[实用新型]太阳能聚集设备及包含该太阳能聚集设备的太阳能聚集设备阵列

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能聚集设备，尤其涉及采用辐轮支撑装置的太阳能聚集设备。 

背景技术

太阳能作为一种洁净、环保的能源，长期以来人们一直致力于对其进行开发和利用。特别是近年来，由于油价的不断攀升和对环境保护要求的提高，以及对大气二氧化碳排放量的限制，各国更加努力地开展了太阳能利用方面的研究。 

由于太阳辐射的功率密度较低，为了充分地利用太阳能，跟踪太阳光的位置变化并将其光线聚集转化为热能和电能，是太阳能利用中非常重要的技术。目前多种不同聚光方式的太阳能聚集设备都已在使用中。整体上，聚光方式可以是点聚焦和/或线聚焦，其中线聚焦方式由于只需一维运动，系统简单且成本较低；而点聚焦需要二维运动，虽然复杂，但可以获得较高的聚焦倍率。太阳光聚集过程中使用的反射镜主要有抛物面反射镜、费涅尔镜、平面反射镜等。另外，近20年来，一种综合成像型和非成像型聚光结构已经开发出来，如复合抛物面聚光器(CPC-Compoundparabolic concentrator)并取得了迅速的发展。 

利用驱动装置跟踪太阳光，并驱动反射镜面位置，使系统主光轴始终指向太阳，达到跟踪太阳的目的。按入射光线与主光轴的关系可以采用两轴跟踪和单轴跟踪方式。 

现有太阳能聚集技术中，如美国专利US4,296,737、US4,770,162、US4,148,564和US5,832,362分别公开了具有抛物面反射镜、费涅尔镜、平面条反射镜等结构的太阳能聚集设备。但是，这些太阳能聚集设备中存在的一个主要问题是：结构自身的重量和要承受风的影响而增加结构的质量，使系统材料使用量较多，成本较高。对于一般的风力来说，将使收集条扭曲和变形，从而降低收集的效率。如果是大风和强风，将毁坏整个系统，同时这些收集系统不能防雨和防尘，且不方便维修，使得成 本和造价不断地升高。 

据不完全统计，在最近20多年期间，全世界建造的太阳能热发电站约有20余座(主要为槽式)，最大发电功率为80MW。然而，槽式热发电系统工作温度较低，技术比较成熟，是实现了商业化运行的太阳能热发电系统。槽式系统的抗风性能最差，目前的槽式电站多处于少风或无风地区，而我国阳光富足地区往往多风，大风甚至沙尘暴频起，所以直接照搬国外系统及其技术，其适用性值得怀疑。为了建立具有自己特色的太阳能热发电技术，提高现有热发电系统效率，降低热发电成本，提高我国新能源的利用水平，实现太阳能热发电技术的大规模，低成本应用，故本申请人提出本项专利技术。 

实用新型内容

由上可知，现有技术的缺点是：太阳能聚集设备由于要满足抗风要求致使自身的结构重量增大；在恶劣天气下，收集条会扭曲和变形，不能防雨、防尘、防冰雹，不便维修，成本和造价高，制造工艺复杂、扩展性差。另外，现有技术因整体没有连接，各片反射镜间只在相互左右位置相连，未在前后位置相连，从而未能形成网格结构，需要通过大量钢筋混凝土置于地下固定，造成成本较高。 

为解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能聚集设备，其包括： 

至少两个辐轮支撑装置，所述辐轮支撑装置包括至少两个辐轮和支撑该辐轮的辐轮基础支撑架，所述辐轮包括轮圈、位于辐轮的中心的花轮筒、连接轮圈和花轮筒的辐条，所述至少两个辐轮彼此平行间隔放置； 

太阳能聚光器，所述太阳能聚光器设置于两个相邻的辐轮之间；以及 

线性吸收管，所述线性吸收管的中心轴线与所述辐轮的中心轴线平行布置，用于吸收由所述太阳能聚光器反射的太阳光。

由于本实用新型使用辐轮支撑装置作为太阳能聚光器的移动轨道和支撑基础，而且辐轮的结构用料很少又具有很高的强度，所以辐轮在径向方向上有很高的机械强度。 

在进一步的实施方式中，所述至少两个辐轮的中心轴线在一条直线上，所述至少两个辐轮通过第一连接件依次连接形成串联系列，其中两个相邻的辐轮之间的间距至少为2米，位于所述串联系列端部的辐轮用第三 连接件固定于基础，例如地面，固定定位。 

优选地，通过第二连接件，将相邻的所述串联系列中相应位置的辐轮相互拉紧固定；通过第四连接件将一个串联系列中辐轮的上部连接于与其相邻的另一串联系列中的相应辐轮的辐轮基础支撑架从而并联形成一阵列。 

优选地，所述阵列包括多个串联系列。