[实用新型]太阳能聚集设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及太阳能聚集设备，尤其涉及采用辐轮装置矩阵的太阳能聚集设备及其应用。 

背景技术

太阳能作为一种洁净、环保的能源，长期以来人们一直致力于对其进行开发和利用。特别是近年来，由于油价的不断攀升和对环境保护要求的提高，以及对大气二氧化碳排放量的限制，各国更加努力地开展了太阳能利用方面的研究。 

由于太阳辐射的功率密度较低，为了充分地利用太阳能，跟踪太阳光的位置变化并将其光线聚集转化为热能和电能，是太阳能利用中非常重要的技术。目前多种不同聚光方式的太阳能聚集设备都已在使用中。整体上，聚光方式可以是点聚焦和/或线聚焦，其中线聚焦方式由于只需一维运动，系统简单且成本较低；而点聚焦需要二维运动，虽然复杂，但可以获得较高的聚焦倍率。太阳光聚集过程中使用的反射镜主要有抛物面反射镜、费涅尔镜、平面反射镜等。另外，近20年来，一种综合成像型和非成像型聚光结构已经开发出来，如复合抛物面聚光器(CPC-Compoundparabolic concentrator)并取得了迅速的发展。 

利用驱动装置跟踪太阳光，并驱动反射镜面位置，使系统主光轴始终指向太阳，达到跟踪太阳的目的。按入射光线与主光轴的关系可以采用两轴跟踪和单轴跟踪方式。 

现有太阳能聚集技术中，如美国专利US4,296,737、US4,770,162、US4,148,564和US5,832,362分别公开了具有抛物面反射镜、费涅尔镜、平面条反射镜等结构的太阳能聚集设备。但是，这些太阳能聚集设备中存在的一个主要问题是：结构自身的重量和要承受风的影响而增加结构的质量，使系统材料使用量较多，成本较高。对于一般的风力来说，将使收集条扭曲和变形，从而降低收集的效率。如果是大风和强风，将毁坏整个系统，同时这些收集系统不能防雨和防尘，且不方便维修，使得成 本和造价不断地升高。另外，当前太阳能光伏发电系统的光学系统复杂，驱动复杂，成本较高；而且，散热问题已经成了高倍聚焦光伏发电无法回避的大问题，电池片容易被污染，且不方便清洁；整体结构抗风性能差等等问题。 

由上可知，现有技术的缺点是：太阳能聚集设备由于要满足抗风要求致使自身的结构重量增大；在恶劣天气下，聚光面会扭曲和变形，不能防雨、防尘、防冰雹，不便维修，成本和造价高，制造工艺复杂、扩展性差。另外，现有技术因整体没有连接，各片反射镜间只在相互左右位置相连，未在前后位置相连，从而未能形成网格结构，需要通过大量钢筋混凝土置于地下固定，造成成本较高。当聚集设备为太阳能光伏利用时，现有的技术还未见能很好地解决散热结构的报告。 

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能聚集设备。该设备包括：至少两个辐轮，包括对向放置的第一辐轮和第二辐轮，每个所述辐轮包括轮圈、位于辐轮中心的花鼓以及连接轮圈和花鼓的多根辐条；其中所述至少两个辐轮之间采用多种连接件(例如第一连接件)相互固定，以形成辐轮组的筒形结构，所述第一辐轮与第二辐轮彼此平行间隔放置；穿过第一辐轮和第二幅轮的中心的中心支撑轴；太阳能聚光器，所述太阳能聚光器设置于第一辐轮和第二幅轮之间并且固定于第一辐轮和第二辐轮的轮圈上；接收器，所述接收器固定于第一辐轮和第二辐轮之间，并且位于太阳能聚光器的聚焦位置，用于吸收由所述太阳能聚光器汇聚得到的太阳光；支撑所述至少两个辐轮的基础支撑结构；所述基础支撑结构支撑中心支撑轴，且第一辐轮、第二辐轮、两辐轮之间布置的太阳能聚光器和接收器可绕中心支撑轴旋转转动。 

在进一步的实施方式中，所述至少两个辐轮的中心轴线在一条直线上，通过中心支撑轴依次连接形成串联系列。 

优选地，所述太阳能聚集设备的第一辐轮和第二辐轮及聚光器、接收器、连接件等构成聚集单元，且该太阳能聚集设备包括串联或并联的多个聚集单元。 

优选地，所述太阳能聚集设备的第一辐轮和第二辐轮之间通过第一连 接件的斜拉紧件和直支撑件拉紧固定，形成辐轮筒形结构，以增强辐轮单元的机械强度。 

优选地，所述太阳能聚集设备的相邻并行的辐轮串的各基础支撑结构通过中心支撑轴纵向连接，通过第二连接件的直支撑件相互横向连接，第二连接件的斜拉紧件相互拉紧固定，或者通过第二连接件的斜拉紧件与基础(例如地面)拉紧固定，形成整体的矩阵网状结构，以增强整体系统的强度。 

优选地，所述太阳能聚集设备的每串基础支撑架的端头(例如最左侧和右侧)通过第三连接件连接基础(例如地面)固定定位，以增强辐轮的整串强度。