一种全方位跟踪抛物面镜热能吸收装置的制作方法

本实用新型涉及到清洁供暖及光热利用领域，特别涉及是一种全方位跟踪抛物面镜热能吸收装置。

背景技术：

随着国家对环境治理的力度越来越大，清洁供暖及热利用不管是煤改电、还是煤改气都不是清洁能源，而太阳能是最清洁无污染的能源。传统的太阳能热水器集热效率太低，蝶式太阳能集热效率高，但是蝶式反光镜是双曲面反光镜制造成本太高，槽式反光镜是单曲面，制造成本上要低得多，所以槽式太阳能的应用越来越多，也是居民取暖及热利用的最佳选择。

槽式太阳能取暖技术是利用槽式聚光镜把分散的太阳光聚焦到真空集热器上产生高温。用太阳能自动跟踪控制系统，时刻跟踪太阳的运动轨迹，利用焦点产生的高温把真空集热器内的工质（如导热介质）加热到100℃-300℃摄氏度，用介质循环泵把传热工质送入储热水箱与其内部的水换热，循环加热，使水温达到上升。系统通过监测储热水箱中的换热盘管进出口温度、光照强度变化，自动控制槽式反光镜与辅助电加热器协调运行，保持水温达到设定要求。

为了充分利用太阳光，传统的槽式太阳能装置一般是多单元设置，槽式反光镜单元越多阳光边缘损失就越少。太阳能光的利用率就越高，这样就造成了长度过大，整个装置只能绕太阳的高度角转动，不能绕太阳方位角转动，单轴跟踪造成了反光镜面积有余弦损失，而且在早上和下午真空玻璃管有边缘损失，太阳高度角越小边缘损失就越大，太阳光不能充分利用。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本实用新型提供一种能充分利用反光镜面积，消除余弦损失和真空玻璃管边缘损失，提高了真空集热管的集热效率的全方位跟踪抛物面镜热能吸收装置。

本实用新型采用的技术方案为：一种全方位跟踪抛物面镜热能吸收装置，其特征是：至少包括：

并行排列的集热反光镜单元，用于将太阳光通过反光镜反射到真空集热管上；

方位角驱动单元，用于驱动并行排列的集热反光镜单元绕太阳白天移动而转动，使太阳光入射到反光镜面上；

高度角驱动单元，用于配合方位角驱动单元绕太阳白天移动而转动的高度调节，使太阳光入射到反光镜面上；

支撑单元，用于支撑并行排列的集热反光镜单元，用于安装高度角驱动单元和方位角驱动单元；

方位角驱动单元和高度角驱动单元带动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的方位角转动，高度角驱动单元推动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的高度角转动，双轴跟踪保证太阳光通过反光镜垂直反射在真空玻璃管上。

所述的并行排列的集热反光镜单元由串并接合反光镜和固定在每一个反光镜焦轴线上的真空集热管组成，每个集热反光镜单元连接一个带座轴承在支撑单元上。

所述的反光镜通过反光镜支撑固定在支撑单元的主梁架上，真空集热管通过真空集热管支柱固定在支撑单元的主梁架上；反光镜和真空集热管通过主梁架连接成一个整体。

每个集热反光镜单元的真空集热管通过横管连接在一起。

每个集热反光镜单元的带座轴承安装在轴承座同心轴上，轴承座同心轴上端通过带座轴承与主梁架连接板与主梁架连接在一起，下端通过带座轴承固定在支撑支架上，轴承座同心轴保证每个单元反光镜平行转动；再用螺杆把轴承座同心轴和带座轴承与主梁架连接板连接在一起。

所述的支撑单元至少包括：立柱、回转减速机、支撑支架、主梁架、主梁架连接板；回转减速机固定在立柱顶部，支撑支架固定在回转减速机上端，支撑支架为三角体，三角体的两对称角端通过主梁架连接板连接固定主梁架；控制立柱上的回转减速机转动带动支撑支架、主梁架、主梁架连接板整体转动。

所述的方位角驱动单元包括一个回转减速机，回转减速机上端与支撑支架连接，下端与支撑单元的立柱连接。

所述的高度角驱动单元包括电动推杆、推杆销轴、推杆连接轴、支撑支架、推杆上部连接板；电动推杆上端通过推杆销轴与推杆连接轴连接，下端通过推杆销轴与支撑支架连接；电动推杆、推杆上部连接板通过2个推杆卡子固定在主梁架上。

