[发明专利]一种太阳能线性聚光集热装置

说明书

技术领域

 本发明涉及太阳能技术领域，具体涉及一种太阳能线性聚光集热装置。

背景技术

太阳能光热发电是将太阳光聚集到集热器里，集热器中的热量通过导热体置换出来，然后通过换热器产生高温高压蒸汽，蒸汽驱动汽轮机发电。它作为一种新型发电技术已在国外初步应用。大量研究表明，太阳能光热发电可和传统火力发电技术相结合，成本低，系统发电稳定，可作为一种新型清洁能源。

太阳能线性聚光集热装置主要包括一线性反射器系统及一线性集热器。该线性反射器系统包括几十条线性反射器，一套机电跟踪驱动装置；机电驱动装置驱动这些线性反射器同时运动，这些反射器反射的太阳光被集中射向平行位于这些反射器上方的线性集热器内，通过该集热器将太阳能转化为热能。

常见的太阳能集热装置有槽式、塔式、碟式三种。槽式集热装置是利用圆弧形反射镜将太阳光反射集中到焦点处，圆弧形反射镜加工困难，聚焦倍数低；塔式集热装置是将集热器安装在塔的顶部，塔下数百面平面反射镜安装在太阳双轴跟踪器上，跟踪太阳，同时将阳光反射聚焦到集热器上，聚焦倍数高，但双轴跟踪器结构复杂、造价高、抗风性能差、每个跟踪器都需要一套独立的程序控制；碟式集热装置是通过安装在太阳双轴跟踪器上的反射镜，反射镜组成个球面，将阳光发射到焦点，聚焦倍数中等，但集热器必须跟着跟踪器旋转，这样一部分热力管道也必须跟着跟踪器旋转，导致热力管道铺设困难且易发生断裂、高温导热液体泄露等重大安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种太阳能线性聚光集热装置，它实现高倍聚光集热；同时使用一台驱动器带动多台太阳能线性聚光集热装置，实现联动工作，它还简化了太阳跟踪器的结构，将跟踪器集成到集热装置里，降低了成本；线性聚光器采用圆腔体结构，加工工艺简单，能够快速安装，一台驱动器带动多台太阳能线性聚光集热装置，自耗电少；它可水平放置，抗风力性能强，无阴影遮挡，土地利用率高。

为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用以下技术方案：它包含反射器1、电机齿轮齿条驱动机构2和集热器3；电机齿轮齿条驱动机构2设置在反射器1的一侧，集热器3设置在反射器1的上方。

所述的线性反射器1包括反射片11、反射片固定支架12、转动轴13、轴承及轴承座14和基础15；反射片11设置在反射片固定支架12上，反射片固定支架12两端分别设有转动轴13和轴承及轴承座14，设有转动轴13和轴承及轴承座14水平固定在基础15上。整个装置水平放置，因此不存在两个太阳能线性聚光集热装置自身相互阴影遮挡，从而提高土地利用率及装置抗风能力。

所述的反射片11为玻璃材质反射片，呈一定弧型，表面镀有铝层或银层的有机反射膜，并且该反射膜表面设有增透层及保护层，从而提高太阳能反射率并防止金属镀层氧化及腐蚀，聚光倍数与由凹面度有关，凹面的反射片实现一级聚焦。

所述的反射片固定支架12为轻质网架结构，减少了用钢量。

所述的基础15采用混凝土结构或型钢结构。

所述的电机齿轮齿条驱动机构2包括驱动器21、斜齿轮22和齿条23；驱动器21与斜齿轮22连接，斜齿轮22与齿条23啮合，斜齿轮22与反射片固定支架12的一端与连接。

所述的集热器3包括固定支架31、保温空腔32和集热管33；集热管33与保温空腔32连接，保温空腔32设置在固定支架31上，固定支架31固定设置在基础15上。

所述的集热管33由钢管或铜管制成，钢管或铜管上焊接或粘结有吸热翅片，整个镀有黑色抗反射涂层，集热管33在线性反射器1的焦点位置，使聚光后的阳光完全照射在集热管33上。

所述的保温空腔32呈筒状，使进入空腔32内的阳光不易折射出去，对外热辐射量少，同时腔口装有透明玻璃盖板，玻璃盖板与集热管33间有个最佳距离，该距离跟集热管与玻璃盖板间的温差有关，在此最佳距离下，腔体内的热辐射和空气对流热损失最小，腔体内壁还填充有保温板。集热管33由于受到上百倍辐照度照射，能够加热管内的导热液体至800°C左右。

本发明操作时，电机齿轮齿条驱动机构2使每条线性反射器1根据太阳的位置同步旋转一定角度，根据项目地的经纬度设置好程序，电机主动控制线性反射器1的旋转，再通过光敏传感器等间隙反馈纠正线性反射器1的角度，来准确跟踪太阳，几十个线性反射器1同时将阳光反射到集热器3上，实现二级聚焦，这样通过一级、二级聚焦，实现高倍聚光，提高了集热器3内导热液体的温度。