[实用新型]高次聚焦集成光热收集系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高次聚焦集成光热收集系统。

背景技术

目前的光热发电行业中，聚光装置主要有槽式与塔式两种。塔式是以镜阵列光反射单元受控反射将阳光直接汇聚到塔式光收集器，一般采取架高且固定的光热集热器，后再经过热吸收、热交换、热传导将所采集热量送至热发电系统。另外槽式发电一般为单轴跟踪，所反射阳光的焦距点轨迹为一条直线，直线上放置光热集热管，管长约几十米，通过此管收集热量并传输外送。

以上两种方式中，塔式由于高度问题造成支承结构、承重结构的复杂化，高空作业及维护难度大。如在地面附近安装热交换装置则热密封及传输效率也将成为需要解决的问题，加上功率也只能取决于单个阵列的规模，功率集成难以实现。

而槽式发电的集热管，由于要长距离输送热量也有密封及热损失等问题，维护起来同样麻烦。

实用新型内容

为解决现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种由一个或多个光反射聚焦集热装置组合而成，太阳光经多次反射汇聚、进行梯级光能量集中并进行热转换的高次聚焦集成光热收集系统。

为实现上述目的，本实用新型高次聚焦集成光热收集系统，包括集热器、若干组光收集组合塔和聚焦反射镜列阵，其中，光收集组合塔上设置有椭球反射面，每一组中的聚焦反射镜列阵包括若干个散布在所述光收集组合塔周围的聚焦反射镜单元，光线依次经过聚焦反射镜单元、椭球反射面的两次反射汇聚于集热器。

进一步，所述光收集组合塔包括所述椭球反射面、支撑塔架和激光校准单元，所述支撑塔架固定安装在地面上，所述椭球反射面、激光校准单元安置于所述支撑塔架上。

进一步，所述集热器固定安装在集热器支架上，所述集热器支架固定安装在地面上。

进一步，所述聚焦反射镜单元包括聚光反射面、用于控制聚光反射面进行俯仰、方位角度调节的反射控制装置和支撑结构。

进一步，所述椭球反射面的形状为椭球面的截取面，该截取面包括凸面和凹面两个表面，其中凹面为反射面，凹面朝向所述聚焦反射镜列阵。

进一步，所述激光校准单元通过支持结构安装在所述支撑塔架上，所述支持结构上设置有控制所述激光校准单元移动的部件，所述激光校准单元在所述椭球反射面的第一焦点处，用来调整光线汇聚及校准，在非校准状态下将所述激光校准单元移到所述椭球反射面的凸面一侧。

进一步，所述集热器的吸热中心点与所述椭球反射面的第二焦点重合。

进一步，一个所述椭球反射面对应于一个所述集热器。

进一步，若干个所述椭球反射面的第二焦点重合，若干个所述椭球反射面共同对应于一个所述集热器。

本实用新型将反射聚焦集热装置所汇聚的光能通过椭球反射面进行空间的链接，即串并联，将高密度的光能汇聚于一处，尽可能用光收集替代热收集，提高光热转换效率降低热散失。此外还将热输送线路大幅缩短，集热温度提高。另外还可克服空间和地理障碍的限制所产生的困难，简化装置降低成本。

附图说明

图1为本实用新型中一个椭球反射面对应于一个集热器的结构示意图；

图2为本实用新型中2个椭球反射面对应于一个集热器的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例中为一个椭球反射面2对应于一个集热器4的结构。

本实用新型高次聚焦集成光热收集系统，包括集热器4、光收集组合塔和聚焦反射镜列阵1，其中，光收集组合塔包括所述椭球反射面2、支撑塔架6和激光校准单元3，支撑塔架6固定安装在地面上，椭球反射面2、激光校准单元3安置于支撑塔架6上。

椭球反射面2的形状为椭球面的截取面，该截取面包括凸面和凹面两个表面，其中凹面为反射面，凹面朝向聚焦反射镜列阵1。椭球反射面2的材料可选用不同金属及其他非金属材料，其凹面表面可采用镀膜，反射层涂覆等反光工艺处理。

聚焦反射镜列阵1包括若干个散布在所述光收集组合塔周围的聚焦反射镜单元9。聚焦反射镜单元9又包括聚光反射面8、反射控制装置7和支撑结构(图中未示)。反射控制装置7可受控，可控制聚光反射面8进行俯仰、方位角度调节，可将反射光汇聚于远处空间的固定位置；其反射面材料可为玻璃、金属或其他复合材料，采用工艺可为镀膜，反射层涂覆。