換，實(shí)現(xiàn)預(yù)熱自來水的目的，結(jié)構(gòu)簡單， 換熱效果好，有助于提高本太陽能發(fā)電站的發(fā)電效率。作為一種實(shí)現(xiàn)方式，所述蒸發(fā)球包括圓形或橢圓形球體，球體上部固設(shè)有與出氣 管連接的出氣口，球體上還固設(shè)有與進(jìn)水管連接的進(jìn)水口，球體外部套裝有夾持大半個(gè)球 體的罩筒，罩筒口部固設(shè)有將球體與罩筒內(nèi)腔卡緊在一起的限位環(huán)，球體外壁和罩筒內(nèi)壁 間填充有隔熱層，罩筒外壁上包裹有保溫層，罩筒底部與擺臂端部固接在一起。本蒸發(fā)球的球體設(shè)計(jì)成圓形或橢圓形，當(dāng)太陽光反射光線照射時(shí)將球體內(nèi)自來水 受熱更加均勻，有效避免一點(diǎn)加熱或一面加熱導(dǎo)致的壽命短及水垢快速形成問題。球體外 部套裝有一端開口的罩筒，罩筒開口向下套裝在球體的上半部分及中下部的一小部分，這 樣既利用了太陽反射光照射不到的球體上半部分，將罩筒與球體卡緊在一起，又將太陽光 反射光線能夠照射到的球體下半部分充分暴露出來，有助于提高加熱效果。罩筒底部與擺 臂端部固接在一起，這樣通過罩筒可以方便驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)球移動(dòng)。罩筒口部固設(shè)有將球體卡緊 在罩筒內(nèi)腔中的限位環(huán)，可以使罩筒與球體連接更可靠。罩筒內(nèi)壁和球體外壁間填充的隔 熱層可以起到隔熱保溫的作用，可有效避免高溫蒸汽的熱量通過球體上半部分散出。罩筒 外部設(shè)置的保溫層可以進(jìn)一步提高保溫效果。作為改進(jìn)，所述球體內(nèi)固設(shè)有與進(jìn)水口連通的延長管，延長管出水端位于球體底 部。在蒸發(fā)球球體內(nèi)設(shè)置與進(jìn)水口連接的延長管，可以使自來水進(jìn)入球體時(shí)能夠沿延 長管流動(dòng)。將延長管出水端設(shè)置到球體內(nèi)腔底部，不但可以使自來水進(jìn)入球體后能夠直接 進(jìn)入球體底部進(jìn)行加熱，還能有效避免蒸汽通過進(jìn)水口竄入進(jìn)水管內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了水汽分離，工作更可靠。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述球體裸露外壁上均布有凹凸點(diǎn)。在蒸發(fā)球球體外壁上設(shè)置凹凸點(diǎn)可以減少球體外壁對(duì)太陽光反射光線的反射，有 助于提高加熱效率。作為改進(jìn)，所述罩筒內(nèi)壁與球體對(duì)應(yīng)外壁之間固設(shè)有連接柱。在罩筒和球體之間設(shè)置連接柱，可以在盡可能將球體和罩筒隔離的情況下，提高 罩筒與球體的連接強(qiáng)度，既保證了隔熱效果，又提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述球體內(nèi)壁下部均布有向球體中心延伸的加熱棒。在球體內(nèi)壁上固設(shè)加熱棒，可以增大球體與球體內(nèi)熱水的接觸面積，有助于提高 球體的吸熱效率和散熱效率，可以起到提高蒸汽產(chǎn)生效率的作用。綜上所述，采用這種結(jié)構(gòu)的太陽能發(fā)電站結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，污染少，且使用及 維護(hù)成本低，適合在各種發(fā)電場合使用，尤其適合在陽光充足的場合發(fā)電使用。
