一种紧凑型反射式聚光器的制作方法

本实用新型属于太阳能应用技术领域，具体的说是一种紧凑型反射式聚光器。

背景技术：

目前，随着太阳自动跟踪装置的应用，使得聚光式太阳能光热转换装置的效率明显提高，对单件聚光器的大型化要求越来越迫切，目前采用的技术如经锥筒内表面线聚光和抛物面反射点聚光相结合的点线结合式聚光器，在小型自动跟踪装置上，使用效果良好，但受结构的影响，聚光器的上段锥筒聚光部件与下段的抛物面点式聚光部件串叠在一起，聚光器与位于焦点处的集热部件（如水箱）在太阳入射光线方向的长度大，当跟踪装置运转时，聚光器无论在高度角（南北向跟踪太阳）或在方位角（东西向跟踪太阳）方向上，聚光器的运动空间轮廓大，造成跟踪装置所需的空间尺寸大，且这种无导风结构的聚光器有兜风现象，存在风大、风小、有风和无风等情形下，因聚光器的风载变化使跟踪精度变差或跟踪失效的缺点，严重时会发生太阳自动跟踪装置及聚光器倾倒的事故，使单件太阳聚光器的大型化受到了限制，因此，若能提供一种紧凑的、空间尺寸占用小、且在结构上可以提高抗风载能力的聚光器，对提高聚光式太阳能光热转换装置的总能源效率，增加单台装置的供热能力有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的：

主要针对上述情况，为克服现有技术之缺点，本实用新型之目的就是提供一种紧凑的、空间尺寸占用小的，且在结构上可以提高聚光器抗风载能力的，为自动跟踪装置提高跟踪精度提供有利条件的、便于增加单台装置的供热能力的紧凑型反射式聚光器。

本实用新型的技术方案为：

提供了一种紧凑型反射式聚光器，包括锥筒形的线式聚光部件、抛物面形的点式聚光部件和集热器连接固定部件，线式聚光部件为内表面光滑的锥筒，且内锥角为90度,线式聚光部件的大口端设有锥筒上立沿，线式聚光部件的小口端设有锥筒下立沿，锥筒上立沿和锥筒下立沿上都设有多个均布的连接通孔，点式聚光部件为为内表面为光滑反光旋转抛物面的筒状体，点式聚光部件的大口端设有敞口立沿，点式聚光部件的小口端设有顶端立沿，敞口立沿和顶端立沿上都设有多个均布的连接通孔，集热器连接固定部件由上紧固环和下紧固环构成，上紧固环和下紧固环上都设有多个均布的紧固环固定螺纹孔和集热器固定螺纹孔，线式聚光部件位于点式聚光部件的内部，线式聚光部件、锥筒下立沿、敞口立沿、顶端立沿、上紧固环、下紧固环的中心轴线均与点式聚光部件的中心对称轴线重合，线式聚光部件的锥筒上立沿、点式聚光部件的敞口立沿与上紧固环经上连接辐条连接固定在一起，线式聚光部件的锥筒下立沿与点式聚光部件的顶端立沿经内连接辐条连接固定在一起，点式聚光部件的顶端立沿与下紧固环经下连接辐条连接固定在一起。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型尺寸占用小，在结构上可以提高聚光器抗风载能力，可以为自动跟踪装置提高跟踪精度提供有利条件，能增加单台装置的供热能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构侧示意图。

图2为本实用新型安装集热器时的剖视图。

图3为本实用新型的聚光原理示意图。

图4为本实用新型减少风载原理示意图。

其中：1为反射线式聚光部件；2为点式聚光部件；3为锥筒上立沿；4为锥筒下立沿；5为敞口立沿；6为顶端立沿；7为上紧固环；8为下紧固环；9为上连接辐条；10为内连接辐条；11为下连接辐条；12为集热器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图4给出，本实用新型包括锥筒形的线式聚光部件1、抛物面形的点式聚光部件2和集热器连接固定部件，线式聚光部件1为内表面光滑的锥筒，且内锥角为90度,线式聚光部件1的大口端设有锥筒上立沿3，线式聚光部件1的小口端设有锥筒下立沿4，锥筒上立沿3和锥筒下立沿4上都设有多个均布的连接通孔，点式聚光部件2为内表面为光滑反光旋转抛物面的筒状体，点式聚光部件2的大口端设有敞口立沿5，点式聚光部件2的小口端设有顶端立沿6，敞口立沿5和顶端立沿6上都设有多个均布的连接通孔，集热器连接固定部件由上紧固环7和下紧固环8构成，上紧固环7和下紧固环8上都设有多个均布的紧固环固定螺纹孔和集热器固定螺纹孔，线式聚光部件1位于点式聚光部件2的内部，线式聚光部件1、锥筒下立沿4、敞口立沿5、顶端立沿6、上紧固环7、下紧固环8的中心轴线均与点式聚光部件2的中心对称轴线重合，线式聚光部件1的锥筒上立沿3、点式聚光部件2的敞口立沿5与上紧固环7经上连接辐条9连接固定在一起，线式聚光部件1的锥筒下立沿4与点式聚光部件2的顶端立沿6经内连接辐条10连接固定在一起，点式聚光部件2的顶端立沿6与下紧固环8经下连接辐条11连接固定在一起。

