[发明专利]模块化无遮挡浮力光集热装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种光集热装置，特别涉及一种无遮挡光集热装置。

背景技术

目前的光热发电方式，最常见的有塔式、槽式、蝶式等。其中槽式为比较普及的一种，主要由以下几个部分组成：光反射汇聚结构、支架结构、传动控制结构及系统、集热结构。其光反射汇聚结构主要为抛物反射面，该抛物面的数学定义为：由一簇相互平行且垂直于同一平面的直线经过该平面内的一条抛物线所形成的轨迹集合，此为一个直纹抛物面。取其中对称的一段作为反射面抛物反射面数学模型。一套光反射汇聚结构：包括直纹抛物面状的光反射汇集面及其固定结构，支架结构，传动控制结构及系统和集热结构组成一个集热单元，再由若干个单元水平排成一线组成一组或一行，并将其中的集热结构串连在一起，集热结构一般是集热管。工作时，阳光照射光反射汇聚结构中的抛物反射面，通过反射汇聚到集热管并利用光热转换的高温将管内的导热介质加热，带有热能的导热介质再沿集热管出送到热发电装置。光反射汇聚结构中的抛物反射面可随太阳方位角、仰角俯仰变化而变化，并且通常与反射面集成在一起集热结构也随之一同运动，以保证聚焦光束时刻对准集热结构。

由于结构上的限制槽式光热发电系统具有下列缺点：

第一、集热管由于要承受高温，所以结构并不简单，有一定体积。其产生的阴影影响反射效率，造成部分热量损失；

第二、整个抛物反射面是分段制作，每段的工艺各不相同，制造成本随即增加。

第三、每个分段的反射效率各不相同，汇聚后仍然存在不均匀。

第四、集热结构内有集热管路，管路内流动着导热介质，不便于运动，容易发生故障。

第五、一个集热单元没有进行标准化和模块化生产，不利于批量制作的成品率、质量检测和规范化。

第六：阳光跟踪要有微动控制结构整体，普通的电机由于自身结构和控制形式等原因，在起、制动，微调、野外防护、保养润滑等方面存在一定困难和不可靠性。

塔式电站的缺点是建设费用昂贵，此外太阳光跟踪系统要求较高，特别是定日镜场的投资，由于其跟踪系统复杂，占了整个投资的一半以上。蝶式电站的缺点是功率较小，分散。而当采用集群的大规模时造价也相对较高。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种模块化无遮挡浮力光集热装置，该装置主要包括：阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置和系统控制装置；所述阳光反射装置将阳光聚焦在所述集热输送装置中的集热器上，并由集热装置将热量输送出去；所述液压浮体装置为所述阳光反射装置提供支撑，并且所述阳光反射装置可跟随所述液压浮体装置转动；所述液压控制装置为液压浮体装置提供液压动力；系统控制装置对所述阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置进行协调控制，并且在系统控制装置的操纵下阳光反射装置实时跟踪太阳。

进一步，所述液压浮体装置可带动所述阳光反射装置以所述集热器中心为圆心转动。

进一步，所述阳光反射装置包括，反射面结构，面支架结构和俯仰传感器；所述，反射面结构的整体形状为抛物线的一部分的垂直拉伸面，其凹面为反射面；所述面支架结构固定在反射面的背面的下部，用于支撑反射面结构，并且将反射面结构与液压浮体装置连接起来；所述俯仰传感器设置在反射面结构的顶部。

进一步，所述反射面的截取范围是在反射效率最高原则的基础上结合偏馈天线截取原则来确定的，即选取抛物面内，处于遮挡区外并满足反射率最高原则的部分。

进一步，所述液压浮体装置主要包括：浮力圆弧腔、压力限位弹性滑动轮、轨道圆弧腔和密封圈结构；所述浮力圆弧腔为圆弧形密封空腔，其圆心为集热器的中心；其顶端与所述面支架结构固定连接；所述轨道圆弧腔为一端开口的圆弧状空腔，其圆心也为集热器的中心；所述浮力圆弧腔设置在轨道圆弧腔内，并可在其中移动；固定设置在浮力圆弧腔顶端的面支架结构由所述轨道圆弧腔的开口端伸出；轨道圆弧腔的开口端处还设置有密封结构，以避免轨道圆弧腔内的液体外泄；在所述浮力圆弧腔内侧壁上，位于浮力圆弧腔和轨道圆弧腔之间还设置有压力限位弹性滑动轮，压力限位弹性滑动轮受控于控制系统，当浮力圆弧腔需要自由移动时，压力限位弹性滑动轮正常滑动，辅助浮力圆弧腔在轨道圆弧腔中移动；当浮力圆弧腔需要制动时，则压力限位弹性滑动轮在控制系统的控制下产生磁力，将浮力圆弧腔吸附固定。

进一步，所述液压控制装置包括：液体储备箱、上液压管、液压泵及控制装置和下液压管；上液压管的一端与液体储备箱相连通，另一端与液压泵相连；下液压管的一端与液压泵相连，另一端与液压浮力装置中的轨道圆弧腔相连通，