[发明专利]可跟踪太阳光线的多抛物面聚焦装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及太阳能装置，特别是涉及一种可跟踪太阳光线的多抛物面聚焦装置。

【背景技术】

众所周知，太阳能是取之不尽，用之不竭，但人们尚未能大规模利用的重要能源。随着煤、石油、天然气等化石能源的减少及价格的不断上涨，人类直接从太阳能中获取能量已变得越来越重要。目前已有各种各样的太阳能利用设备被使用，如光电转换及光热转换设备等。在较大型的太阳能聚光设备中，一种为槽式系统，另一种为塔式系统。其中，槽式系统是由多个槽式光反射抛物面板构成，其缺陷在于每个槽式光反射抛物面板焦点上均设有光热转换管，并须通过复杂的管网连接，因此制作成本高，可靠性差，光热转换效率低。塔式系统是由一高塔和一个巨大光反射抛物面板构成，该光反射抛物面板可随太阳光线转动，将太阳光聚焦到塔顶的光热转换装置上，其缺陷在于如要获得大面积的太阳光能时，其立体几何尺寸巨大，结构复杂，造价高。

【发明内容】

本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种无需复杂的管路，无需高塔，可将多个照射到光反射抛物面板的阳光聚焦，因而成本低，光热转换效率高，易于实施的可跟踪太阳光线的多抛物面聚焦装置。

为实现上述目的，本发明提供一种可跟踪太阳光线的多抛物面聚焦装置，该装置包括多个按轴平面平行排列的可转动光反射抛物面板，在每个光反射抛物面板的焦轴的邻近区域设有一个共焦轴的固定不动的尺寸小于光反射抛物面板的小光反射椭圆面板，各小光反射椭圆面板的一个焦轴分别与其对应的各光反射抛物面板的焦轴A重合，多个小光反射椭圆面板的另一个焦轴B重合。

小光反射椭圆面板的尺寸为光反射抛物面板尺寸的十分之一至三十分之一。

在所述焦轴B处设有与光反射抛物面板的焦轴平行的光热转换管。

多个光反射抛物面板与太阳光线跟踪装置相连，并在太阳光线跟踪装置控制下绕光反射抛物面板的焦轴A转动，使其轴平面始终与太阳光线平行。

多个光反射抛物面板沿基准安装面C排列，基准安装面C与水平面D之间的倾角为α1，α1为太阳能聚光装置所在位置的纬度，所述基准安装面C在南半球向北倾斜，在北半球则向南倾斜。

沿基准安装面C设置的各光反射抛物面板的焦轴A沿东西方向设置，并与基准安装面C平行。

沿基准安装面C设置的各光反射抛物面板之间通过连杆铰接，且其中一个光反射抛物面板上设有一驱动机构，该驱动机构与太阳光线跟踪装置相连，该驱动机构根据太阳光线跟踪装置的控制信号驱动其中一个光反射抛物面板转动，并通过连杆带动其它光反射抛物面板同步转动，使其轴平面始终与太阳光线平行。

该装置还设有一个由底板、与底板平行的透明顶板及与所述底板和顶板垂直的两端板、两侧板围合而成的板状箱体，其中，两端板的内表面为反光面，多个光反射抛物面板及小光反射椭圆面板装在箱体内，小光反射椭圆面板的两端固定于端板上。

沿基准安装面C设置的多个光反射抛物面板分别绕各自两端的同轴线转轴转动，该转轴的中心线与所述焦轴A重合，转轴可转动地连接于光反射抛物面板两端的端板上，多个光反射抛物面板各通过两端的支撑杆连接到转轴上。

驱动机构包括蜗轮齿条、蜗杆、步进电机，其中，蜗轮齿条固定于支撑杆上，步进电机固定于底板上，蜗杆连接于步进电机的输出轴上。

本发明的贡献在于，它有效克服了传统槽式系统和塔式系统的缺陷。由于设置了与光反射抛物面板相对的尺寸小得多的小光反射椭圆面板，可将多个光反射抛物面板的光能聚焦，可实现大面积太阳光聚焦，而无需复杂的管路和高塔，因而大大降低了制作成本。并由于以多个小抛物面实现了大面积太阳光聚焦，因而提高了光热或光电转换效率。由于本发明的装置为板状结构，因而可根据不同的地形灵活设置，因此制造和安装方便，易于实施。又因光反射面及转动部件均密封在板状体内部，不易受环境因素的损害，因而寿命长，维护工作量少。

【附图说明】

图1是本发明结构透视图。

图2是本发明的整体结构示意图。

图3是本发明的光路原理图，其中，图3A为单元光路示意图，图3B为图3A的H部放大图。

图4为局部放大图，其中，图4A为图1的F部放大图，图4B为图4A的G部放大图。

【具体实施方式】

参阅图1、图2，本发明的可跟踪太阳光线的多抛物面聚焦装置包括多个光反射抛物面板10、与之对应的多个小光反射椭圆面板20、光热转换管30、连杆40、驱动机构50及箱体100。