所述的上紧固环7位于锥筒下立沿4的内廓的轴心部位。

所述的线式聚光部件1的外锥面上设有多个均布的侧立加强筋板，侧立加强筋板上均设有多个连接通孔。

所述的点式聚光部件2的外侧面上设有不少于一个的环形加强筋板和多个均布的侧立加强筋板，侧立加强筋板和环形加强筋板上均设有多个连接通孔。

所述的上连接辐条9与锥筒上立沿3经螺母连接固定在一起，上连接辐条9与上紧固环7经螺母连接固定在一起。

实施例一：本实用新型采用的抛物面形的点式聚光部件2的敞口立沿5的内径3.2米，顶端立沿6的内径为1.25米，锥筒形的线式聚光部件1的大开口端内径为1.2米，小开口端内径为0.25米，集热器12内装具有水循环的外径为159毫米的试管形热水器，安装在自动跟踪装置上，在西北风4~5级的冬季，晴天时无论在上午和下午自动跟踪装置均能稳定跟踪，在中午12点钟左右能在15分钟内将10千克初始温度为20℃的水加热到沸腾。聚光器使用时（图3所示），来自与聚光器中心轴线平行的太阳光经投射到位于中间部位的线式聚光部件1的内锥筒后，被反射到中心轴线上的热水器圆柱外侧壁，来自与聚光器中心轴线平行的太阳光经投射到位于外部点式聚光部件2的抛物面后，经反射到热水器圆柱壁的o-o处，这样就实现了点式反射和线式反射聚光的目的，在位于聚光器中心轴线处的热水器上经光热转换并将热量传给水，完成太阳光的光热转换。本实用新型提供的聚光器当有风时如风来自与顺光方向时，吹到线式聚光部件1大开口端的风，经锥筒内表面的导流作用流向直径为0.25米的开口，流出聚光器，吹到点式聚光部件2抛物面的风，经内抛物面的导流作用，从点式聚光器2的顶端开口流出聚光器，这样就避免了聚光器的兜风现象，减少了聚光器的风吹负载，使聚光器具有了抗风载的功能，同理，可以用流体力学的原理，分析出无论风来自逆光方向或垂直与光线的方向（即横风），本实用新型均能减少聚光器所受的吹力，达到抗风载的目的。

本实用新型尺寸占用小，在结构上可以提高聚光器抗风载能力，可为自动跟踪装置提高跟踪精度提供有利条件，利于提高单台聚光式太阳装置的供热能力和效率。

技术特征：

1.一种紧凑型反射式聚光器，其特征在于：包括锥筒形的线式聚光部件（1）、抛物面形的点式聚光部件（2）和集热器连接固定部件，线式聚光部件（1）为内表面光滑的锥筒，且内锥角为90度,线式聚光部件（1）的大口端设有锥筒上立沿（3），线式聚光部件（1）的小口端设有锥筒下立沿（4），锥筒上立沿（3）和锥筒下立沿（4）上都设有多个均布的连接通孔，点式聚光部件（2）为内表面为光滑反光旋转抛物面的筒状体，点式聚光部件（2）的大口端设有敞口立沿（5），点式聚光部件（2）的小口端设有顶端立沿（6），敞口立沿（5）和顶端立沿（6）上都设有多个均布的连接通孔，集热器连接固定部件由上紧固环（7）和下紧固环（8）构成，上紧固环（7）和下紧固环（8）上都设有多个均布的紧固环固定螺纹孔和集热器固定螺纹孔，线式聚光部件（1）位于点式聚光部件（2）的内部，线式聚光部件（1）、锥筒下立沿（4）、敞口立沿（5）、顶端立沿（6）、上紧固环（7）、下紧固环（8）的中心轴线均与点式聚光部件（2）的中心对称轴线重合，线式聚光部件（1）的锥筒上立沿（3）、点式聚光部件（2）的敞口立沿（5）与上紧固环（7）经上连接辐条（9）连接固定在一起，线式聚光部件（1）的锥筒下立沿（4）与点式聚光部件（2）的顶端立沿（6）经内连接辐条（10）连接固定在一起，点式聚光部件（2）的顶端立沿（6）与下紧固环（8）经下连接辐条（11）连接固定在一起。

2.根据权利要求1所述的紧凑型反射式聚光器，其特征在于：所述的上紧固环（7）位于锥筒下立沿（4）的内廓的轴心部位。

3.根据权利要求1所述的紧凑型反射式聚光器，其特征在于：所述的线式聚光部件（1）的外锥面上设有多个均布的侧立加强筋板，侧立加强筋板上均设有多个连接通孔。

4.根据权利要求1所述的紧凑型反射式聚光器，其特征在于：所述的点式聚光部件（2）的外侧面上设有不少于一个的环形加强筋板和多个均布的侧立加强筋板，侧立加强筋板和环形加强筋板上均设有多个连接通孔。

5.根据权利要求1所述的紧凑型反射式聚光器，其特征在于：所述的上连接辐条（9）与锥筒上立沿（3）经螺母连接固定在一起，上连接辐条（9）与上紧固环（7）经螺母连接固定在一起。

技术总结
一种紧凑型反射式聚光器，由锥筒形的线式聚光部件、抛物面形的点式聚光部件和集热器连接固定部件构成,线式聚光部件位于点式聚光部件的空间轮廓之内，点式聚光部件抛物面的顶端和线式聚光部件的锥筒顶端均设有导风用的开口，本实用新型结构紧凑、空间尺寸占用小，在结构上可以提高聚光器抗风载能力，可为自动跟踪装置提高跟踪精度提供有利条件且利于聚光式光热转换装置的大型化。

技术研发人员：王振峰;孙洵
受保护的技术使用者：普霖太阳(郑州)能源动力有限公司
技术研发日：2019.12.17
技术公布日：2020.07.14