一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种竖槽式太阳能加热单元。包括由可以组成平行安装采热单元的机架、供水管道、蒸汽输送管道、反射镜、加热管、安装基座，其特征在于：机架由水平转轴安装在安装基座上，机架由仰角驱动装置驱动，有一支架，支架的上下两端由转轴连接机架的前部，在支架的后部安装有反射镜托架，在反射镜托架上安装有反射镜，在机架上安装有加热管，加热管竖向安装，支架的转轴与一转角电机相连接，反射镜的聚焦为一竖向聚焦线，加热管位于反射镜的聚焦线上。本发明的优点采用的聚光镜(罩)和集热蒸发管竖向安装形式，使其结构达到间洁化、标准化、经济化，并且可以解决所有目前槽式太阳能热能应用技术所面临的难题(抗风结构、直接水蒸气蒸发、二次交换、双轴跟踪、控制技术、建设投资成本等)。
【专利说明】一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元。
【背景技术】
[0002]本发明涉及的是聚焦型太阳能热能技术发电(Concentrating Solar Power,简称CSP)，通过大面积反光镜以聚焦的方式将太阳能直射光聚集起来，加热水或其他工质，最终产生高温高压的蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电或其他利用。目前国际上已经在使用的三种热能采集结构:塔式、蝶式、槽式结构形式，其中槽式太阳能热发电技术是目前最为成熟的太阳能热发电利用技术。但是目前所有使用的方式都是横向结构组成的横槽式太阳能采热系统。横向组成的槽式太阳能采集系统存在的主要问题在于:1不能够进行一次热能转换，即不能采用水直接蒸发为蒸汽，一般多是采用二次工质热转换的方式，所以造成效率低成本高，2单组采热系统的组合长度受到限制，3横槽式太阳能采集系统很难实行双轴跟踪，不能发挥其高效率，4横槽式太阳能采集系统由于其结构的原因风阻力大从而造成了机械强度要求提高，目前横槽式热能采集系统最大存在的问题是投资成本问题，也是障碍商业大规模发展的关键问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决现有技术中聚焦型太阳能热能技术发电采用横槽式太阳能采集系统所存在的上述问题，提供一种一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元。本发明设计一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元，包括机架、供水管道、蒸汽输送管道、反射镜、加热管、安装基座，其特征在于:机架由水平转轴安装在安装基座上，机架由仰角驱动装置驱动，有一支架，支架的上下两端由转轴连接机架的前部，在支架的后部安装有反射镜托架，在反射镜托架上安装有反射镜，在机架上安装有加热管，加热管竖向安装，支架的转轴与一转角电机相连接，反射镜的聚焦为一竖向聚焦线，加热管位于反射镜的聚焦线上。其特征在于:加热管的一端接供水管道，加热管的另一端连接蒸汽输送管道，其特征在于:机架的水平转轴位于整个竖向槽式太阳能加热单元的纵向重心线上。本发明的优点采用的聚光镜(罩)和集热蒸发管竖向安装形式，使其结构达到间洁化、标准化、经济化，并且可以解决所有目前槽式太阳能热能应用技术所面临的难题(抗风结构、直接水蒸气蒸发、二次交换、双轴跟踪、控制技术、建设投资成本等)。竖向槽式结构取代了横向热能交换的控制技术难度而采用导热工质进行二次交换的模式，完全可以采用水单回路直接蒸发形式，不同于已应用的横向槽式太阳能技术，改变了二次(高温工质)交换模式，取消了阵距长度的限制，提高了系统效率，不需要二次交换设备的投入，降低了技术成本和设备成本。竖向槽式结构安装的形式大大的减少了风阻力，提高了抗风能力，对结构抗风阻的强度要求降低，从而减少了结构成本和控制成本。