一种太阳能集热发电系统追日装置的制作方法

本发明涉及一种太阳能集热发电系统，尤其是一种槽式太阳能集热发电系统的追日装置，属于太阳能发电技术领域。

背景技术：

聚光式太阳能热发电技术作为太阳能利用的一种重要方式，已成为国际太阳能技术发展的重要方向，按照集热器类型的不同，聚光式太阳能热发电系统可分为槽式系统、塔式系统和碟式系统三大类，其中槽式太阳能集热发电是目前最经济的太阳能发电方式，并且只有槽式太阳能热发电实现了商业化运行。

槽式太阳能集热发电系统的工作原理是：通过抛物面槽式聚光镜将太阳光汇聚在焦线上，并在焦线上安装集热管以吸收聚焦后的太阳辐射能，由集热管内流动的融盐介质与ORC有机工质热交换产生蒸汽，再借助蒸汽动力循环发电。为了充分吸收太阳的辐射能量，槽式太阳能集热发电系统的集热管轴线与聚光镜抛物面焦线一般呈南北向平行布置，通过追日装置使聚光镜及集热管随着太阳光的照射方向变换空间角度和位置，因此追日装置是槽式太阳能集热发电系统的关键部件之一，其结构设计的合理性将直接影响到系统的发电效率。

技术实现要素：

本发明提供一种太阳能集热发电系统追日装置，旨在保证聚光镜及集热管随着太阳光的照射方向变换空间角度和位置，达到充分吸收太阳的辐射能量、提高发电效率的目的。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种太阳能集热发电系统追日装置，包括聚光镜、集热管、支撑机构、驱动机构和PLC控制机构；所述聚光镜为抛物面形状，其数量不少于两组，通过可转动的支撑轴安装在支撑机构上，在聚光镜的焦线上固定安装集热管；所述集热管连通太阳能集热发电系统的融盐循环机构；所述支撑机构布置在每一组聚光镜的两端，在相邻两组聚光镜之间的支撑机构上设置用于控制聚光镜转动的驱动机构；所述驱动机构在PLC控制机构指令下运行，包括油缸和旋转架总成，所述旋转架总成设有固定座、旋转轴、旋转驱动臂和连接板，所述固定座安装在支撑机构上，所述旋转轴安装在固定座上，旋转轴两端通过连接板连接聚光镜的支撑轴，在旋转轴上固定安装旋转驱动臂，所述旋转驱动臂由所述油缸驱动，所述油缸通过铰接座安装在支撑机构的横撑上。

上述太阳能集热发电系统追日装置，所述旋转驱动臂、油缸数量均为两组，其中第一组旋转驱动臂与第一组油缸的伸缩杆铰接装配，第二组旋转驱动臂与第二组油缸的伸缩杆铰接装配，在与所述旋转轴垂直的投影面上，第一组旋转驱动臂与第二组旋转驱动臂中心轴线的夹角为α，45°≤α≤150°。

上述太阳能集热发电系统追日装置，在与所述旋转轴垂直的投影面上，所述第一组旋转驱动臂与第二组旋转驱动臂中心轴线夹角α为120°。

上述太阳能集热发电系统追日装置，所述旋转驱动臂为摇臂结构，其主动臂一端与所对应油缸的伸缩杆铰接装配，在其从动臂一端固定装配随动轴，所述随动轴两端与所述连接板固定装配，在所述连接板上固定安装集热管支架。

上述太阳能集热发电系统追日装置，所述集热管支架上设置集热管套管，所述集热管套管与集热管的外径尺寸相匹配。

本发明在采用上述技术方案后，具有如下技术进步的效果：

本发明所述的太阳能集热发电系统追日装置由PLC控制机构感应元件实时监测太阳光照射角度，再通过处理器对油缸工作状态进行控制，利用油缸伸缩杆的动作驱动聚光镜和集热管随着太阳光的照射方向变换空间角度和位置，由于本发明在驱动机构中设置了两组旋转驱动臂和油缸，并且在与所述旋转轴垂直的投影面上将第一组旋转驱动臂与第二组旋转驱动臂中心轴线夹角α数值设计为45°–150°，因此可通过第一组油缸与第二组油缸的配合保证聚光镜在180°角度范围内转动，从而实现充分吸收太阳的辐射能量、提高发电效率的目的。