所述的回转减速机包括行程开关和行程开关撞杆构成的保护电路，行程开关支架固定在立柱上，行程开关固定在行程开关支架上，行程开关撞杆固定在支撑支架上。

本实用新型中过渡弯管、软管和立管内有导热介质，过渡弯管一段与真空集热管连接，另一端与软管连接。过渡弯管、软管和立管连接在一起，立管穿过立柱和回转减速机的中孔。

本实用新型由于通过方位角驱动单元和高度角驱动单元带动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的方位角转动，方位角驱动单元和高度角驱动单元双轴跟踪保证太阳光通过反光镜垂直反射在真空玻璃管上，提高了太阳能集热效率，通过并排布置降低了系统高度，系统结构性好。

附图说明

图1是本实用新型具体实施的主视示意图；

图2是图1本实用新型具体实施的侧视示意图；

图3是图1本实用新型具体实施的俯视示意图；

图4是本实用新型具体实施的主梁架局部示意图。

图中，附图标记为：1、立柱；2、回转减速机；3、电动推杆；4、支撑支架；5、轴承座同心轴；6、带座轴承；7、带座轴承与主梁连接板；8、螺杆；9、主梁架；10、反光镜支撑；11、真空集热管支柱；12、真空集热管；13、反光镜；14、横管；15、推杆销轴；16、上部连接板；17、推杆连接轴；18、推杆卡子；19、过渡弯管；20、软管；21、立管；22、行程开关支架；23、行程开关； 24、行程开关撞杆。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2、图3所示，一种全方位跟踪抛物面镜热能吸收装置，包括：

并行排列的集热反光镜单元，用于将太阳光通过反光镜13反射到真空集热管12上；所述的并行排列的集热反光镜单元由3串2并共6个反光镜13和固定在每一个反光镜13焦轴线上的真空集热管12组成，6个反光镜13分别连接一个带座轴承6在支撑单元上。

方位角驱动单元，用于驱动并行排列的集热反光镜单元绕太阳白天移动而转动，使太阳光入射到反光镜13面上；

高度角驱动单元，用于驱动并行排列的集热反光镜单元随太阳一年360天移动而转动，使太阳光入射到反光镜13面上；

支撑单元，用于支撑并行排列的集热反光镜单元，用于安装高度角驱动单元和方位角驱动单元；

方位角驱动单元高度角驱动单元带动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的方位角转动，高度角驱动单元推动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的高度角转动，双轴跟踪保证太阳光通过反光镜垂直反射在真空玻璃管上。

反光镜13通过反光镜支撑10固定在支撑单元的主梁架9上，真空集热管12通过真空集热管支柱11固定在支撑单元的主梁架9上；反光镜13和真空集热管12通过主梁架9连接成一个整体。

每个集热反光镜单元的真空集热管12通过横管14连接在一起。

每个单元的带座轴承6安装在轴承座同心轴5上，轴承座同心轴5上端通过带座轴承与主梁架连接板7与主梁架9连接在一起，下端通过带座轴承6固定在支撑支架4上，轴承座同心轴5保证每个单元反光镜平行转动；再用螺杆8把轴承座同心轴5和带座轴承与主梁架连接板7连接在一起。

所述的支撑单元至少包括：立柱1、回转减速机2、支撑支架4、主梁架9、主梁架连接板7；回转减速机2固定在立柱1顶部，支撑支架4固定在回转减速机2上端，支撑支架4为三角体，三角体的两对称角端通过主梁架连接板7连接固定主梁架9；控制立柱1上的回转减速机2转动带动支撑支架4、主梁架9、主梁架连接板7整体转动。

所述的方位角驱动单元包括一个回转减速机2，回转减速机2上端与支撑支架4连接，下端与支撑单元的立柱1连接。

所述的高度角驱动单元包括电动推杆3、推杆销轴15、推杆连接轴17、支撑支架4、推杆上部连接板16；电动推杆3上端通过推杆销轴15与推杆连接轴17连接，下端通过推杆销轴15与支撑支架4连接；电动推杆3、推杆上部连接板16通过2个推杆卡子18固定在主梁架9上。

回转减速机2包括行程开关23和行程开关撞杆24构成的保护电路，行程开关支架22固定在立柱1上，行程开关23固定在行程开关支架22上，行程开关撞杆24固定在支撑支架4上。

本实用新型中过渡弯管19、软管20和立管21内有导热介质，过渡弯管19一段与真空集热管12连接，另一端与软管20连接。过渡弯管19、软管20和立管21连接在一起，立管21穿过立柱1和回转减速机2的中孔。

