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CN105116927A - 碟式太阳能定向跟踪装置 - Google Patents

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CN105116927A
CN105116927A CN201510550044.6A CN201510550044A CN105116927A CN 105116927 A CN105116927 A CN 105116927A CN 201510550044 A CN201510550044 A CN 201510550044A CN 105116927 A CN105116927 A CN 105116927A
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张继军
郭爱莲
郭雅妹
刘松琴
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Hebei Gongda Solar Equipment Co Ltd
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Hebei Gongda Solar Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种碟式太阳能定向跟踪装置，用于太阳能高温发电机组中收集太阳能的装置，包括设有控制系统的液压驱动装置、通过软管连接液压驱动装置的若干组碟式太阳能单元，碟式太阳能单元包括底座、设置在底座上的竖转轴、设置在竖转轴中部的液压马达、设置在竖转轴上端的支撑架、支撑架上设置横转轴、支撑架外侧设置与横转轴相连的电机、横转轴的中部固定连接的弧面形碟式太阳能定日镜和太阳能定日镜匹配的集热器；所述集热器通过传热介质连接发电机组。本发明能够时刻追踪太阳的方位角，自动调整接收角度，充分利用太阳能。

Description

碟式太阳能定向跟踪装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能定向跟踪装置，用于太阳能高温发电机组中收集太阳能的装置。
背景技术
能源是社会经济发展的动力。但是大量的石化能源消耗日益显示出不可持续性。太阳能作为一种新能源，它取之不尽，用之不竭，重要的是太阳能是一种洁净的能源，在开发利用时，不会产生废渣、废水、废气、也没有噪音，更不会影响生态平衡。绝对不会造成污染何公害。
目前太阳能热能发电方式主要有三种，分别是塔式太阳能热发电、槽式太阳能热发电和碟式太阳能热发电，其中碟式太阳能对阳光的吸收率最高。碟式太阳能发电的基本原理是运用弧形的反光镜将入射的太阳光汇聚起来，在焦点处设置吸收太阳能的装置，将太阳能转化为热能，再通过传热介质将热能传递到热发电机组用于发电。在碟式太阳能热发电设施中，收集太阳能的装置需要跟踪太阳位置的变化，传统的碟式太阳能热发电收集阳光的方式，太阳能收集装置只能按照一定规则旋转，不能在水平方向和竖直方向都每时每刻完全对准太阳，收集效果不好，太阳能利用率低。
发明内容
本发明是提供一种碟式太阳能定向跟踪装置，能够时刻追踪太阳的方位角，自动调整接收角度，充分利用太阳能。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
碟式太阳能定向跟踪装置，包括设有控制系统的液压驱动装置、通过软管连接液压驱动装置的若干组碟式太阳能单元，碟式太阳能单元包括底座、设置在底座上的竖转轴、设置在竖转轴中部与液压驱动装置相连的液压马达、设置在竖转轴上端的支撑架、设置在支撑架上横转轴、设置在支撑架外侧与横转轴相连的电机、横转轴的中部固定连接的弧面形碟式太阳能定日镜、与碟式太阳能定日镜对应的集热器；所述控制系统包括太阳方位角跟踪装置和连接液压马达和电机的驱动控制装置；所述集热器还通过传热介质连接热发电机组。
本发明的进一步改进在于：所述支撑架为包括下部的支撑梁和分别设置在支撑梁左、右两端的侧架，侧架上设置与横转轴两端转动配合的通孔。
本发明的进一步改进在于：碟式太阳能定日镜的凹面设置反射面为弧面的聚光镜。
本发明的进一步改进在于：集热器通过支撑杆固定连接在碟式太阳能定日镜的中部，集热器的位置在碟式太阳能定日镜的聚光镜的反射光焦点上。
本发明的进一步改进在于：碟式太阳能单元的数量为2~5台。
本发明的进一步改进在于：所述传热介质为导热油。
本发明的进一步改进在于：所述传热介质为水或者盐溶液。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的技术进步在于：
本发明能够时刻追踪太阳的方位角，自动调整接收角度，充分利用太阳能。
本发明的液压驱动装置能够为多个碟式太阳能定日镜在水平方向上的转动提供动力，保证多个碟式太阳能单元转动方式保持一致，实现多个碟式太阳能定日镜联动跟踪；一台液压驱动装置能够为2~5台碟式太阳能单元的接收太阳光的角度改变提高动力。
本发明的液压驱动装置通过软管连接碟式太阳能单元，软管能够改变形状和位置，软管的摆放不受场地平整度和设备摆放位置的影响，能够根据需要放置在合适的位置，摆放成合适的形状。
本发明的液压马达带动竖转轴转动，从而带动碟式太阳能定日镜在水平方向转动；电机带动横转轴转动，从而带动碟式太阳能定日镜在水平方向转动，保证碟式太阳能定日镜能在改变任意角度，能够随时跟踪太阳位置。
本发明的碟式太阳能定日镜的凹面设置聚光镜，聚光镜反射太阳光汇聚在焦点上，集热器的位置在聚光镜的焦点上收集太阳能转化为热能，将热能传递到导热介质中用于发电。
本发明的太阳方位角跟踪装置能时刻跟踪太阳方位角的变化，驱动控制装置能够控制液压马达和电机的旋转角度，根据太阳方位角跟踪装置确定的太阳方位角启动液压马达和电机，从而改变太阳能定日镜的方向，保证阳光能够垂直照射在碟式太阳能定日镜的聚光镜，最大保证阳光接收面面积最大。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明的碟式太阳能单元侧视示意图；
其中：1、液压驱动装置，2、软管，3、底座，4、液压马达，5、竖转轴，6、支撑架，7、横转轴，8、碟式太阳能定日镜，9、电机，10、集热器，11、太阳光线，12、支撑杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明：
碟式太阳能定向跟踪装置，包括液压驱动装置1、2~5组碟式太阳能单元；液压驱动装置1上设置控制系统，液压驱动装置1通过软管2连接各个碟式太阳能单元，每个碟式太阳能单元都设置一个集热器10。
碟式太阳能单元包括底座3、竖转轴5、液压马达4、支撑架6、横转轴7、电机9、碟式太阳能定日镜8和集热器10；底座3设置在下端启动支撑的作用，底座3上设置竖转轴5，竖转轴5中部设置液压马达4，液压马达4为竖转轴5的转动提供动力；支撑架6中部固定连接竖转轴5上端；支撑架6中部设置横转轴7，横转轴7一端设置电机9；碟式太阳能定日镜8为弧面形，凹面固定在横转轴7中部；液压马达4带动竖转轴5转动，从而带动碟式太阳能定日镜8在水平方向上转动，调节碟式太阳能定日镜8水平方向上的角度，电机9转动带动横转轴7转动，从而带动碟式太阳能定日镜8在竖直方向上转动，调节碟式太阳能定日镜8竖直方向上俯仰的角度。
支撑架6包括支撑梁和两个侧架，支撑梁设置在下部，支撑梁位于水平方向，支撑梁的中部固定连接竖转轴5，两个侧架处于竖直状态，侧架分别固定在支撑梁两端，侧架的下端与支撑梁固定连接；支撑梁和两个侧架组成U形的支撑架6。
两个侧架上部分别设置一个通孔，两个侧架的通孔相互对称，横转轴7的两端分别穿入两个通孔，横转轴7不会脱离通孔并且能在通孔内转动；电机9设置在任一侧架的外侧，电机9的转子与横转轴7固定连接。
碟式太阳能定日镜8的凹面上设置聚光镜，聚光镜的反射面为圆弧形或抛物面形，聚光镜的反射面中心设置支撑杆12，支撑杆12下端连接聚光镜，上端处于聚光镜反射面的焦点上，支撑杆12上端连接集热器10，集热器10处在聚光镜的反射焦点上。
液压驱动装置1的控制系统包括太阳方位角跟踪装置和驱动控制装置，太阳方位角跟踪装置是通过成像定位装置和光敏电阻串接而成的电路，太阳方位角的变化改变太阳光入射角度，引起光敏电阻的阻值改变，改变电路中的电流来确定太阳方位角。
驱动控制装置能够控制液压马达4和电机9，根据太阳方位角跟踪装置确定的太阳方位角来控制液压马达4带动竖转轴5转动，改变碟式太阳能定日镜8水平方向的角度；同时驱动控制装置控制电机9带动横转轴7转动，改变碟式太阳能定日镜8的俯仰角度，从而时刻对准太阳，保证太阳光垂直照射在碟式太阳能定日镜8中心所在平面，使碟式太阳能定日镜8所接收的太阳光最多，充分利用太阳能资源。
集热器10通过导热介质传递到热发电机组，集热器10将太阳能转化为热能，导热介质将热能传递到热发电机组用于发电。导热介质可以是导热油、水或者盐溶液。
本发明能够时刻追踪太阳的方位角，自动调整接收角度，充分利用太阳能。