附图说明

图1是本发明总体结构示意图；

图2是图1中A-A剖面结构示意图；

图3是旋转架总成结构示意图；

图4是图3的K向视图；

图5是图4的左视图(为清楚表示两组旋转驱动臂位置关系，图中省略了左侧连接板)；

图6至图8是驱动机构工作过程示意图。

图中各标号表示为：1、聚光镜，2、集热管，3、支撑机构，3-1、横撑，4、驱动机构，4-1、油缸，4-1-1、第一组油缸，4-1-2、第二组油缸，4-2、旋转架总成，4-2-1、固定座，4-2-2、第一组旋转驱动臂，4-2-3、第二组旋转驱动臂，4-2-4、连接板，4-2-5、旋转轴，4-2-6、随动轴，4-3、集热管支架，4-4、铰接座，4-5、集热管套管，5、太阳光线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明：

参看图1、图2，本发明为一种太阳能集热发电系统追日装置，它包括聚光镜1、集热管2、支撑机构3、驱动机构4和PLC控制机构；所述聚光镜1为抛物面形状，其数量不少于两组，通过可转动的支撑轴1-1安装在支撑机构3上，在聚光镜1的焦线上固定安装集热管2；所述集热管2连通太阳能集热发电系统的融盐循环机构；所述支撑机构3布置在每一组聚光镜1的两端，在相邻两组聚光镜之间的支撑机构3上设置用于控制聚光镜转动的驱动机构4；所述驱动机构4在PLC控制机构指令下运行，设有油缸4-1和旋转架总成4-2，所述油缸4-1通过铰接座4-4安装在支撑机构3的横撑3-1上。

参看图1、图2、图3、图4、图5，在本发明所述太阳能集热发电系统追日装置中，所述旋转架总成4-2设有固定座4-2-1、旋转轴4-2-5、旋转驱动臂和连接板4-2-4，所述固定座4-2-1安装在支撑机构3上，所述旋转轴4-2-5安装在固定座4-2-1上，旋转轴4-2-1两端通过连接板4-2-4连接聚光镜1的支撑轴1-1，在旋转轴4-2-5上固定安装旋转驱动臂，所述旋转驱动臂由所述油缸4-1驱动，旋转驱动臂、油缸4-1的数量均为两组，其中第一组旋转驱动臂4-2-2与第一组油缸4-1-1的伸缩杆铰接装配，第二组旋转驱动臂4-2-3与第二组油缸4-1-2的伸缩杆铰接装配，在与所述旋转轴4-2-5垂直的投影面上，第一组旋转驱动臂4-2-2与第二组旋转驱动臂4-2-3中心轴线的夹角为α，45°≤α≤150°，作为本发明的优选实施例α＝120°。

参看图1、图2、图3、图4、图5，本发明所述太阳能集热发电系统追日装置的优选实施例将旋转驱动臂设计为摇臂结构，其主动臂一端与所对应油缸的伸缩杆铰接装配，在其从动臂一端固定装配随动轴4-2-6，所述随动轴4-2-6两端与所述连接板4-2-4固定装配，在所述连接板4-2-4上固定安装集热管支架4-3；所述集热管支架4-3上设置集热管套管4-5，所述集热管套管4-5与集热管2的外径尺寸相匹配。

参看图6至图8，本发明所述太阳能集热发电系统追日装置的工作原理是：由PLC控制机构感应元件实时监测太阳光线5的照射角度，再通过PLC控制机构处理器对油缸工作状态进行控制，利用油缸伸缩杆的动作驱动聚光镜1和集热管2随着太阳光线5的照射方向变换空间角度和位置。如附图6所示，当太阳光线5由东方照射到聚光镜1镜面上时，随着太阳光线5方向的变化第一组油缸4-1-1及第二组油缸4-1-2的伸缩杆均缓慢收缩，驱动聚光镜1和集热管2逆时针方向缓慢转动；如附图7所示，在太阳光线5垂直照射到聚光镜1镜面上时，第一组油缸4-1-1的伸缩杆收缩，第二组油缸4-1-2的伸缩杆伸出，驱动聚光镜1和集热管2继续沿逆时针方向缓慢转动；如附图8所示，在太阳光线5由西方照射到聚光镜1镜面上时，随着太阳光线5方向的变化第一组油缸4-1-1及第二组油缸4-1-2的伸缩杆均缓慢伸出，驱动聚光镜1和集热管2继续沿逆时针方向缓慢转动；由此可见，本发明通过上述动作能够始终保持将太阳光线聚集在抛物线的焦线上，使集热管充分吸收太阳光的辐射能量。