竖向槽式结构安装形式的太阳能反光集光采热系统，采用双轴跟踪可以比较容易实现，从而很大程度的提高了太阳能的利用效率，单位面积热效能量提高37.7%，跟踪所需要的技术难度和机构要求有很大程度的降低，节约大量的建造成本，竖向槽式结构安装形式的跟踪机构可以采用阵列双向联动连接，可以做到整个区域系统光照聚焦的完全同步一致性，降低了跟踪执行机构的技术难度和数量，降低了建设投资成本，太阳能采集自动跟踪集群区域控制技术，使得控制设备的数量得到明细减少，只需要一套就可以满足整个区域的执行控制，使投入成本减少。改变了目前国际通用的结构形式，从而使得槽式太阳能热能技术的应用更加具有优势，本专利的实现可以使太阳能热能利用提高效率35%以上(计算值为37.7%)，降低投资成本50%-70%，(参考文选:中国新能源杂志:Luz公司建造费用由5976美兀/千瓦降低到3011美兀/千瓦,发电成本由26.3美分/千瓦时降低到12美分/千瓦时)已经完全具备商业开发应用的条件。
【专利附图】
【附图说明】
[0004]附图1为本发明的结构示意图。
[0005]下面结合实施例及附图对本发明作详细说明。
【具体实施方式】
[0006]图中包括机架、供水管道、蒸汽输送管道、反射镜、加热管、安装基座，其特征在于:机架由水平转轴安装在安装基座上，机架由仰角驱动装置驱动，有一支架，支架的上下两端由转轴连接机架的前部，在支架的后部安装有反射镜托架，在反射镜托架上安装有反射镜，在机架上安装有加热管，加热管竖向安装，支架的转轴与一转角电机相连接，反射镜的聚焦为一竖向聚焦线，加热管位于反射镜的聚焦线上。其特征在于:加热管的一端接供水管道，加热管的另一端连接蒸汽输送管道，其特征在于:机架的水平转轴位于整个竖向槽式太阳能加热单元的纵向重心线上。由于本发明的竖向槽式太阳能加热单元是安装在地面，可以按照阵列安装，则就可以在一个区域里实现跟踪的联动，利用一套装置实现多个单元的联动，将大大节省建设成本，而且机架的水平转轴位于整个竖向槽式太阳能加热单元的纵向重心线上的设置，可以使得执行机构的驱动力降低。而反射镜托架带着反射镜的转动，其转动贯量所消耗的力将低于横向放置的反射镜所抬高的力。因此如果将多个单元组合后的加热系统将大大降低双跟踪所需要的电力，也提高了整个系统的发电效率。
[0007]实施时，可以根据当地的经纬度，计算出太阳的行径轨迹，然后输入到控制器中，将所有的单元用供水管道及蒸汽输送管道相并联，并将蒸汽输送管道连接到发电机组的蜗轮机中，再由回水补水装置将蜗轮机流出的余热水回送到供水管道，形成水蒸汽的循环，当太阳升起后，控制器输出信号，驱动仰角驱动装置及转角电机转动，使反射镜正对太阳，使得反射镜的聚焦线获得最大的聚焦热能，将加热管中的水加热到200——400度，变水为水蒸汽，高温高压的水蒸汽由蒸汽输送管道汇集并送到发电机组的蜗轮机中推动蜗轮叶片转动，从而带动发电机转动发电。
【权利要求】
1.一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元，包括由可以组成平行安装采热单元的机架、供水管道、蒸汽输送管道、反射镜、加热管、安装基座，其特征在于:机架由水平转轴安装在安装基座上，机架由仰角驱动装置驱动，有一支架，支架的上下两端由转轴连接机架的前部，在支架的后部安装有反射镜托架，在反射镜托架上安装有反射镜，在机架上安装有加热管，加热管竖向安装，支架的转轴与一转角电机相连接，反射镜的聚焦为一竖向聚焦线，力口热管位于反射镜的聚焦线上。
2.按权利要求1所述的一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元，其特征在于:加热管的一端接供水管道，加热管的另一端连接蒸汽输送管道。
3.按权利要求1所述的一种双跟踪竖向槽式太阳能加热单元，其特征在于:机架的水平转轴位于整个竖向槽式太阳能加热单元的纵向重心线上。
【文档编号】F24J2/10GK103574930SQ201210254588
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年7月23日 优先权日:2012年7月23日
【发明者】施丙根, 施晨泽 申请人:上海亚续电子科技有限公司