一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法与流程

本发明涉及聚光器领域，尤其涉及一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法。

背景技术：

1、常见的线聚焦太阳能聚光器主要包括抛物面槽式太阳能聚光器和多曲面太阳能聚光器，被广泛利用于中低温领域。

2、例如，经检索，中国专利公开号为cn116105383a的专利，公开了一种多曲面太阳能聚光器结构与角度设计方法，反射铝板、位于反射铝板的反射焦点处的集热管，其特征在于，所述反射铝板的横截面呈复合曲线结构，该复合曲线自原点向x轴正半轴方向依次由渐开线、抛物线和中直线组成。

3、上述专利存在以下不足：其可以很好解决抛物线聚光器cpc宽度窄，几何高度大，高纬度接受角不能完全跟踪太阳问题，可实现根据用户需求自由选择每一个曲面，获得非常高的接收角的特点，但是由于一天中光线入射角改变量较大，且改变是持续性的，所以其虽然曲面接收角大，也不能完全覆盖一天中的光线入射范围，从而会使得部分太阳光浪费。

4、为此，本发明提出一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其通过非成像太阳能聚光器实现，所述非成像太阳能聚光器包括固定于地面的支架、转动连接于支架的非成像聚光器以及固定于非成像聚光器底部内侧太阳能真空管，所述基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其包括以下步骤：

4、s1：日出时，非成像聚光器倾斜放置且倾角为θ；

5、s2：当入射光线的平面投影入射角不超过非成像聚光器的接收半角时，非成像聚光器静止并正常工作；

6、s3：当超出接收半角时，非成像聚光器开始沿东西方向旋转进行跟踪，旋转一定的角度后停止，非成像聚光器继续静止工作，并如此往复运作，直至日落。

7、优选地：所述s3步骤中，跟踪的限制条件为当平面投影入射角改变的绝对值等于两倍接收半角时，即|δθp|＝|θp2-θp1|＝2θ时。

8、优选地：所述太阳能真空管由内管和外管组成。

9、优选地：所述非成像聚光器包括底部的等长反射聚光面以及对称两侧内壁的弧形聚光反射面组成。

10、优选地：所述基于非成像太阳能聚光器还包括控制系统和传动机构，所述控制系统包括中央处理器、控制器和信号接收器。

11、优选地：所述传动机构包括固定于非成像聚光器侧面的驱动轴以及通过键连接于驱动轴外壁的蜗轮，所述蜗轮的侧壁啮合有过渡轴，且过渡轴转动连接于支架。

12、优选地：所述支架的外壁通过螺栓固定有电动机，所述电动机的输出轴外壁固定有转盘一，所述转盘一的非轴线处端面固定有一个传动柱一。

13、优选地：所述过渡轴的端面通过螺栓固定有转盘二，所述转盘二的端面固定有圆形阵列且与传动柱一配合的传动柱二。

14、本发明的有益效果为：

15、1.本发明通过利用非成像聚光器进行反射，再利用太阳能真空管进行聚光，实现太阳光的吸收，并且还可通过传动机构进行非成像聚光器角度的变化，从而可实现全天候的太阳光吸收，并且通过设定接收逻辑，即跟踪的限制条件为当平面投影入射角改变的绝对值等于两倍接收半角，从而使得对太阳的追踪是间歇进行，在保证接收质量的同时，也降低了接收驱动能耗。

16、2.本发明，通过将电动机至非成像聚光器的旋转驱动链中设置蜗轮与过渡轴的配合以及传动柱一和传动柱二的配合，从而一方面能使得非成像聚光器调整后具有角度锁止功能，增加角度调节的精度，另一方面，传动柱一与传动柱二会间歇驱动过渡轴，从而能对电动机的旋转角度控制具有一定的容忍误差，从而进一步增加了角度调节的精度。

技术特征：

1.一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其通过非成像太阳能聚光器实现，其特征在于，所述非成像太阳能聚光器包括固定于地面的支架(3)、转动连接于支架(3)的非成像聚光器(2)以及固定于非成像聚光器(2)底部内侧太阳能真空管(1)，所述基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其特征在于，所述s3步骤中，跟踪的限制条件为当平面投影入射角改变的绝对值等于两倍接收半角时，即|δθp|＝|θp2-θp1|＝2θ时。

3.根据权利要求1所述的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其特征在于，所述太阳能真空管(1)由内管(1-1)和外管(1-2)组成。

4.根据权利要求1所述的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其特征在于，所述非成像聚光器(2)包括底部的等长反射聚光面(2-1)以及对称两侧内壁的弧形聚光反射面(2-2)组成。

5.根据权利要求1所述的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其特征在于，所述基于非成像太阳能聚光器还包括控制系统(5)和传动机构(4)，所述控制系统(5)包括中央处理器、控制器和信号接收器。

6.根据权利要求5所述的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其特征在于，所述传动机构(4)包括固定于非成像聚光器(2)侧面的驱动轴(4-1)以及通过键连接于驱动轴(4-1)外壁的蜗轮(4-2)，所述蜗轮(4-2)的侧壁啮合有过渡轴(4-8)，且过渡轴(4-8)转动连接于支架(3)。

7.根据权利要求6所述的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其特征在于，所述支架(3)的外壁通过螺栓固定有电动机(4-3)，所述电动机(4-3)的输出轴外壁固定有转盘一(4-4)，所述转盘一(4-4)的非轴线处端面固定有一个传动柱一(4-5)。

8.根据权利要求7所述的一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，其特征在于，所述过渡轴(4-8)的端面通过螺栓固定有转盘二(4-7)，所述转盘二(4-7)的端面固定有圆形阵列且与传动柱一(4-5)配合的传动柱二(4-6)。

技术总结
本发明公开了一种基于非成像太阳能聚光器的间歇定日跟踪方法，涉及聚光器领域；其通过非成像太阳能聚光器实现，所述非成像太阳能聚光器包括固定于地面的支架、转动连接于支架的非成像聚光器以及固定于非成像聚光器底部内侧太阳能真空管。本发明通过利用非成像聚光器进行反射，再利用太阳能真空管进行聚光，实现太阳光的吸收，并且还可通过传动机构进行非成像聚光器角度的变化，从而可实现全天候的太阳光吸收，并且通过设定接收逻辑，即跟踪的限制条件为当平面投影入射角改变的绝对值等于两倍接收半角，从而使得对太阳的追踪是间歇进行，在保证接收质量的同时，也降低了接收驱动能耗。

技术研发人员：李中喆,闫崇强,陈宝磊,李虎禅,赵宇光,杜永常,刘辉,张媛
受保护的技术使用者：中蓝（淮安）光能有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31