实施例2

如图4所示，一种全方位跟踪抛物面镜热能吸收装置，其特征是：至少包括：

并行排列的集热反光镜单元，用于将太阳光通过反光镜13反射到真空集热管12上；所述的并行排列的集热反光镜单元由4串2并共8个反光镜13和固定在每一个反光镜13焦轴线上的真空集热管12组成，8个反光镜13分别连接一个带座轴承6在支撑单元上。

方位角驱动单元，用于驱动并行排列的集热反光镜单元绕太阳白天移动而转动，使太阳光入射到反光镜13面上；

高度角驱动单元，用于配合方位角驱动单元绕太阳白天移动而转动的高度调节，使太阳光入射到反光镜面上；

支撑单元，用于支撑并行排列的集热反光镜单元，用于安装高度角驱动单元和方位角驱动单元；

方位角驱动单元带动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的方位角转动，高度角驱动单元推动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的高度角转动，双轴跟踪保证太阳光通过反光镜垂直反射在真空玻璃管上。

所述的并行排列的集热反光镜单元由串并接合反光镜13和固定在每一个反光镜13焦轴线上的真空集热管12组成，每个集热反光镜单元连接一个带座轴承6在支撑单元上。

反光镜13通过反光镜支撑10固定在支撑单元的主梁架9上，真空集热管12通过真空集热管支柱11固定在支撑单元的主梁架9上；反光镜13和真空集热管12通过主梁架9连接成一个整体。

每个集热反光镜单元的真空集热管12通过横管14连接在一起。

每个单元的带座轴承6安装在轴承座同心轴5上，轴承座同心轴5上端通过带座轴承与主梁架连接板7与主梁架9连接在一起，下端通过带座轴承6固定在支撑支架4上，轴承座同心轴5保证每个单元反光镜平行转动；再用螺杆8把轴承座同心轴5和带座轴承与主梁架连接板7连接在一起。

所述的支撑单元至少包括：立柱1、回转减速机2、支撑支架4、主梁架9、主梁架连接板7；回转减速机2固定在立柱1顶部，支撑支架4固定在回转减速机2上端，支撑支架4为三角体，三角体的两对称角端通过主梁架连接板7连接固定主梁架9；控制立柱1上的回转减速机2转动带动支撑支架4、主梁架9、主梁架连接板7整体转动。

所述的方位角驱动单元包括一个回转减速机2，回转减速机2上端与支撑支架4连接，下端与支撑单元的立柱1连接。

所述的高度角驱动单元包括电动推杆3、推杆销轴15、推杆连接轴17、支撑支架4、推杆上部连接板16；电动推杆3上端通过推杆销轴15与推杆连接轴17连接，下端通过推杆销轴15与支撑支架4连接；电动推杆3、推杆上部连接板16通过2个推杆卡子18固定在主梁架9上。

如图1所示，支撑单元至少包括：立柱1、回转减速机2、支撑支架4、主梁架9、主梁架连接板7；回转减速机2固定在立柱1顶部，支撑支架4固定在回转减速机2上端，支撑支架4为三角体，三角体的两对称角端通过主梁架连接板7连接固定主梁架9；控制立柱1上的回转减速机2转动带动支撑支架4、主梁架9、主梁架连接板7整体转动。

回转减速机2包括行程开关23和行程开关撞杆24构成的保护电路，行程开关支架22固定在立柱1上，行程开关23固定在行程开关支架22上，行程开关撞杆24固定在支撑支架4上。

本实用新型中过渡弯管19、软管20和立管21内有导热介质，过渡弯管19一段与真空集热管12连接，另一端与软管20连接。过渡弯管19、软管20和立管21连接在一起，立管21穿过立柱1和回转减速机2的中孔。

本实用新型通过控制立柱1顶部的的回转减速机2转动带动并行排列的集热反光镜单元绕太阳的方位角转动，使太阳光入射到反光镜13面上，在通过反光镜13反射到真空玻璃管上；通过控制回转减速机2上固定的高度角驱动单元，配合方位角驱动单元绕太阳白天移动进行高度调节，使太阳在高度变化时，太阳光始终垂直入射到反光镜面上，在通过反光镜13垂直反射到真空玻璃管上；也就是采用双轴跟踪保证太阳光通过反光镜垂直反射在真空玻璃管上。

太阳的变化每天方位都在变化，通过方位角驱动单元和高度角驱动单元双轴跟踪实现有太阳时全天候跟踪太阳，保证大面积太阳光能垂直反射到真空玻璃管上，提高太阳能的利用率。

并行排列的集热反光镜单元有利于增大太阳光的接收面积，降低整体高度，在不影响太阳光的接收面积的情况下，增强抗风强度。

本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。