一种可控温的太阳能集热装置的制作方法

文档序号:16003899发布日期:2018-11-20 19:48阅读:455来源:国知局

本实用新型涉及太阳能集热技术领域,具体是一种可控温的太阳能集热装置。



背景技术:

太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前,各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。太阳能综合利用符合低碳经济的发展,是可持续、节能减排产品,是可再生能源行业发展的机遇。太阳能产业规模巨大,市场发展具有极大的潜力。中国政府在“十三五”规划中将大力支持太阳能行业的发展,并出台一系列政策,尤其是太阳能光热利用高端装备,为建设资源节约型、环境友好型社会,增强可持续发展能力。基于此,最近陆续登场利用太阳能的各种亲近自然的产品。其中,收集太阳能并将此转换为电能或生活用热水及供暖用热源使用的技术得以发展。

太阳能集热装置,包括按一定的规格形成集热板,由集热板形成流体循环的管道,以便通过太阳的辐射热加热流体。太阳能集热装置根据聚光形式的几何结构,通常可以分为PTC(ParabolicTroughConcentrator)型、CPC(Compou ndParabolicConcentrator)、抛物线碟形(ParabolicDish)等。抛物线碟形集热装置的设备是通过可正确跟踪太阳位置的2轴(方位角、高度角)方法,获得高集中度带来的高温的装置,而利用这种高温可以生产电力。抛物线碟形集热装置的聚光器的形状为360°。而入射到这种抛物面的太阳光具有把太阳光反射到抛物面焦点的特性。在这样的面上入射的太阳光是一个细胞,具有反射太阳光的性质。与宽广的抛物面面积相比,反射光聚焦的的焦点区域面积小。因此,与其他集热装置相比,具有集中度非常大而热损失小的优点。而且,与其他集热装置相比,碟形集热装置具有安装面积小的优点,可以解决安装用地带来的问题。

然而,如果利用碟形集热装置,加热燃料电池中安装的重整器的反应器,反应器的运行温度则只能随着碟形集热装置的集热量的变化而产生变化。因此,反应器的运行温度难以维持最适宜温度,导致反应器的内部就会出现烧焦现象(或者敛缝现象),从而造成内部积累碳化物的问题。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本实用新型提供一种可控温的太阳能集热装置。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是:设计一种可控温的太阳能集热装置,其特征在于,该太阳能集热装置包括碟形反射板、集热模块、遮阳器、控制部及存储部。

所述碟形反射板包括具有碟子结构的框架和按框架的圆周方向间隔排列的多个反射镜;碟形反射板上安装有驱动器,用于跟踪太阳。

集热模块固定在辅助框架中,辅助框架设置于框架上并可以相对框架旋转;集热模块包含设在其内部的重整器反应器;遮阳器设置在碟形反射板上或碟形反射板与集热模块之间;所述遮阳器包括遮阳幌及驱动部;驱动部独立控制各遮阳幌。

驱动器、重整器反应器内部的感温探头、驱动部、存储部均与控制部电连接;重整器反应器的运行温度为870~1400℃,运行温度保存于存储部;若重整器反应器的运行温度在870℃以下,控制部就会控制驱动部卷起遮阳幌,以便增加碟形反射板或集热模块的聚光面积;若重整器的反应器的运行温度在1400℃以上,控制部就会控制驱动部打开遮阳幌,以便减少碟形反射板或集热模块的聚光面积。

与现有技术相比,本实用新型碟形太阳能集热装置中碟形反射板的聚光面积可以通过被遮阳器来调整,集热模块接收到的太阳能也可以根据需要进行调整。通过控制接收到的太阳光照射量,从而调控吸收太阳能的量,以维持重整器的反应器的运行温度在最适宜的温度范围内,从而减少发生在反应器烧焦现象,抑制碳化物的生成。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一种实施例的控制流程框图。

图3是图1所示实施例的遮阳器结构示意图。

图4是本实用新型另一种实施例的遮阳器结构示意图。

图5是本实用新型第三种实施例的遮阳器结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。

本实用新型提供一种可控温的太阳能集热装置(参见图1-5),该太阳能集热装置(100)包括碟形反射板(110)、集热模块(120)、遮阳器(130)、控制部(140)及存储部(150)。