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為蒸發(fā)球的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為蒸汽發(fā)生器在太陽光線小角度照射時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為蒸汽發(fā)生器在太陽光線大角度照射時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖1的A部放大圖；圖6為圖4的俯視圖。圖中1為蒸汽發(fā)生器，2為供水泵，3為汽輪機(jī)，4為發(fā)電機(jī)，5為內(nèi)球面反光鏡，6 為轉(zhuǎn)筒，7為控制器，8為轉(zhuǎn)軸，9為擺臂，10為蒸發(fā)球，11為進(jìn)水管，12為出氣管，13為滑座， 14為滑筒，15為轉(zhuǎn)盤，16為轉(zhuǎn)動(dòng)支架，17為光線傳感器，18為軸承，19為轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)，20為轉(zhuǎn) 動(dòng)齒輪，21為俯仰電機(jī)，22為線輥，23為拉繩，24為固定支架，25為球體，26為罩筒，27為 限位環(huán)，觀為隔熱層，四為保溫層，30為延長管，31為凹凸點(diǎn)，32為溫水器，33為蒸汽排氣 管，34為箱體，35為換熱管，36為入口，37為配重塊，38為吊臂，39為連接柱，40為加熱棒。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，該太陽能發(fā)電站包括蒸汽發(fā)生器1，蒸汽發(fā)生器1的蒸汽輸出端與汽 輪機(jī)3的蒸汽輸入端連接，汽輪機(jī)3由蒸汽發(fā)生器1產(chǎn)生的蒸汽驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，汽輪機(jī)3的輸出 軸傳動(dòng)連接有發(fā)電機(jī)4，發(fā)電機(jī)4在汽輪機(jī)3的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)電。蒸汽發(fā)生器1的進(jìn)水端連 接有供水泵2，蒸汽發(fā)生器1產(chǎn)生蒸汽所需水源由供水泵2提供。供水泵2和蒸汽發(fā)生器1 之間還設(shè)置有溫水器32，溫水器32的主要作用是對(duì)供水泵2向蒸汽發(fā)生器1提供的自來水 進(jìn)行預(yù)熱，這樣可以提高自來水進(jìn)入蒸汽發(fā)生器1后的溫度，有助于提高蒸汽發(fā)生器1的生 產(chǎn)效率。溫水器32包括一個(gè)開口向上設(shè)置的箱體34，箱體34內(nèi)設(shè)有換熱管35，換熱管35 彎曲盤旋設(shè)置，這樣可以增加換熱管35與箱體34內(nèi)腔的接觸面積。換熱管35的進(jìn)水端與 供水泵2的出水端連接，換熱管35的出水端與蒸汽發(fā)生器1的進(jìn)水端連接。箱體34和汽 輪機(jī)之間設(shè)有蒸汽排氣管33，箱體34側(cè)壁上設(shè)有與蒸汽排氣管33連接的入口 36，汽輪機(jī)3排出的廢蒸汽和蒸汽凝結(jié)水通過蒸汽排氣管33及入口 36流入箱體34。因?yàn)槠啓C(jī)3排 出的廢蒸汽和蒸汽凝結(jié)水具有較高的溫度，當(dāng)供水泵2供向蒸汽發(fā)生器1的自來水通過換 熱管35流經(jīng)箱體34內(nèi)腔時(shí)，將被箱體34內(nèi)的蒸汽凝結(jié)水加熱，有助于提高蒸汽發(fā)生器1 的供水溫度和蒸汽產(chǎn)量。蒸汽發(fā)生器1包括一端開口的內(nèi)球面反光鏡5，內(nèi)球面反光鏡5的內(nèi)壁為1/4球 面，內(nèi)球面反光鏡5的口部斜向上設(shè)置，且內(nèi)球面反光鏡5內(nèi)壁底部與水平面相切設(shè)置，內(nèi) 球面反光鏡5內(nèi)壁側(cè)部與豎直面相切設(shè)置。內(nèi)球面反光鏡5底部固設(shè)有豎直設(shè)置的固定支 架24，固定支架M朝向內(nèi)球面反光鏡5的球心方向延伸，固定支架M頂部固定安裝有滑 座13，滑座13為水平設(shè)置的圓板，滑座13水平面中部固設(shè)有滑筒14，滑筒14為上下貫通 的圓管。