[发明专利]一种太阳能多向跟踪真空管利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用，特别是太阳能聚焦跟踪焦点为直线的线性跟踪以及组成阵列跟踪实现太阳能的热发电、供暖、制冷、热水、开水等综合应用。

背景技术

太阳能的热应用主要采用玻璃真空管热管技术，实现温度为60度的热水应用，太阳能的高温热利用只要是采用槽式、塔式和蝶式三种太阳能采集技术，实现高温的太阳能热发电应用。现有的低温60度的热水应用是家庭型的小规模应用，由于没有跟踪系统因而温度不能提高，无法实现高温的利用，而槽式、塔式和蝶式三种太阳能高温采集技术，无法实现小规模的家庭型应用，因而限制了技术的应用。

结合低温真空管技术的现有的工业基础，以及高温太阳能的采集技术就可以实现高温的太阳能采集及利用，特别是采用真空管技术以及槽式太阳能采集技术相结合的技术，可以实现家庭型的太阳能热发电利用。

国际上的槽式系统的主要的跟踪方式采用将一个换真空管设置在槽式系统的焦线位置，在换真空管内充入导热油，由电机驱动导热油流动从而实现热能的采集。在跟踪太阳能的过程中导热油在管道内一起运动，在导热油管道与流出端采用波纹管的方式实现运动的管道与不运动的管之间的连接；由于波纹管需要耐高温、可靠性高等要求，因而成为关键器件，同时该种连接无法保证保温性要求，因而系统的热损高、成本高。因而需要降低成本，提供效能、增加可靠性的技术与产品。

能否将普通的真空管技术与高温采集技术结合，就可以结合中国的低温真空管技术的现有的工业基础，利用高温太阳能的采集技术就可以实现高温的太阳能采集及利用，特别是采用真空管技术以及槽式太阳能采集技术相结合的技术，可以实现家庭型的太阳能热发电、供暖、制冷、热水、开水等利用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种太阳能多向跟踪真空管利用系统，采用多个反射镜、菲涅尔镜、平面镜组成的一组太阳能光学镜，将每一个镜的转轴设置在一个可具有不同形状的太阳能镜支架上，每一个太阳能光学镜可以绕轴进行转动，同时太阳能镜支架还可以运动，这样实现了太阳镜绕起轴转和跟随太阳能镜支架运动的多向跟踪；由于多向跟踪减少了单轴跟踪的难度，同时可以减少聚焦的圆柱区的范围，提高聚焦的倍数，提高使用的温度；由于太阳能真空管利用装置被设置在一个圆柱体区间内并且在地面或建筑物上，在太阳能镜运动时保持不动，因而其焦距是变化的变焦跟跟踪，太阳能真空管利用装置在圆柱体内就实现了聚焦跟踪的太阳能的多种利用。

本发明提供了其阵列结构，适合于不同规模的系统，同时也适合于大规模的利用太阳能，特别是太阳能的热发电利用。

具体发明内容如下：

一种太阳能多向跟踪真空管利用系统，包括至少一个太阳能真空管利用装置、至少一组光学镜其中每组光学镜由多个太阳能线性聚焦光学镜组成、用于支撑光学镜组的太阳能镜支架，使太阳能线性聚焦光学镜能跟踪太阳运动的太阳能跟踪装置、动力驱动装置、以及电子控制系统，每组光学镜共同聚焦于一个圆柱区域内，至少有一个太阳能真空管利用装置设置在该圆柱区域内并保持不动，其特征是：每个太阳能线性聚焦光学镜上固定设置有至少一个转轴，所述转轴的两端设置在太阳能镜支架上，通过动力驱动装置驱动线性聚焦光学镜沿转轴转动和跟随太阳能镜支架运动，使每组线性聚焦光学镜的焦线始终保持在太阳能真空管利用装置所在的区域内，通过真空管实现对热能的热发电、供暖、制冷、热水、开水应用。

根据需要可以选择不同类型的支架系统，这样可以适合于任何的形式的太阳能镜的使用，可以根据需要选择适合的太阳能镜，同时可以为每组光学镜的运动提供更灵活和方便的支撑与运动轨迹，可以降低成本、提高跟踪效率，太阳能镜支架通常可以选择下列至少一种形状的器件：

A、抛物线型；

B、弧形；

C、圆形器件；

D、多边形支架；

E、复合抛物线型；

F、直线、斜线、曲线型。

由于线聚焦系统不动，可以将任何的真空管利用系统设置在此区域内，在焦线与太阳能镜的焦距范围内，都可以设置真空管利用系统，根据温度与空间等要求，可以选择任何不大于焦距的范围设置真空管利用系统。

现有的低温太阳能真空管中包括直通真空管、盲管真空管，所述的真空管包括直通真空管、盲管真空管，在真空管内部还设置有下列器件之一：

A、热管，其中热管的蒸发端设置真空管的内部，冷凝端在真空管的外部，热管的冷凝端设置有换热装置，将热能进行传递和转换。

B、内插管：构成一个进口与一个出口的内插管，流体可以在管道内进行流动，从进口流入内插管中，从而进入到真空管内部实现对流体的加热，然后从出口流出，内插管可以是金属或非金属的管。