[实用新型]一种分体碟式太阳能双轴跟踪系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种分体碟式太阳能聚光双轴跟踪系统，尤其涉及一种聚光器与接收器分体独立、分开布置，结构简单、成本低的碟式太阳能聚光双轴跟踪系统。

背景技术

太阳能是一种清洁安全的绿色能源。目前，太阳能光热利用技术大致有三类：槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统。其中，碟式太阳能聚光系统是目前光热转换效率最高的太阳能热利用系统。

碟式太阳能聚光系统的聚光器大多呈抛物面形，由多块反射镜组成，接收器放置在抛物面的焦点上。现有的太阳能碟式聚光系统，设计上基本是聚光镜与接收器固定连接在一起，通过一套可双轴运行的驱动及控制系统实现逐日跟踪聚光。

一体式碟式太阳能聚光系统中，抛物面聚光镜支撑结构复杂庞大，笨重的接收器(如斯特林发动机或采暖用太阳能集热器)需要高强度的支撑结构，聚光镜支撑结构与接收器支撑结构之间，还需要设计可靠的连接结构。总体而言，系统结构复杂，重量大，材料成本、跟踪动力成本、安装成本及维护成本高。

逐日跟踪运行过程中，庞大的接收器及支撑结构会遮挡部分太阳光，影响聚光镜的有效面积，进而影响系统的光热转换效率。

逐日跟踪运行过程中，抛物面聚光镜凹面朝上，接收器设置在抛物面聚光镜的焦点处，重心高，抗风暴能力差；凹面朝上的聚光镜，防风沙及灰尘能力差，不适合在空气质量较差的地区使用，镜片清洗维护成本高。

逐日跟踪运行过程中，接收器也随着移动，将移动的接收器输出的热能或电能传导至与地面相对静止的应用装置上比较复杂；另外，与接收器相连的管路也随之移动，使用寿命短，维护工作量大。

实用新型内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种分体碟式太阳能双轴跟踪系统。本实用新型采用的技术手段如下：

一种分体碟式太阳能双轴跟踪系统，包括抛物面聚光镜、聚光镜支撑架、水平回转架、平面反光镜、反光镜支撑架、俯仰旋转装置、接收器支撑架、水平旋转装置和接收器；

所述抛物面聚光镜呈凹面向下倾斜安装，其下部具有缺口，所述缺口在所述抛物面聚光镜的焦平面上的正投影呈弓形，所述抛物面聚光镜的位于所述缺口位置通过所述聚光镜支撑架与所述水平回转架的上表面固定连接；

所述水平回转架的下表面设有多个以所述水平回转架的轴线为轴均匀分布的载重轮，所述水平回转架的轴心位置设有所述水平旋转装置，所述水平回转架的内沿设有多个连接杆，所述连接杆的另一端与所述水平旋转装置的运动部分相连接，所述水平旋转装置包括驱动所述水平旋转装置的运动部分旋转的第一驱动装置，所述第一驱动装置驱动所述水平旋转装置的运动部分旋转，从而驱动所述水平回转架旋转，所述水平回转架旋转带动所述分体碟式太阳能双轴跟踪系统旋转，从而跟踪太阳方位角。

所述平面反光镜与所述抛物面聚光镜在所述抛物面聚光镜的焦平面上的正投影相对应，所述平面反光镜具有与所述缺口相对应的弓形缺口，所述弓形缺口位于所述缺口的下方，所述弓形缺口的弦平行于所述缺口下端的连线，所述平面反光镜具有与所述抛物面聚光镜的顶点相对应的中心通孔，所述中心通孔的中点位于所述抛物面聚光镜的轴线上，所述平面反光镜的下表面设有反光镜支撑架，所述反光镜支撑架设有转轴，所述转轴的两端分别设有轴承，所述轴承通过支架与所述水平回转架的上表面连接，其中一个所述支架上设有所述俯仰旋转装置，所述俯仰旋转装置包括驱动所述转轴旋转的第二驱动装置，所述转轴的轴线与所述平面反光镜的轴线垂直且与所述弓形缺口的弦平行；

所述转轴旋转带动所述平面反光镜绕所述转轴俯仰旋转，跟踪太阳的高度角，将太阳光入射光线沿所述抛物面聚光镜的轴线反射到所述抛物面聚光镜上。

由于所述抛物面聚光镜呈凹面向下倾斜安装，因此，所述缺口下端实际上就是两个尖端，所述缺口下端的连线实际上就是两个尖端的连线。

为了避免太阳高度角较高时，所述抛物面聚光镜对所述平面反光镜的遮挡，所述平面反光镜的易被遮挡部位去除部分镜片(形成所述弓形缺口)，相应的所述抛物面聚光镜的下部也去除部分镜片(形成所述缺口)。

所述接收器通过所述接收器支撑架与所述水平回转架上表面相连接，所述接收器的接收面的轴线与所述抛物面聚光镜的轴线位于同一直线上，所述接收器的接收面从所述中心通孔伸出，所述接收器的接收面的中点位于所述抛物面聚光镜的焦点上。

所述接收器接受所述抛物面聚光镜汇聚的太阳光，将热能或电能输出，用于生产或生活。

所述抛物面聚光镜的倾斜角度为α＝15°～45°，其中，α为所述抛物面聚光镜的轴线与水平面的夹角，所述水平回转架的上表面位于所述水平面内。