如圖5所示，滑座13上端面上設(shè)有轉(zhuǎn)盤15，轉(zhuǎn)盤15中部固設(shè)有插入滑筒14內(nèi)的 轉(zhuǎn)筒6，轉(zhuǎn)筒6與滑筒14之間安裝有軸承18，這樣，轉(zhuǎn)盤15和轉(zhuǎn)筒6就可以相對(duì)滑座13和 滑筒14轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)盤15為水平設(shè)置的圓盤，轉(zhuǎn)盤15圓周上均布有輪齒。滑座13上安裝有 轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)的輸出軸上安裝有轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪20，轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪20與轉(zhuǎn)盤15嚙合傳動(dòng)，這 樣，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19得電時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19便通過轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪20驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤15相對(duì)滑座13轉(zhuǎn)動(dòng)。 轉(zhuǎn)盤15上端面上固定安裝有豎直設(shè)置的轉(zhuǎn)動(dòng)支架16，轉(zhuǎn)動(dòng)支架16頂部通過轉(zhuǎn)軸8鉸接有 擺臂9，擺臂9橫截面為圓形，擺臂9的中部與轉(zhuǎn)動(dòng)支架16頂部鉸接在一起，轉(zhuǎn)軸8軸心線 與轉(zhuǎn)動(dòng)支架16轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線相交，而且兩者的交點(diǎn)與內(nèi)球面反光鏡5的球心重合，這樣，無論 擺臂9俯仰到何處，擺臂9的軸心線都與內(nèi)球面反光鏡5的某一個(gè)半徑延伸線重合。擺臂 9靠近內(nèi)球面反光鏡5的一端固定安裝有蒸發(fā)球10，蒸發(fā)球10的球心位于內(nèi)球面反光鏡5 的1/2半徑軌跡上。如圖2所示，蒸發(fā)球10包括球體25，球體25為由不銹鋼材料制成的橢圓形密閉腔 體，球體25下部外壁上均布有凹凸點(diǎn)31。因?yàn)檫B接蒸發(fā)球10的擺臂9軸心線與內(nèi)球面反 光鏡5某半徑重合，當(dāng)太陽光沿?cái)[臂9延伸方向照射內(nèi)球面反光鏡5時(shí)，太陽光照射到內(nèi)球 面反光鏡5上后的反射光線都會(huì)集中照射到球體25下部，設(shè)置凹凸點(diǎn)31有助于減少反光， 大大提高太陽光利用率。在具體生產(chǎn)時(shí)，也可將球體25暴露的外壁部分設(shè)為多孔的網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)，同樣可以起到吸收光線避免反光的作用。球體25內(nèi)壁下部均布有加熱棒40，加熱棒40 的主要作用是增大球體25與球體25內(nèi)熱水的接觸面積，以提高球體25吸收太陽光的效率 和向熱水釋放熱量的效率，從而起到提高蒸汽產(chǎn)生效率的作用。球體25外部套裝有一個(gè)一 端開口的罩筒沈，罩筒沈的形狀與球體25形狀相似，為一端開口的橢圓形筒。罩筒沈開 口向下設(shè)置，并從上向下套裝住大半個(gè)球體25，罩筒沈口部固設(shè)有與球體25外壁卡緊在一 起的限位環(huán)27，這樣，不但將罩筒沈與球體25緊緊卡位在一起，還將球體25下部充分暴露 出來，以便于球體25充分接收太陽光照射。罩筒沈內(nèi)壁與球體25外壁間對(duì)應(yīng)固接有連接 柱39，這樣可以增強(qiáng)球體25和罩筒沈的連接牢靠性。罩體沈底部與擺臂9端部固接在一 起，這樣，擺臂9就可以通過罩筒沈控制蒸發(fā)球10的移動(dòng)。