[发明专利]碟式聚能支架及碟式聚能镜

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能聚能设备技术领域，具体涉及一种碟式聚能支架及碟式聚能镜。

背景技术

现有技术中照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，与全球人类1年的能源消耗相当。相对于煤炭、石油和天然气等不可再生资源，太阳能可视为一款真正的取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能热力发电区别于光伏发电系统，是光能发电的一种全新的能源利用形式，是一种新型的朝阳产业，具有非常广阔的发展前景。现有技术中的碟式太阳能热力发电是利用凹面镜汇聚光线汇聚热能，而后利用斯特林发动机将太阳能转化为机械能输出，最后通过斯特林发动机带动发电设备达到产生电能的技术效果。现有技术中的太阳能采集设备通常存在阳光采集率低的技术问题，太阳能聚光镜结构不合理，阳光光强追踪响应不灵敏等技术缺陷极大的降低了太阳能的利用转化效率。

因此研发一款碟式聚能支架及应用该支架的碟式聚能镜，以提高现有技术中太阳能采集的有效利用率成为一种必需。

发明内容

本发明的目的是提供一种碟式聚能支架及应用该碟式聚能支架的碟式聚能镜，具有阳光追踪精度高，光能捕捉效率高，光强相应灵敏的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一方面，本发明提供一种碟式聚能支架，包括：支撑柱、碟式聚光镜支撑架、仰角调节装置和阳光追踪转向装置；所述支撑柱通过所述阳光追踪转向装置与所述仰角调节装置连接，所述仰角调节装置与所述碟式聚光镜支撑架连接，还包括：阳光跟踪系统，所述阳光跟踪系统包括：室外光强采集传感器和与所述室外光强采集传感器连接的控制器；所述仰角调节装置和阳光追踪转向装置分别与所述控制器连接。

在优选的实施方案中，所述碟式聚光镜支撑架的轴截面弧线为双曲线。

在优选的实施方案中，所述室外光强采集传感器设置在所述碟式聚光镜支撑架的实轴所在的直线上，所述控制器用于根据所述室外光强采集传感器反馈的光强信息控制所述仰角调节装置和阳光追踪转向装置动作；当所述仰角调节装置和阳光追踪转向装置动作停止时，太阳的中心位于所述碟式聚光镜支撑架的实轴所在的直线上。

在优选的实施方案中，所述仰角调节装置和阳光追踪转向装置的驱动装置均分别为步进电机。

在优选的实施方案中，还包括加热装置，所述加热装置固设在所述碟式聚光镜支撑架上，当所述加热装置开启时，所述碟式聚光镜支撑架位于所述加热装置产生的温度场范围内。

另一方面，本发明还提供一种碟式聚能镜，包括碟式聚能支架，所述碟式聚能镜由若干片碟式聚光镜拼接而成，所述碟式聚光镜的外形与所述碟式聚能支架的外形相适配；所述碟式聚能支架为如前所述的碟式聚能支架。

在优选的实施方案中，所述碟式聚光镜由镀膜玻璃镜和贴附在所述镀膜玻璃镜上的玻璃钢组成。

在优选的实施方案中，所述玻璃钢由热固性塑料的模压料在模具中加压固化后形成。

在优选的实施方案中，所述模压料包括：预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC中的至少一种。

本发明的有益效果为：

一方面，本发明通过提供一种碟式聚能支架，通过为碟式聚光镜支撑架设置仰角调节装置和阳光追踪转向装置，为调节碟式聚光镜支撑架的俯仰角及以重力方向为轴，东西朝向旋转碟式聚光镜支撑架提供了有力的结构支持；本发明进一步通过为碟式聚能支架设置阳光跟踪系统，能够充分利用室外光强采集传感器的反馈信号，高效的追踪太阳光，为提升太阳能的利用率提供了更进一步的技术支持。

进一步的，本发明通过将碟式聚光镜支撑架的轴截面弧线设置为双曲线，有助于达到更好的弧面聚光的技术效果，相比抛物线及圆弧，其聚光性更为突出，更有利于实现光线汇聚，能够让汇聚光线更好的包裹在聚光区域，而非仅集聚在一点，避免由光线汇聚形成的聚能区域具备温度过高灼伤集热设备。

进一步的，本发明通过将室外光强采集传感器设置在碟式聚光镜支撑架的实轴所在的直线上，有助于达到精确追踪光强的技术效果。

进一步的，本发明通过为碟式聚光镜支撑架设置加热装置，有助于达到冬季融化残余积雪的技术效果，有助于及时提高反光效率，提高太阳能的利用率；此外，加热装置的设置还能额外取得在清洁反射镜面后快速烘干镜面上残余水雾的技术效果。

另一方面，本发明通过提供一种碟式聚能镜，通过采用上述碟式聚能支架能够达到高效汇聚光线，快速响应光强变化，及时调整对光角度的技术效果，时刻保持碟式聚能镜处于最佳汇聚光线的工作状态，为提升太阳能的利用效率提供了有力的结构支持。