[发明专利]一种碟式太阳能热发电系统的保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能热发电技术领域，尤其涉及一种碟式太阳能热发电系统的保护装置。

背景技术

太阳能热发电技术具有越来越重要的社会和经济意义。而太阳能热发电的一种重要技术是碟式系统，即通过碟式聚光器将太阳能进行汇聚，然后转化为热能供热机转化为机械能，进而通过电机转化为电能。这种方式具有非常灵活的模块化部署能力、很高的光热转化效率，以及很高的利用系数，因而受到关注与重视。

吸热器作为碟式太阳能热发电系统的关键部件之一，其作用是吸收聚光装置汇聚的太阳光能，并将其转化为热能，然后将热能通过工质顺利传递给发动机供其做功。对于吸热器的热端部件来说，具有热流密度大、受热部位不均匀、承受高温高压等工作特征，工作环境十分恶劣，对热端部件的材料、温度场控制、聚光装置产生的焦斑能量分布特征等参数均具有十分苛刻的要求。

如果由于某些故障造成吸热器内部的热量不能顺利导出，需要快速将聚光器形成的焦斑从采光口移开，不然大量的光能导入而又不能顺利导出，将造成吸热器热端部件快速升温，乃至熔毁，造成严重的后果。

一般碟式聚光器的对日跟踪动作是通过电机、减速器等一套传统系统驱动跟踪动作执行机构来实现的。相对于地面参照物来说，太阳方向的变化速度很慢，所以一般减速器的速比非常大，也即跟踪动作执行机构的转速比电机转速低得多。一旦需要将聚光器产生的焦斑从吸热器采光口移开，则需要很长的时间，即使提高聚光器驱动装置的转速，也难以在很短的时间内将焦斑从发动机吸热器的采光口完全移开、保证使热端部件处于安全状态。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，另辟蹊径设计一种保护装置，以便在紧急情况下，快速将进入吸热器采光口的光能切断，避免吸热器进一步升温而过热损坏。

发明内容

本发明的目的为提供一种碟式太阳能热发电系统的保护装置，通过控制遮光组件的运动使其在紧急情况下遮挡热发电系统的采光口，避免吸热器的温度过高而损坏。

为解决上述技术问题，本发明提供一种碟式太阳能热发电系统的保护装置，包括依次连接的驱动器、传动机构、遮光组件和导轨，所述遮光组件与所述导轨可往复运动的配合连接；所述驱动器通过所述传动机构提供驱动力，所述遮光组件在驱动力作用下沿所述导轨运动至遮挡所述热发电系统的采光口的第一位置，或者运动至打开所述采光口的第二位置。

采用这种结构，热发电系统正常工作时，驱动器输出正向驱动力，传动机构将驱动器的驱动力传递给遮光组件，驱动遮光组件沿导轨运动至第二位置，太阳能进入采光口，正常发电；当热发电系统发生某种故障不能将热量正常导出时，驱动器输出反向驱动力，使遮光组件运动至第一位置，切断投射在吸热器高温部件上的太阳能，避免高温部件进一步升温、烧毁，起到了保护的作用。

优选地，所述遮光组件包括固定板和设于所述固定板前端或后端的遮光板；所述固定板固定连接于基座上、且所述固定板上设有与所述采光口对应的焦斑通过孔，所述导轨设于所述固定板上；所述遮光板与所述传动机构的动力输出部件连接、且与所述导轨可往复运动的配合连接，所述遮光板在驱动力作用下沿所述导轨运动至遮挡所述焦斑通过孔的第一位置或打开所述焦斑通过孔的第二位置。

采用这种结构，将遮光组件分为位置固定的固定板和可移动的遮光板，正常时利用固定板的焦斑通过孔进行采光，故障时利用遮光板仅遮挡焦斑通过孔切断太阳光能。这样，所需遮光板的面积较小，与整体可移动的遮光组件相比，这种结构的遮光组件可以大大减小所需的驱动力。

优选地，所述传动机构包括齿轮和齿条，所述齿轮的中心轴与所述驱动器动力连接，所述齿条与所述齿轮啮合，所述齿条与所述遮光板连接。

优选地，所述导轨的数目为两条，两条所述导轨对称设于所述焦斑通过孔的两侧；所述保护装置还包括框型支撑架，所述支撑架的中部与所述遮光板固定连接，所述支撑架的两端部分别于所述导轨可往复运动的配合连接。

优选地，所述支撑架的两端部设有滑块，所述滑块与所述导轨滑动配合连接。

优选地，所述滑块的与所述导轨贴合的两侧壁设有减小摩擦力的滚珠。

优选地，所述滑块的与所述导轨贴合的两侧壁和端壁均为弧形凸起壁，以便与所述导轨形成线接触。

优选地，所述滑块的两侧壁设有向内凹陷的第一凹槽，所述导轨的两侧壁设有向内伸出的第一轨条，所述第一轨条与所述第一凹槽滑动配合连接；

或者所述滑块的端壁设有向内凹陷的第二凹槽，所述导轨设有与所述第二凹槽滑动配合连接的第二轨条。