专利名称:一种用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置制造方法
【专利摘要】本实用新型属于太阳能发电设备【技术领域】，尤其涉及一种用于太阳能光热发电系统中的太阳能跟踪集热装置。包括位于两端的立柱，在立柱上架设有中心轴；在中心轴的两侧沿轴向并列设有多组反光镜固定装置，该装置包括弧形的反光镜面板、直管状的横梁及附属支架，反光镜面板通过V形的面板支架固定于所述横梁，横梁通过直杆状的横梁支架固定于所述中心轴；在所述中心轴上还设有与之垂直设置、前端从两组所述反光镜面板之间伸出至焦点处的多个集热管架，所述各集热管架的中心线共面；在两所述横梁之间架设有圆弧形的齿条，所述齿条的圆心位于所述中心轴的轴线上，在所述立柱上还设有驱动所述齿条移动的动力装置；还包括连接至所述动力装置的控制器。
【专利说明】一种用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于太阳能发电设备【技术领域】，尤其涉及一种用于太阳能热发电系统中的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置。
【背景技术】
[0002]迄今为止，在世界范围内成功利用太阳能发电的技术有两种:一种是太阳能光伏发电技术，一种是太阳能热发电技术。光伏发电是利用太阳能电池技术，将太阳能中的光能转变为电能。而太阳能热发电是运用预定量的特制反射镜直接对太阳光热聚焦聚集，将这已聚焦聚集了的太阳光热积存于集热装置形成高温热能，再将高温热能经换热装置生产蒸汽，蒸汽推动汽轮机发电。其中，光伏发电由太阳能电池方阵、蓄电池组、充放电控制器、逆变器、交流配电柜、太阳能跟踪控制系统等组成，其中又以太阳能电池最为关键。此种方式存在诸多缺陷:首先，在太阳能电池的基本单元一太阳能电池片的生产过程中会消耗硅同时造成环境污染；其次，太阳能电池的转换效率较低，为16%至20% ;再者，光伏发电的方式容易受到天气阴晴状况等气候条件的影响；最后，太阳能电池的使用寿命较低，一般为3至5年，这决定了光伏发电的成本较高。与之形成对比的是，太阳能热发电技术具有鲜明的特点:首先，整个发电系统都采用常规的材料和元件，生产安装以及维修维护技术成熟，对环境友好、寿命长、成本也比较低廉；其次，由于太阳能热发电系统是由前端的集热系统和后端的蒸汽轮机发电系统构成，因此可以在现有火电发电系统的基础上进行升级改造，将煤燃烧系统替换为太阳能集热系统，节约社会资源。因此，太阳能热发电方式具有更大的优势。在太阳能热发电系统中，最为关键的部件是令反光镜根据太阳运行的年日变化规律始终保持与太阳光的最佳位置状态、提高太阳能转化率的太阳能跟踪控制系统。现有技术中的跟踪控制系统一般结构复杂、成本偏高、稳定性能也较差。
实用新型内容
[0003]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、稳定性好的用于太阳能热发电系统的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置。
[0004]本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置包括位于两端的立柱，在所述立柱上架设有中心轴；在所述中心轴的两侧沿轴向并列设有多组反光镜固定装置，该装置包括弧形的反光镜面板、直管状的横梁及附属支架，所述反光镜面板通过V形的面板支架固定于所述横梁，所述横梁通过直杆状的横梁支架固定于所述中心轴；在所述中心轴上还设有与之垂直设置、前端从两组所述反光镜面板之间伸出至焦点处的多个集热管架，所述各集热管架的中心线共面；在两所述横梁之间架设有圆弧形的齿条，所述齿条的圆心位于所述中心轴的轴线上，在所述立柱上还设有驱动所述齿条移动的动力装置；还包括连接至所述动力装置的控制器。
[0005]本实用新型的优点和积极效果是:通过采用上述设计，本实用新型提出了一种用于太阳能热发电系统中的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，结构设计合理、成本也较低。齿轮齿条的传动方式保证了控制精度和系统运动的稳定性。整个跟踪控制装置完成安装固定后，在控制器中预设由太阳的每日升起时间、高度角、运行轨迹等数据计算得到的控制规则，控制动力装置输出动力，使反光镜面板一直保持与太阳光的合适的角度，最大限度地收集热能。热收集效率高，装置整体的低，便于维护和清洗。
[0006]优选地:所述中心轴两侧的反光镜固定装置以所述集热管架中心线所在的平面为对称平面对称设置。
[0007]优选地:所述中心轴为空心管状结构，在其两端设有法兰盘。空心管状的中心轴降低了反光镜固定装置的整体质量，提升了控制的灵活性并降低能耗。法兰盘使相邻两个跟踪控制装置之间能够实现串接，提升整体动作的一致性。
