[发明专利]一种自动跟踪太阳能定焦点聚光装置

说明书

技术领域

本发明属于太阳能技术领域，尤其是指一种自动跟踪太阳能定焦点聚光装置。

背景技术

随着化石能源的大量开发和利用，能源日趋枯竭，并且环境污染也越来越严重。太阳能作为一种清洁、绿色和环保的能源越来越被重视并开发利用。由于太阳能辐射到地球表面的能量密度相对较低，所以高效利用太阳能的关键在于提高太阳能能量密度以及利用的效率。

现有的太阳能聚光装置按照结构主要分为两种：一种为免跟踪类，一种为可跟踪类。免跟踪类的太阳能聚光装置的透镜不随太阳光照射角度的变化而自动进行角度调节，只能在某段时间进行聚光，当太阳相对地球移动后，便无法聚光，导致太阳光能量吸收率和利用率低。而跟踪类的太阳能聚光装置跟踪效果差、设备复杂且操作不方便。另外，由于太阳能受地理、昼夜和季节等规律性变化以及阴晴云雨等随机因素的制约，太阳能装置对太阳能的吸收量会随着时间和天气的变化呈现不稳定性和不连续性，使得太阳能装置的能量输出产生不稳定的情况，从而导致无法满足生产和生活用能连续和稳定供应的需要的问题。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种结构简单、太阳能利用效率高、能量输出稳定和安全可靠的自动跟踪太阳能定焦点聚光装置。

本发明的目的可采用以下技术方案来达到：

一种自动跟踪太阳能定焦点聚光装置，包括机架，可滑动安装于所述机架上的储能装置，与所述机架铰接的支架，可摆动设于所述支架上的第一调节机构，安装于所述第一调节机构上的安装架，设于所述安装架上的透镜，以及用于调节支架摆动角度的第二调节机构。

进一步地，所述第一调节机构包括电机、摆动架和转轴，所述转轴可旋转安装于所述支架上，所述电机固定安装于支架上，且电机的输出轴通过变速箱与所述转轴的一端固定连接，所述转轴的另一端与所述摆动架固定连接；所述安装架安装于所述摆动架上。

进一步地，所述第二调节机构包括可滑动安装于所述机架上的滑块，以及可旋转安装于所述机架上的螺杆，所述滑块设于所述支架的下方，且顶压所述支架；所述滑块上开有螺纹孔，且与所述螺杆螺纹传动连接。

进一步地，所述储能装置包括机箱和设于机箱内的热端组件以及冷端组件，所述机箱通过隔板分隔为集热腔和放热腔，集热腔的上端设有透明玻璃，所述放热腔的上端设有盖体，所述热端组件以及冷端组件分别设于所述集热腔和放热腔内；所述热端组件包括集热管和保温隔热材料，所述集热管缠绕为锥体结构，且该锥体结构从上向下的直径逐渐减小，所述集热管设于透明玻璃的下方；所述保温隔热材料填充于集热腔内；所述冷端组件包括放热管和相变材料，所述放热管为螺旋结构，所述放热管的一端为盘状结构，且该端设于盖体下方，所述放热管的两端穿过隔板与所述集热管连通，所述集热管中设有工质，形成液体循环回路；所述放热腔中填充有相变材料。

进一步地，与所述安装架连接的所述摆动架的一端设有两根导杆，所述安装架可滑动套设于所述导杆上；所述导杆的一端通过弹性件顶压所述安装架的一端，所述导杆的另一端上设有锁紧器，所述锁紧器顶压所述安装架的另一端，所述锁紧器与所述导杆可拆卸连接。

作为一种优选的方案，所述集热管的外表面上覆盖有吸热涂层。

作为一种优选的方案，所述安装架上设有螺纹杆，所述透镜通过螺母可调节安装于所述螺纹杆上。

作为一种优选的方案，所述储能装置的底部设有滑轮，所述滑轮可旋转安装于所述机架上。

作为一种优选的方案，所述透镜为菲涅尔透镜。

实施本发明，具有如下有益效果：

1、本发明通过第一调节机构调节透镜的位置，使透镜的位置随着太阳光照射角度的变化而逐渐变化，同时透镜的焦点能稳定且固定地照射在储能装置上，实现了对透镜进行日调节的目的，进而达到最大化吸收太阳光能量的目的。因季节的变化，太阳直射角也随着变化，而通过调节第二调节机构可使透镜在竖直方向上进行摆动，以保持太阳光始终垂直照射到透镜上，实现了对透镜进行季节调节的目的，提高了对太阳能的利用率，具有结构简单和太阳能利用效率高特点。

2、本发明热量释放后，热量通过相变材料储存，可保证放热管放热的连续性和稳定性。同时，由于保温隔热材料作用，热量散失缓慢，集热管可较长时间储存太阳能热量。取用热量时，可通过打开放热腔上的盖体，将需加热物品置于放热管上方进行加热。

3、本发明的集热管缠绕成锥体形状，增大了受热面积，使得太阳光通过透镜聚焦后的焦点能较大面积地照射到集热管上；而放热管缠绕为盘状结构，增大了其放热的面积，使得放置于盖体位置上的物品能获得更多的热量，提高了对物品加热的速度和效率。