[实用新型]一种具有跟踪执行功能的太阳能光热微模块装置

说明书

技术领域

本实用新型是关于太阳能技术领域，特别涉及一种具有跟踪执行功能的太阳能光热微模块装置。

背景技术

太阳能的利用发展到今天，在集热管效率或性价比上都有了巨大的进步，因而太阳能热水器等产品在生活热水等领域也有了广泛的市场。目前，在单体太阳能热水器或太阳能炊具中已实现对太阳能手动跟踪或自动跟踪的技术，然而单体的太阳能装置由于布置、连接方式等原因无法在工业中大面积使用。而在工业中的应用，通常是大面积在屋顶铺设平板太阳能集热器，用于预热工艺用水和生活热水。虽然利用太阳能预热，基本无需消耗能源，然而对场地、实时的天气情况仍然有较大的限制，能源利用率低。与此同时，在工业中需要的基本是高温热水和蒸汽等高品位的能源，因而太阳能在工业中的使用率低。因此，一种模块化、集热效果好、能快速制得达设定温度的中高温热水或蒸汽的太阳能光热装置是目前工业应用迫切需要的。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种能够通过及时跟踪太阳光照射方向、同时结合集热和聚光、最大程度吸收太阳能的装置。为解决上述技术问题，本实用新型的解决方案是：

提供一种具有跟踪执行功能的太阳能光热微模块装置，包括至少一个光热微模块单元，所述光热微模块单元包括反射膜、真空集热管、微型换热器、复合抛物面机架、转动轴、传感器、拉杆、转动圆盘、角行程执行器和电机；

所述微型换热器设置在真空集热管内，微型换热器内部装载有流体；所述传感器设置在微型换热器的内部，用于采集微型换热器内部流体的温度和流量信息；真空集热管的两端分别设有转动轴，转动轴上装设有拉杆，真空集热管通过拉杆与复合抛物面机架实现固定一体化；

所述复合抛物面机架是纵切面为轴对称结构的机架，轴对称结构纵切面的两边对称结构分别由圆的一段渐开线和一段抛物线平滑连接而成；复合抛物面机架的正面为凹面，反射膜贴在复合抛物面机架的正面上，用于将光线反射并聚光到真空集热管上；复合抛物面机架安装在转动圆盘上；

所述转动轴和转动圆盘上分别安装有角行程执行器，且转动轴和转动圆盘分别与对应的电机连接；每个角行程执行器能接受控制信号，并控制相应的电机分别驱动转动轴或者转动圆盘转动，而转动轴能够带动拉杆使复合抛物面机架运动，进而复合抛物面机架通过转动圆盘的转动和自身的运动相结合，实现真空集热管上被聚集到的能量最大化。

作为进一步的改进，所述具有跟踪执行功能的太阳能光热微模块装置还包括跟踪执行控制器，用于通过输出标准信号控制转动轴和转动圆盘上的角行程执行器，以及接收微型换热器内传感器采集的温度和流量信息，并通过通讯接口实现太阳能光热数据的网络传输；所述跟踪执行控制器是采用就地控制或者远程控制的控制器。

作为进一步的改进，所述跟踪执行控制器的面板上设有显示屏，用于显示微型换热器内流体的温度和流量信息、复合抛物面机架在立面和水平面的角度；跟踪执行控制器的面板上还设有三个指示灯，分别用于作为具有跟踪执行功能的太阳能光热微模块装置的运行状态灯、停止状态灯和故障状态灯，并在相应的指示灯下通过标示铭牌标示。

作为进一步的改进，所述微型换热器的两端分别设有一个管螺纹接口，用于和外部管网或者另一个光热微模块单元中的微型换热器相连接，使内部的流体直接流入外部管网或流入另一个光热微模块单元中的微型换热器内继续加热；且微型换热器与外部管网或者另一个光热微模块单元中的微型换热器的连接管段处，包裹有隔热保温层。

作为进一步的改进，所述微型换热器采用金属管，且金属管上以绕片或穿片方式均匀设置有翅片；翅片采用导热系数在200J/(m·s·k)以上的金属片(可以是纯铜翅片或纯铝翅片)。

作为进一步的改进，所述微型换热器内部装载的流体采用油或者100℃以上的高温热水。

作为进一步的改进，所述真空集热管采用全玻璃结构或者玻璃-金属结构的真空集热管。

作为进一步的改进，所述角行程执行器采用角行程电动执行器或者角行程气动执行器。

作为进一步的改进，所述光热微模块单元还包括矩形底座，转动圆盘安装在矩形底座上。

作为进一步的改进，所述光热微模块单元在具有跟踪执行功能的太阳能光热微模块装置中组合应用，组合方式包括并联和串联。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型能通过及时跟踪太阳光照射方向，同时结合集热和聚光，最大程度吸收太阳能，实现大功率的光热发电、高温热水的制取或中低压蒸汽的制取；