所述碟形反射板(110)包括具有碟子结构的框架(111)和按框架(111)的圆周方向间隔排列的多个反射镜(112)。碟形反射板(110)上安装有驱动器,用于跟踪太阳。

集热模块(120)固定在辅助框架(125)中,辅助框架(125)设置于框架(111)上并可以相对框架(111)旋转。集热模块(120)包含设在其内部的重整器反应器。遮阳器(130)设置在碟形反射板(110)上或碟形反射板(110)与集热模块(120)之间。所述遮阳器(130)包括遮阳幌(135)及驱动部(139)。驱动部(139)独立控制各遮阳幌(135)。

驱动器、重整器反应器内部的感温探头、驱动部(139)、存储部(150)均与控制部(140)电连接。重整器反应器的运行温度为870~1400℃,运行温度保存于存储部(150)。若重整器反应器的运行温度在870℃以下,控制部(140)就会控制驱动部(139)卷起遮阳幌(135),以便增加碟形反射板(110)或集热模块(120)的聚光面积。若重整器的反应器的运行温度在1400℃以上,控制部(140)就会控制驱动部(139)打开遮阳幌(135),以便减少碟形反射板(110或集热模块(120)的聚光面积。如上所述,由于可以调整碟形反射板(110)或集热模块(120)的聚光面积,因此,重整器的反应器的运行温度可以维持在最适合温度范围内。由此,减少发生在反应器烧焦现象,也可以抑制碳化物的生成。

重整器反应器利用沼气及二氧化碳生成氢气。此时,为了生成氢气,需要热能。重整器反应器就是利用被集的太阳能作为热能。在本实施例中,作为反应器的供应气体,为沼气及二氧化碳。但本实用新型并不局限于此,可以使用多种供应气体。即,作为反应器的供给气体,有可能利用水蒸气以替代二氧化碳,而利用甲醇或乙醇替代沼气。

所述遮阳器可以多种形式实现,如图1所示,所述遮阳器(130)包括遮阳幌(135)和驱动部(139),遮阳幌(135)分别设置在反射镜镜(112)上。所述驱动部(139)包括安装于各反射镜(112)的外廓部分的驱动引擎(未图示);通过驱动引擎(未图示)旋转、以百叶卷帘方式卷起或展开遮阳幌(112)的卷轴部(131);顺着遮阳幌(112)的两侧安装的导轨部(132)及固定于遮阳幌(135)的端部、两端顺着导轨部(132)移动、使遮阳幌(135)前进或后退的导轨构件(133)。

所述导轨部(133)包括中空的第一连杆(未标识图纸符号);插入到第一连杆内做滑行运动的第二连杆(未标识图纸符号);以及安装于第一连杆的内部端部和第二连杆的外部端部之间、伸缩导轨构件(133)长度的弹簧构件(未图示)。通过弹簧构件,驱动引擎(未图示)正旋转就打开遮阳幌(135),驱动引擎(未图示)逆旋转则卷起遮阳幌(135)。

所述遮阳器还可以有如图4所示结构。所述遮阳器(230)包括遮阳幌(235)和驱动部(239),所述驱动部(239)包括顺着遮阳幌(235)两侧安装的导轨部(232);固定于遮阳幌(235)的端部、两端顺着导轨部(232)移动、使遮阳幌(235)前进或后退的导轨构件(233);使导轨构件(233)前进或后退的气缸部(234)。气缸部(234)推动导轨构件(233),遮阳幌(235)就会被打开,气缸部(234)拉动导轨构件(233),遮阳幌(235)就会以伸缩方式被折叠。本实施例中,气缸部(234)只具有单纯的前后进构造,但气缸部(234)也可具有连杆机制的机械臂结构。

所述遮阳器还可以有如图5所示结构,所述遮阳器(330)包括遮阳幌(335)和驱动部(339),遮阳幌(335)固定在集热模块(320)与碟形反射板(310)之间并靠近集热模块(320),驱动部(339)设置在遮阳幌(335)的端部,通过移动遮阳幌(335)遮挡或开放接收太阳光,以调整入射到集热模块(320)的太阳光的入射面积,来实现太阳能集热装置(300)温度可调节功能。如上所述,在本实施例通过控制与碟形反射板(310)相比相对小的集热模块(320)的太阳光入射面积,将重整器的反应器的运行温度保持在最适宜状态。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。

凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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