球體25上設(shè)有進(jìn)水口，擺臂9 上安裝有與進(jìn)水口連通的進(jìn)水管11，進(jìn)水管11的進(jìn)水端與換熱管35的出水端連接，換熱管 35的進(jìn)水端與供水泵2的出水端連接，這樣，通過供水泵2就可以很方便地向蒸發(fā)球10供 水。球體25內(nèi)腔中設(shè)置有延長管30，延長管30上端與進(jìn)水口連通，延長管30下端延伸到 球體25內(nèi)腔底部，這樣可以將自來水直接送入球體25底部進(jìn)行加熱，而且也避免了高溫蒸 汽通過進(jìn)水口竄入進(jìn)水管11內(nèi)。球體25上部設(shè)置有出氣口，擺臂9上安裝有與出氣口連通的出氣管12，這樣，球體25內(nèi)產(chǎn)生的高溫蒸汽可以通過球體上部的出氣口順利排出，有 助于該太陽能發(fā)電站穩(wěn)定運(yùn)行。進(jìn)水管11和出氣管12外壁上設(shè)有有保溫層，可以起到保 持蒸汽和自來水溫度的作用，有助于提高蒸汽含量。罩筒26內(nèi)壁尺寸比球體25外壁尺寸 稍大，罩筒26內(nèi)壁和球體25外壁之間的空隙中填充有隔熱層觀，可以起到保持球體25溫 度和防止球體25溫度通過與之連接的罩筒沈及擺臂9擴(kuò)散的目的。罩筒沈外壁上包裹 有保溫層四，可以進(jìn)一步防止球體25本體溫度擴(kuò)散，有利于提高蒸汽產(chǎn)生效率。如圖1所示，轉(zhuǎn)動(dòng)支架16上安裝有俯仰電機(jī)21，俯仰電機(jī)21的輸出軸上固定安裝 有線輥22，線輥22上固定纏繞有拉繩23，拉繩23另一端與擺臂9遠(yuǎn)離蒸發(fā)球10的一端固 定連接。轉(zhuǎn)軸8兩側(cè)的擺臂9間設(shè)有一個(gè)夾角，這樣，俯仰電機(jī)21通過拉繩23拉動(dòng)擺臂9 時(shí)將更加省力，且能有效避免擺臂9的俯仰移動(dòng)死角。轉(zhuǎn)軸8上還鉸接有向上延伸的吊臂 38，吊臂38上部通過吊繩與擺臂9兩端拉緊在一起，這樣可以起到加強(qiáng)擺臂9支撐強(qiáng)度的 作用。擺臂9 一端受蒸發(fā)球10及蒸發(fā)球10內(nèi)自來水重力作用，擺臂9另一端受拉繩23拉 力作用，自然狀態(tài)下兩者達(dá)到平衡狀態(tài)。與拉繩23連接的擺臂9端部安裝有配重塊37，這 樣可以減輕拉繩23受力程度，有助于延長其使用壽命。擺臂9連接拉繩23的端部安裝有光 線傳感器17，光線傳感器17的受光面與連接蒸發(fā)球10的擺臂9軸線垂直，光線傳感器17 上有輸出上下左右四個(gè)方位光強(qiáng)弱信號(hào)的輸出線。轉(zhuǎn)動(dòng)支架16上安裝有控制器7，光線傳 感器17的輸出線與控制器輸入端對(duì)應(yīng)電連接，光線傳感器17實(shí)時(shí)向控制器傳送擺臂9所 處位置的太陽光照射信號(hào)。控制器7的輸出端與轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19和俯仰電機(jī)21電連接，控制 器7根據(jù)光線傳感器17的信號(hào)控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19和俯仰電機(jī)21動(dòng)作，從而調(diào)整蒸發(fā)球10 球心在1/2內(nèi)球面反光鏡5半徑軌跡上的位置，以使太陽光照射內(nèi)球面反光鏡5的絕大部 分反射光線時(shí)時(shí)聚焦在蒸發(fā)球10的外壁上。如圖3所示，在上午9點(diǎn)鐘時(shí)，太陽高度較低，此時(shí)太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5 上的光線與水平面的夾角較小，圖3所示，該夾角為30度。如果此時(shí)連接蒸發(fā)球10的擺臂 9與水平面的夾角不是30度，擺臂9上的光線傳感器17迎光面與太陽光線不是垂直相交， 則光線傳感器17感應(yīng)上下方位的兩個(gè)傳感器就會(huì)向控制器7傳遞不同的光強(qiáng)度信號(hào)，控制 器7根據(jù)兩者的差值控制俯仰電機(jī)21正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，直到使光線傳感器17上下方位的兩個(gè) 光傳感器傳回的光強(qiáng)度信號(hào)達(dá)到一致，此時(shí)，擺臂9與水平面的夾角即達(dá)到30度。