[发明专利]箱式太阳能透镜群集热场

说明书

技术领域

本发明属于太阳能开发利用的领域，特别是一种箱式太阳能透镜群集热的集热场。

背景技术

太阳是一个十分巨大的能源，它送到地球的光功率就有12万TW。与此相比，现在人类社会的总能耗约13TW，全世界发电装机容量不到4TW，都比太阳送到地球的光功率小得多。地球上的所有石油资源相应的能量，只相当太阳在一天半时间内供应给地球的光能。再者，由于能源危机以及对环境污染的忧虑，一些发达国家早在上世纪七十年代，就开始投资于工业开发太阳能。我国是太阳能资源丰富的国家之一。我国有荒漠面积108万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。太阳能的利用分为间接利用太阳能和和直接利用太阳能二种，如：间接利用的有化石能源、生物质能；直接利用有集热器（平板型集热器、聚光式集热器）、太阳能电池等。在太阳能的应用实践中，如何保证采集器的向阳面始终保持与太阳光轴的垂直，是采集器发挥最大效能的关键技术。在现有的太阳能采集器中，大多是没有采用与太阳光轴同步技术的，这些太阳能采集器若能安装上太阳光轴同步机，就能有效提高太阳能采集的最大值。中国科技大学研制出一种新型定日镜，能有效跟踪太阳的旋转，这使得利用太阳能发电有望比煤电发电内部成本更低廉。 这种定日镜的镜面对任何方位太阳光的入射，均能有效地消除由镜面设计的缺陷而造成的像差，能有效地跟踪太阳的旋转，其控制体系能由通常定日镜所需二维控制降为只需进行一维控制。由于太阳能聚光镜成本的大幅度降低，人类将获得比煤电内部成本更为低廉的电力。

已经开发的欧洲CSP实验热电站，主要有三种集热形式，即槽式、塔式和碟式。槽式采用柱形抛物线反射镜将日光聚焦于吸收管，加热管内液体，此液体加热蒸气发电的过程与常规电厂相同。塔式采用大量分立的抛物面反射镜，将日光都聚集在塔顶的公共吸收体，加热吸收体内液体。碟式将单个抛物镜与吸收体及发电机联成一体，跟踪太阳运动。实践证明，槽式仅能得到摄氏400度的蒸气；碟式及塔式可分别达到摄氏650度及900度高温。高温有利于提高热机效率。（详细报告可由www.dlr.de查阅）。本法明的集热模式，与上述的三种形式迴然不同，由于采用了类似保温箱的结构和透镜群集热的模式，故以箱式太阳能透镜群集热器命名之。

发明内容

本发明之目的，是向社会公开一种由箱式太阳能透镜群集热器，经大规模的阵列组合，形成“大兵团”、集约化集热的集热场。

本发明的优点在于。

热效率高。本发明的太阳能集热场，由于采用了保温箱、凸透镜群及具有实时、自动跟踪太阳光轴的综合技术措施，使箱式太阳能透镜群集热器获得最高的太阳能转换率。

实时跟踪。实时精准跟踪阳光，是决定太阳能集热器工作效率的决定因素，本发明太阳光轴同步机，具有具有使箱式太阳能透镜群集热器的中心轴，实时、自动调整与太阳光轴相平行的功能，使太阳能集热器的向阳面始终保持与太阳光轴处于垂直的状态，以获得阳光采集器的最大功效值。

结构紧凑。本发明的阳光轴跟踪总成，集跟踪与驱动二系统于一机，与现有的分散安装的同步机相比，具有结构紧凑、制造规范、应用广泛的优势。

成本低廉。本发明透镜群，采用树脂注塑成形，制造方便，可大规模生产，造价相对低廉。

制造简易。本发明的主要器材都是常规的原器件，方便器材的采购及产品的制造。

本发明的技术方案是这样实现的。

箱式太阳能透镜群集热的集热场，包括，太阳能阵列式透镜群集热系统、热量传输系统、能量转换系统、能量存贮系统及运营控制系统；所述的太阳能透镜群集热系统，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成箱式太阳能透镜群集热器的透镜群；所述的箱式太阳能透镜群集热器，经再阵列，形成集约化、规模化的集热场；所述的箱式太阳能透镜群集热器上，分别安装具有实时、自动跟踪太阳光轴功能的太阳光轴跟踪总成，以获得太阳能的最大热效值；所述的运营控制系统，监测、调度热量传输系统、热量存贮系统、能量转换系统的安全运行，把集热场采集的太阳能转换成电能输出。

所述的箱式太阳能透镜群集热场，其特征在于：所述的箱式太阳能透镜群集热器，是由单体的凸透镜，经“纵列横行”的模式阵列组合，形成所述的透镜群；所述的采用透镜群模式集热的太阳能集热器，包括，保温箱（1）、集热板（2）、蛇形管（3）、玻璃框（4）、保温箱口（5）、凸透镜群（6）、平玻璃（7）、自攻镙丝（8）、高温输出管（9）、阳光轴跟踪仪（11）、透镜群支架（12）、总成法兰（13）、阳光轴跟踪总成（14）、低温输出管（15）、主柱法兰（16）、主支架（17）、主柱（18）、主柱座（19）、安调镙铨(20) 。