[0008]优选地:所述立柱包括位于下方的带有基座的立柱本体，其顶端设有半圆形的槽口，还包括具有同样直径的半圆形槽口的扣盖；在所述立柱本体的端部设有螺纹孔，在所述扣盖的相应位置设有贯通的连接孔，所述扣盖通过设于所述连接孔中的紧固螺钉固接于所述立柱本体上。上述设计的立柱结构便于安装和维护。
[0009]优选地:在所述中心轴与立柱之间设有轴承。
[0010]优选地:所述齿条为两根，分别固接于所述横梁的两端；所述动力装置为对应的两组，分别固接于所述两立柱上。
[0011]优选地:所述动力装置包括用于与所述立柱连接的底座，在所述底座上设有电机、减速机以及相对设置的两个轴承座，所述减速机的输出轴架设于所述轴承座上，在所述轴承座之间的输出轴上设有主动齿轮，在所述轴承座与所述输出轴之间设有轴承。
[0012]优选地:所述横梁支架的两端与所述横梁和中心轴均采用焊接的方式固接。
[0013]优选地:所述面板支架的一端采用焊接的方式与所述横梁固接，另一端设有连接孔并通过螺栓固定于所述反光镜面板背部的耳板上。
[0014]优选地:在所述横梁的中部设置第三根圆弧形的齿条，对应设置固定于地面的中间支撑体，在所述中间支撑体的顶部通过轴承座设置中部固接有从动齿轮的转轴，所述齿条与所述从动齿轮相啮合。中间支撑体的采用在装置的中部提供一个支撑力，提升了装置的整体强度和抗变形能力。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的侧视图；
[0016]图2是本实用新型的主视图；
[0017]图3是本实用新型中主框架的结构示意图；
[0018]图4是本实用新型中立柱的结构示意图；
[0019]图5是本实用新型中动力装置的结构示意图。
[0020]图中:1、集热管箍；2、集热管架；3、反光镜面板；4、面板支架；5、横梁；6、横梁支架、齿条；8、中心轴；9、立柱；9-1、立柱本体；9-2、扣盖；9-3、紧固螺钉；10、控制器；11、动力装置；11_1、轴承座；11_2、主动齿轮；11_3减速机；11_4、电机；11_5、底座。
【具体实施方式】
[0021]为能进一步了解本实用新型的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0022]请参见图1和图2，本实用新型包括位于两端的立柱9，在立柱9上架设有中心轴8，中心轴8应能够自由转动。具体地，立柱9的结构为:包括位于下方的带有基座的立柱本体9-1，基座可以固接于地粧上。在立柱本体9-1的顶端设有半圆形的槽口，还包括具有同样直径的半圆形槽口的扣盖9-2。在立柱本体9-1的端部设有螺纹孔，在扣盖9-2的相应位置设有贯通的连接孔，扣盖9-2通过设于连接孔中的紧固螺钉9-3固接于立柱本体9-1上。
[0023]为了降低装置的整体重量并提升运动的灵活性，中心轴8设置为空心管状结构，在其两端设有法兰盘，在中心轴8与立柱9之间设置轴承。法兰盘的作用是，当多个用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置并排串接安装时，可以依次进行串接，提升整体动作的一致性。
[0024]在中心轴8的两侧、沿轴向并列地设有多组反光镜固定装置，该装置包括弧形的反光镜面板3、直管状的横梁5及附属支架，反光镜面板3通过V形的面板支架4固定于横梁5，横梁5通过直杆状的横梁支架6固定于中心轴8。具体地，横梁支架6的两端与横梁5和中心轴8均采用焊接的方式固接；面板支架4的一端采用焊接的方式与横梁5固接，另一端设有连接孔并通过螺栓固定于反光镜面板3背部的耳板上。
[0025]反光镜面板3的大小、弧度根据实际需要定制，在其表面覆盖反光镜，现有技术中也存在高反光率的镜面膜，将其覆盖在反光镜面板3上。可以想到的是，反光镜面板3、横梁5与中心轴8之间的固定支架有多种形式，并不局限于上面描述的具体形式。
[0026]在中心轴8上还设有与之垂直设置、前端从两组反光镜面板3之间伸出至焦点处的多个集热管架2，各集热管架2的中心线共面，在其端部设有集热管箍I。装有导热介质的集热管即安装在集热管架2的前端，即反光镜面板3的焦点处，吸收反射回来的太阳能热會K。
[0027]优选地，中心轴8两侧的反光镜固定装置以集热管架2中心线所在的平面为对称平面对称设置。
[0028]在两横梁5之间架设有圆弧形的齿条7，该齿条7的圆心位于中心轴8的轴线上。在立柱9上还设有驱动齿条7移动的动力装置11。为提升整体的稳定性，齿条7设置为两根，分别固接于横梁5的两端；动力装置11为对应的两组，分别固接于两立柱9上。