但是如 果此時(shí)擺臂9在水平方向上與太陽光照射光線存在夾角時(shí)，即使光線傳感器17上下方位的 光傳感器傳回的光強(qiáng)度信號(hào)相同，光線傳感器17左右方位的光傳感器傳回的光強(qiáng)度信號(hào) 也不相同，控制器7根據(jù)兩個(gè)信號(hào)的差值控制轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，直到與蒸發(fā)球10連 接的擺臂9的軸心線與太陽光平行。此時(shí)光傳感器17的四根信號(hào)線傳回的信號(hào)相同，也就 是說擺臂9在控制器7的控制下追蹤到了太陽光線，這樣，太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5內(nèi) 壁后的反射光線大部分都聚集到內(nèi)球面反光鏡1/2半徑軌跡與此時(shí)穿過內(nèi)球面反光鏡5球 心太陽光交點(diǎn)附近。而所述內(nèi)球面反光鏡1/2半徑軌跡與此時(shí)穿過內(nèi)球面反光鏡5球心太 陽光交點(diǎn)就是此時(shí)的蒸發(fā)球10的球心，也就是說，太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5內(nèi)壁后的 反射光線大部分都聚集到蒸發(fā)球10上，準(zhǔn)確地說是蒸發(fā)球10的球體25下半部分，這樣，太 陽光就可以集中加熱蒸發(fā)球10使蒸發(fā)球內(nèi)自來水被迅速加熱并轉(zhuǎn)化成高溫蒸汽。如圖4、 圖6所示所示，當(dāng)正午時(shí)，太陽光照射到內(nèi)球面反光鏡5內(nèi)壁上的照射光線與水平面夾角最 大，此時(shí)控制器7將根據(jù)光線傳感器17傳送來的信號(hào)及時(shí)調(diào)整轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)19和俯仰電機(jī)21轉(zhuǎn)動(dòng)，直到連接蒸發(fā)球10的擺臂9軸心線與太陽光照射線達(dá)到平行，控制過程與上述過程 相似，在此不再細(xì)述。該太陽能發(fā)電站利用太陽能對(duì)用戶進(jìn)行供暖，通過聚焦加熱和實(shí)時(shí)追蹤功能，使 蒸發(fā)球10實(shí)時(shí)處于太陽光反射光線的聚焦范圍內(nèi)，大大提高了太陽能的利用效率，有助于 快速產(chǎn)生高溫蒸汽及產(chǎn)生更多電量。在本實(shí)施例中，內(nèi)球面反光鏡5包括內(nèi)球面反光鏡鏡面和設(shè)置在內(nèi)球面反光鏡鏡 面后部的支撐體兩大部分，因?yàn)閮?nèi)球面反光鏡鏡面易于做得很大，如直徑可為數(shù)百米至上 千米，故支撐體可以由鋼筋骨架、樓房墻體、山崖坡或混凝土來實(shí)現(xiàn)，其結(jié)構(gòu)屬于公知技術(shù) 在此不再細(xì)述。在具體生產(chǎn)制造時(shí)，也可將內(nèi)球面反光鏡鏡面和支撐體做成一體結(jié)構(gòu)，如一 體式的不銹鋼內(nèi)球面反光鏡體，結(jié)構(gòu)和工作原理類似，不再細(xì)述。光線傳感器17、轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī) 19、俯仰電機(jī)21、汽輪機(jī)3和發(fā)電機(jī)4都是從市場上購買的現(xiàn)成產(chǎn)品，控制器7采用常規(guī)公 知電路，其結(jié)構(gòu)和工作原理屬于公知技術(shù)，在此不再細(xì)述。