Claims (7)

1.碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：包括设有控制系统的液压驱动装置（1）、通过软管（2）连接液压驱动装置（1）的若干组碟式太阳能单元，碟式太阳能单元包括底座（3）、设置在底座（3）上的竖转轴（5）、设置在竖转轴（5）中部与液压驱动装置（1）相连的液压马达（4）、设置在竖转轴（5）上端的支撑架（6）、设置在支撑架（6）上横转轴（7）、设置在支撑架（6）外侧与横转轴（7）相连的电机（9）、横转轴（7）的中部固定连接的弧面形碟式太阳能定日镜（8）、与碟式太阳能定日镜（8）对应的集热器（10）；所述控制系统包括太阳方位角跟踪装置和连接液压马达（4）和电机（9）的驱动控制装置；所述集热器（10）还通过传热介质连接热发电机组。
2.根据权利要求1所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述支撑架（6）为包括下部的支撑梁和分别设置在支撑梁左、右两端的侧架，侧架上设置与横转轴（7）两端转动配合的通孔。
3.根据权利要求1所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：碟式太阳能定日镜（8）的凹面设置反射面为弧面的聚光镜。
4.根据权利要求3所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：集热器（10）通过支撑杆（12）固定连接在碟式太阳能定日镜（8）的中心，集热器（10）的位于碟式太阳能定日镜（8）的聚光镜的反射光焦点上。
5.根据权利要求1所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：碟式太阳能单元的数量为2~5台。
6.根据权利要求1~5任意一项所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述传热介质为导热油。
7.根据权利要求1~5任意一项所述的碟式太阳能定向跟踪装置，其特征在于：所述传热介质为水或者盐溶液。
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