[发明专利]一种固定点阵列太阳能热管利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用，特别是采用点聚焦的太阳能镜实现太阳能采集，采用点聚焦的转换器实现太阳能的聚焦跟踪热管利用系统，涉及太阳能的聚焦利用。

背景技术

太阳能热管利用系统是采用太阳能聚焦跟踪技术实现太阳能的高温热采集，通过热管将太阳能转换为热能，再通过发电机组将热能转换为电能的太阳能利用方式。传统的太阳能聚焦热发电分为槽式、塔式、碟式三种。

太阳能点聚焦利用技术主要是塔式和蝶式二种，碟式系统是采用太阳能镜聚焦于一个热管利用系统上。碟式系统被认为是效率最高的采集系统，由于采用点聚焦，因而可以非常容易的实现高温的采集，但是由于需要采用斯特林及进行发电，而且斯特林发电机及其昂贵及存在国际限制，因而限制了其利用。    

塔式系统是将一个太阳能镜作为定日镜，将多个太阳能反射镜聚焦于一个热管利用系统上，由于塔式太阳能采集的特征，使得其在跟踪太阳能过程部分太阳能镜的利用时间仅为4-6小时，如塔东侧的太阳能镜在上午时基本无法利用，只有到了中午或者下午后才可以利用，因而太阳能采集效率低，该技术方案可以实现高温的采集，但是通常其规模较大，不适合于小型或者家用系统。

本发明人在2006100203529太阳能光学镜跟踪利用器及其阵列中公布了十字型和盘型两种结构的变焦跟踪系统，但是该结构应属于一个或者一组太阳能镜与一个热管利用系统的组合，同时也还是限于十字型和盘型两种结构不能适应更多的需要。

发明内容

本发明的目的就是提供一种固定点阵列太阳能热管利用系统，采用太阳能镜采集焦点成为点的各种太阳能光学镜，在焦点的区域内设置热管利用系统，在热管利用装置上涂有将太阳能转换为电能或者/和热能的涂层，可以将太阳能转换热能或者电能，也可以同时即转换为电能又转换为热能，热管利用系统不跟随太阳能镜一起运动，在太阳能镜跟踪太阳能过程中，其焦距发生变化，因而称为变焦跟踪；跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个热管利用系统上，在每天的太阳能跟踪过程聚焦于至少一个热管利用系统上，实现太阳能的经济利用，在进行跟踪太阳的过程中，保持其焦距始终处于热管利用系统的点的区域；热管利用系统设置在太阳能镜周围，在太阳能镜跟踪太阳能过程中不跟随太阳能镜进行运动；在太阳能镜上设置有跟踪控制装置，太阳能镜设置在太阳能支架上，来实现的高温高效采集及利用。由于采用点聚焦的太阳能热管利用系统，同时，采用变焦跟踪的技术，因而称为变焦固定点阵列太阳能热管利用系统。

本发明采用至少一个或者一组太阳能镜与至少两个热管利用系统组合构成整体的跟踪热管利用系统，将至少一个或者一组太阳能镜在多个热管利用系统之间最优的聚焦，从而实现了提高现有太阳能跟踪系统的跟踪效率，降低了跟踪系统的成本，这样克服了现有塔式太阳能热管利用系统太阳能采集时间低的缺点，通过设置多个热管利用系统的技术方法，实现了对现有太阳能镜的利用时间和效率的提高，使得点聚焦的系统可以进行分布式、小型化的适合不同的规模的要求，同时也适合于大规模系统。

具体发明内容如下：

一种固定点阵列太阳能热管利用系统，包括热管利用装置（1）、可以采集太阳能的光学镜(2)、支撑太阳能镜的太阳能支架装置(4)、动力提供装置、动力传送装置，以及电子控制系统，其特征是：至少一个或者一组点聚焦的太阳能镜以及至少一个热管利用装置；在热管利用装置上涂有将太阳能转换为电能或者/和热能的涂层，热管利用装置设置在太阳能镜聚焦的点状的区域内，并设置在太阳能镜的上方或者下方，热管利用装置设置在热管利用装置支架上（12）；太阳能镜设置在太阳能镜支架上，在太阳能镜支架或/和太阳能镜上设置有跟踪控制装置，跟踪控制装置控制太阳能镜在太阳光变化时将太阳光聚焦到至少一个热管利用装置上，在每天的太阳能跟踪过程聚焦于至少一个热管利用装置上，在太阳镜跟踪太阳能过程中热管利用装置与太阳能镜不一起运动，热管利用装置与地面保持相对静止，实现太阳能的跟踪聚焦热发电。

在热管上涂布将太阳能转换为电能或者热能的涂层，可以将太阳能转换为电能或者热能，但是也可以同时将太阳能转换为电能和热能。

多个太阳能镜或者多组太阳能镜在跟踪太阳能过程中将太阳光聚焦到至少一个热管利用系统上，在每天的太阳能跟踪过程，至少有一个或者一组太阳能镜聚焦于至少二个热管利用系统上，每个或者每组太阳能镜选择可以达到最高的太阳能利用效率的热管利用系统进行聚焦。