[实用新型]一种新型抛物柱面反射镜式聚光装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型抛物柱面反射镜式聚光装置，具体的说是一种应用在太阳能中低温供热的新型抛物柱面反射镜式聚光装置。

背景技术

为发展太阳能的利用，必须提高集热器的供热温度。到达地球表面太阳辐射的总量尽管很大，但是能流密度低并且太阳能具有间断性和不稳定性等特点。因此如需提高集热器的供热温度就需要通过聚光器来提高太阳能的能流密度。聚光型集热器的种类有很多。槽式聚焦太阳能集热器是中高温集热器的一种，主要由集热器和作为聚光装置的抛物柱面反射镜反射面、跟踪装置组成，其中聚光装置中的跟踪装置能够不断地调整集热器的倾角和方位角，是集热器产生中高温热水的保证。现有的跟踪装置大多分为单轴跟踪装置和双轴跟踪装置两种形式，双轴跟踪能够保证入射光线时时刻刻垂直于集热器开口，可以使得抛物柱面反射镜反射面接收全部太阳直射辐射能，从而获得比较多的能量。单轴跟踪仅仅满足入射光线与主光轴、焦线在同一平面内。由于太阳高度角的变化，入射光线与主光轴之间存在的夹角会造成余弦损失，使得配备单轴跟踪系统的集热器的抛物柱面反射镜反射面接收到的太阳辐射量较低，但跟踪装置会增加整个系统的复杂程度，提高装置成本，对装置的控制也增加了整个系统的使用成本。在应用槽式聚焦太阳能集热器的太阳能利用系统中，由于跟踪装置直接或间接产生的费用很大程度加长了系统的成本回收期，甚者在系统寿命期内整个系统会产生零收益的现象，从而影响了太阳能集热器作为太阳能利用装置的推广应用，因此提供一种跟踪装置结构简单、操作简便，使用成本低的抛物柱面反射镜式聚光装置成为现有技术中亟待解决的问题。

实用新型内容

针对目前太阳能中低温利用供热温度不高和集热器集热时间短、效率低的情况，本实用新型提供了一种新型抛物柱面反射镜式聚光装置，通过改进抛物柱面反射镜式聚光装置的结构，可以通过季节性的手动调节跟踪装置有效提高集热器供热温度，并且同时提供一种通过合理的跟踪方法，在降低设备硬件成本和使用成本的基础上提高太阳能的利用率，从而提高太阳能利用的经济性。使槽式集热器在在太阳能中低温利用时具有经济性。

本实用新型提供了一种新型抛物柱面反射镜式聚光装置，所述新型抛物柱面反射镜式聚光装置包括聚光组件、手动跟踪组件、底座组件，所述聚光组件包括抛物柱面反射镜及位于抛物柱面反射镜内部的用于将集热管固定在焦线上的集热管定焦支撑部件和集热管紧固部件，所述底座组件用于将整个抛物柱面反射镜式聚光装置固定安装在地面上，所述手动跟踪组件连接聚光组件和底座组件并可以用于手动调节抛物线反射镜的俯仰角和方位角，其特征在于，所述底座组件包括用于固定在地面的底座及安装在底座上方，用于支撑手动跟踪组件的支柱，所述手动跟踪组件包括下底板、转动板、俯仰轴及下支杆安装座、下支杆、上支杆、套管、上支杆安装座，下底板安装在支柱顶部且与地面平行，所述下底板和转动板均为条形板，下底板的上表面和转动板的下表面之间通过俯仰轴连接，转动板可以俯仰轴为转动轴在下底板上方转动且可以放平覆盖在下底板上，俯仰轴平行于下底板上表面，俯仰轴在下底板上的安装位置接近下底板的一个端部，下底板与俯仰轴安装位置相对的另一端部的侧面具有缺口，转动板下表面与缺口对应的位置具有上支杆安装座，上支杆的顶端通过上支杆安装座可转动安装在转动板下表面，上支杆下半部分可以伸入下底板的缺口中，所述下支杆底端通过下支杆安装座可转动的安装在下底板上表面接近缺口底部的位置，下支杆顶端安装有套筒，所述套筒轴线与下支杆轴线垂直，通过将上支杆末端伸入套筒并将上支杆与套筒相对锁定，可以将转动板与下底板锁定在固定的打开角度上，所述上支杆和下支杆及套筒可以将转动板与下底板的夹角锁定在15°到75°之间。所述转动板上表面具有转轴下托，抛物柱面反射镜底部具有转轴上托，抛物柱面反射镜通过转动下托、转动上托及方位轴可转动的连接于转动板上表面，方位轴的轴线与用俯仰轴轴线方向垂直，且方位轴轴线与抛物柱面反射镜的的焦线平行且通过抛物面的对称面。抛物柱面反射镜与转动板的转动角度可调且可锁定。所述抛物柱面反射镜的几何聚光比为10-30。

所述的新型跟踪抛物柱面反射镜式聚光装置，其特征是上支杆侧面分布有用于容纳紧固螺栓头部的凹坑。套筒侧面具有螺纹通孔，上支杆在套筒中的锁定方式为从套筒侧面螺纹通孔旋入紧固螺栓，并将紧固螺栓头部伸入上支杆侧面的凹坑中。