[发明专利]以特定单轴按时间控制跟踪太阳的方法及高温集热装置

说明书

所属领域

本发明涉及一种以特定单轴按时间控制跟踪太阳的方法及高温集热装置，可广泛用于中、高温太阳能 产业。

背景技术

为利用太阳能获得高温，需要对太阳进行跟踪并加以聚焦。而目前，跟踪太阳的装置，大多为双轴全 方位跟踪，当把这种装置用于中高温(七、八百度)集热时，由于被加热介质的输送管道是活动的，因此 给密封防泄漏及保温带来极大困难，从而使这种跟踪装置几乎不可能在太阳能中高温产业领域得到广泛应 用。

发明内容

为了解决双轴全方位跟踪装置用于中高温集热时的弊端，本发明提供一种以特定单轴按时间控制对太 阳进行跟踪的方法与高温集热装置。

本发明之“单轴”跟踪，并非目前已有的只跟踪太阳方位的所谓单轴跟踪。本单轴跟踪，既不是只跟 踪太阳的方位，也不是只跟踪太阳的高度，而是跟踪太阳的高度在通过子午线并与水平面垂直的平面上的 投影，该投影与水平面之间的夹角θ由太阳的方位角Φ和高度角β合成，即θ＝F(Φ，β)为太阳方位角Φ 和高度角β的函数，或推演成太阳高度角β和赤纬角δ、时角H的函数：θ＝Ψ(β，δ，H)。本发明通过 东西水平放置的“单轴”对该角度进行跟踪，并利用槽形抛物柱面线聚焦，实现高温聚热。

具体实施方式

本发明实施上述跟踪方法的按时间控制跟踪太阳的高温集热装置，如附图示：所述“单轴”，与位于 槽形抛物柱面聚焦线上的集热真空玻璃管重合，东西放置通过支架固定不动；槽形抛物柱面聚热器，通过 其下面的扇形齿轮由驱动器驱动，围绕“单轴”转动，以实现对上述“特定角θ”的跟踪。所述驱动器由 微型减速电机或步进电机与一减速齿轮付构成。

计算机控制部分，硬件主要由单片机与时钟芯片组成；软件采用间断运行跟踪的技术方案，用C语言 与汇编语言编写。

本发明的有益效果：

由于集热真空玻璃管及其介质的输送管道都是固定不动的，从而解决了双轴全方位跟踪装置用于中高 温集热时，防泄漏及保温困难的问题；又，①由于结构简单，成本低廉，其聚热器可以做得很长(可长至 一、二百米)；②虽然它较双轴全方位跟踪对太阳能接受器的利用率略低些，但由于前后安装时，基本无遮 挡，所以其占地面积较双轴全方位跟踪要少得多。因此，该单轴跟踪装置，可大幅度降低太阳能在中高温 领域应用的成本，特别适用于中高温集热系统(例如工业锅炉)，完全可用作大型太阳能热力发电系统的集 热设备，在阳光充足的沙漠、草原建设大型太阳能发电站，为减少温室气体排放做出贡献。

附图说明

附图为特定单轴跟踪槽形线聚焦聚热器实施例(拟用于小型锅炉)图。

图中：1.真空玻璃管(与特定“单轴”重合，东西放置固定不动)，2.支架，3.槽形抛物面聚热器，4.扇形 齿轮，5.驱动器。