權(quán)利要求1.一種太陽能發(fā)電站，包括由蒸汽發(fā)生器(1)驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)(3)，蒸汽發(fā)生器(1)的進(jìn) 水端連接有供水泵(2)，汽輪機(jī)(3)的輸出端驅(qū)動(dòng)連接有發(fā)電機(jī)(4)，其特征是所述蒸汽發(fā) 生器(1)包括開口朝向太陽的內(nèi)球面反光鏡(5)，內(nèi)球面反光鏡(5)內(nèi)壁上安裝有通過轉(zhuǎn)動(dòng) 機(jī)構(gòu)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)支架(16)，轉(zhuǎn)動(dòng)支架(16)上通過轉(zhuǎn)軸(8)與擺臂(9)中部鉸接在一起，擺臂 (9)靠近內(nèi)球面反光鏡(5)的一端固設(shè)有蒸發(fā)球(10)，蒸發(fā)球(10)繞轉(zhuǎn)軸(8)俯仰移動(dòng)的 中心與內(nèi)球面反光鏡(5)的球心重合，擺臂(9)上安裝有與蒸發(fā)球(10)內(nèi)腔連通的進(jìn)水管 (11)和出氣管(12)，進(jìn)水管(11)與供水泵(2)出水端連通，出氣管(12)與汽輪機(jī)(3)進(jìn)氣 端連接，轉(zhuǎn)動(dòng)支架(16)上安裝有驅(qū)動(dòng)擺臂(9)俯仰的俯仰機(jī)構(gòu)，擺臂(9)上還安裝有感應(yīng)太 陽光直射信號(hào)的光線傳感器(17)，轉(zhuǎn)動(dòng)支架(16)上安裝有與光線傳感器(17)電連接的控 制器(7)，控制器(7)根據(jù)光線傳感器(17)的信號(hào)控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并使蒸發(fā) 球(10)中心在內(nèi)球面反光鏡(5)所包含的1/2半徑球面軌跡上移動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電站，其特征是所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與內(nèi)球面反光鏡 (5)固接的滑座(13)，滑座(13)中部固設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)軸心線同軸設(shè)置的滑筒(14)，滑座(13) 上設(shè)有與轉(zhuǎn)動(dòng)支架(16)固接的轉(zhuǎn)盤(15)，轉(zhuǎn)盤(15)外周均布有輪齒，轉(zhuǎn)盤(15)中部固接有 插入滑筒(14)內(nèi)的轉(zhuǎn)筒(6)，轉(zhuǎn)筒(6)和滑筒(14)間安裝有軸承(18)，滑座(13)上安裝有 轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(19)，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(19)與控制器(7)電連接，轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)(19)的輸出軸上安裝有驅(qū)動(dòng) 轉(zhuǎn)盤(15)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪(20)。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽能發(fā)電站，其特征是所述俯仰機(jī)構(gòu)包括安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)支架 (16)上的俯仰電機(jī)(21)，俯仰電機(jī)(21)與控制器(7)電連接，俯仰電機(jī)(21)的輸出軸上安 裝有線輥(22)，線輥(22)上纏繞有拉繩(23)，拉繩(23)末端與擺臂(9)遠(yuǎn)離蒸發(fā)球(10)的 一端連接在一起。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的太陽能發(fā)電站，其特征是內(nèi)球面反光鏡(5)和滑座(13) 之間還固接有固定支架(24)。