[0029]动力装置的具体结构为:包括用于与立柱9连接的底座11-5，在底座11-5上设有电机11-4、减速机11-3以及相对设置的两个轴承座11-1，减速机11-3的输出轴架设于轴承座11-1上。在轴承.11-1之间的输出轴上设有与齿条7啮合的主动齿轮11-2，在轴承座11-1与输出轴之间设有轴承。
[0030]为了提升装置的整体强度和抗变形能力，在装置的中部设置支撑部件。在横梁5的中部设置第三根圆弧形的齿条7，对应设置固定于地面的中间支撑体。在中间支撑体的顶部通过轴承11-1设置中部固接有从动齿轮的转轴，齿条7与从动齿轮相啮合。
[0031]本实例还包括连接至动力装置11的控制器10。控制器10中预设对电机11-4的控制规则，该规则由太阳的每日升起时间、高度角、运行轨迹等数据计算得到。由该规则控制的电机11-4实时响应动作，控制反光镜固定装置的指向，最大限度地接收太阳能热能。
【权利要求】
1.一种用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:包括位于两端的立柱(9)，在所述立柱(9)上架设有中心轴(8);在所述中心轴(8)的两侧沿轴向并列设有多组反光镜固定装置，该装置包括弧形的反光镜面板(3)、直管状的横梁(5)及附属支架，所述反光镜面板(3)通过V形的面板支架(4)固定于所述横梁(5)，所述横梁(5)通过直杆状的横梁支架￠)固定于所述中心轴(8);在所述中心轴(8)上还设有与之垂直设置、前端从两组所述反光镜面板(3)之间伸出至焦点处的多个集热管架(2)，所述各集热管架(2)的中心线共面；在两所述横梁(5)之间架设有圆弧形的齿条(7)，所述齿条(7)的圆心位于所述中心轴(8)的轴线上，在所述立柱(9)上还设有驱动所述齿条(7)移动的动力装置(11);还包括连接至所述动力装置(11)的控制器(10)。2.按照权利要求1所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:所述中心轴(8)两侧的反光镜固定装置以所述集热管架(2)中心线所在的平面为对称平面对称设置。3.按照权利要求1所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:所述中心轴(8)为空心管状结构，在其两端设有法兰盘。4.按照权利要求1所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:所述立柱(9)包括位于下方的带有基座的立柱本体(9-1)，其顶端设有半圆形的槽口，还包括具有同样直径的半圆形槽口的扣盖(9-2);在所述立柱本体(9-1)的端部设有螺纹孔，在所述扣盖(9-2)的相应位置设有贯通的连接孔，所述扣盖(9-2)通过设于所述连接孔中的紧固螺钉(9-3)固接于所述立柱本体(9-1)上。5.按照权利要求4所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:在所述中心轴(8)与立柱(9)之间设有轴承。6.按照权利要求1所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:所述齿条(7)为两根，分别固接于所述横梁(5)的两端；所述动力装置(11)为对应的两组，分别固接于所述两立柱(9)上。7.按照权利要求6所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:所述动力装置(11)包括用于与所述立柱(9)连接的底座(11-5)，在所述底座(11-5)上设有电机(11-4)、减速机(11-3)以及相对设置的两个轴承座(11-1)，所述减速机(11-3)的输出轴架设于所述轴承座(11-1)上，在所述轴承座(11-1)之间的输出轴上设有主动齿轮(11-2)，在所述轴承座(11-1)与所述输出轴之间设有轴承。8.按照权利要求1所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:所述横梁支架￠)的两端与所述横梁(5)和中心轴(8)均采用焊接的方式固接。9.按照权利要求1所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:所述面板支架(4)的一端采用焊接的方式与所述横梁(5)固接，另一端设有连接孔并通过螺栓固定于所述反光镜面板(3)背部的耳板上。10.按照权利要求1至9任一项所述的用于太阳能光热发电的太阳能跟踪集热装置，其特征在于:在所述横梁(5)的中部设置第三根圆弧形的齿条(7)，对应设置固定于地面的中间支撑体，在所述中间支撑体的顶部通过轴承座(11-1)设置中部固接有从动齿轮的转轴，所述齿条(7)与所述从动齿轮相啮合。
【文档编号】G05D3-00GK204287975SQ201420667651
【发明者】侯丽萍 [申请人]中健元生物科技（天津）有限公司