5.如權(quán)利要求4所述的太陽能發(fā)電站，其特征是供水泵(2)和蒸汽發(fā)生器(1)之間還 設(shè)有溫水器(32)，溫水器(32)包括開口向上的箱體(34)，箱體(34)內(nèi)設(shè)有彎曲盤繞的換熱 管(35)，換熱管(35)—端與供水泵(2)出水端連接，換熱管(35)另一端與蒸汽發(fā)生器(1) 進(jìn)水端連接，箱體(34)側(cè)壁上設(shè)有與汽輪機(jī)(3)蒸汽排氣管(33)連接的入口( 36)。
6.如權(quán)利要求5所述的太陽能發(fā)電站，其特征是所述蒸發(fā)球(10)包括圓形或橢圓形 球體(25 )，球體(25 )上部固設(shè)有與出氣管(12 )連接的出氣口，球體(25 )上還固設(shè)有與進(jìn)水 管(11)連接的進(jìn)水口，球體(25)外部套裝有夾持大半個(gè)球體(25)的罩筒(26)，罩筒(26) 口部固設(shè)有將球體(25)與罩筒(26)內(nèi)腔卡緊在一起的限位環(huán)(27)，球體(25)外壁和罩筒 (26)內(nèi)壁間填充有隔熱層(28)，罩筒(26)外壁上包裹有保溫層(29)，罩筒(26)底部與擺臂 (9)端部固接在一起。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽能發(fā)電站，其特征是所述球體(25)內(nèi)固設(shè)有與進(jìn)水口連 通的延長管(30 )，延長管(30 )出水端位于球體(25 )底部。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽能發(fā)電站，其特征是所述球體(25)裸露外壁上均布有凹 凸點(diǎn)(31)。
9.如權(quán)利要求7所述的太陽能蒸汽發(fā)生器，其特征是所述罩筒(26)內(nèi)壁與球體(25) 對(duì)應(yīng)外壁之間固設(shè)有連接柱(39)。
10.如權(quán)利要求8所述的太陽能蒸汽發(fā)生器，其特征是所述球體(25)內(nèi)壁下部均布有 向球體(25)中心延伸的加熱棒(40)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種太陽能發(fā)電站，包括由蒸汽發(fā)生器驅(qū)動(dòng)的汽輪機(jī)，汽輪機(jī)的輸出端驅(qū)動(dòng)連接有發(fā)電機(jī)，所述蒸汽發(fā)生器包括內(nèi)球面反光鏡，內(nèi)球面反光鏡內(nèi)壁上安裝有通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)支架，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上通過轉(zhuǎn)軸與擺臂中部鉸接在一起，擺臂靠近內(nèi)球面反光鏡的一端固設(shè)有蒸發(fā)球，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上安裝有驅(qū)動(dòng)擺臂俯仰的俯仰機(jī)構(gòu)，擺臂另一端安裝有光線傳感器，轉(zhuǎn)動(dòng)支架上安裝有控制器，控制器根據(jù)光線傳感器的信號(hào)控制轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和俯仰機(jī)構(gòu)動(dòng)作，并使蒸發(fā)球中心在內(nèi)球面反光鏡所包含的1/2半徑球面軌跡上移動(dòng)。采用這種結(jié)構(gòu)的太陽能發(fā)電站結(jié)構(gòu)合理，運(yùn)行穩(wěn)定，污染少，且使用及維護(hù)成本低，適合在各種發(fā)電場合使用，尤其適合在陽光充足的場合發(fā)電使用。
文檔編號(hào)H02K7/18GK201918844SQ201020684190
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者梁炳, 梁長寧 申請(qǐng)人:梁長寧