[发明专利]一种焦点仰角不变的碟式太阳聚光系统

说明书

技术领域：

本发明涉及太阳能应用技术领域，特指一种焦点仰角不变的碟式太阳聚光系统。

背景技术：

温室气体排放的全球气候变暖越来越受到国际社会的广泛关注，加强节能减排是应对全球气候变化以及资源短缺和环境容量有限挑战的重要手段，太阳能作为一种可再生能源，其开发利用节约常规能源、保护自然环境、减缓气侯变化等都有着极其重大的意义。与常规能源相比，太阳能还具有总能量大、长久性、普遍性、无污染等诸多优点，但同时它还存在分散性、间歇性和随机性等弱点，使得太阳能的利用难度大而效率低。

在现有技术中，国内外相关聚光系统或部件的技术，主要由线性反射镜镜场和集热器构成，这些线性反射器平行排列，通过跟踪太阳运动驱动镜场的相应随动，将阳光集中反射至上方的集热器上，以集中利用聚光太阳能。

目前，国内外现行的碟式聚光系统一般包括单立柱式支架、安装于单立柱式支架上的碟式反射镜、聚光焦点接收模块、用于驱动碟式反射镜跟踪太阳的减速传动系统及跟踪控制器。

上述的碟式聚光系统均存在以下局限：

1、成本高、安装及调试困难，均需较高专业工程技术人员才能完成，工作效率低。

2、系统可靠性低，由于单立柱式支架较高导致抗风能力差，成为整个碟式聚光系统的致命性缺点，单立柱式支架在运行起动和停止时的动能冲击较大，大大影响了用于驱动碟式反射镜跟踪太阳的减速传动系统的使用寿命。

3、由于单立柱式支架上的聚光焦点接收模块随碟式反射镜的镜场焦点移动而移动，即聚光焦点接收模块随太阳高度角变化而变化，因此，作为聚光焦点接收模块的集热器或斯特林发动机或光热电转换模块也随太阳高度角变化而变化，使聚光系统重心不断变化（单立柱式支架结构易弹性形变），对单立柱式支架结构的钢性要求和影响也极大，因此导致耗钢量增加而使成本增加，且需更高安装精度。

4、镜场设计要求单片镜面的成形精度和安装精度都很高，由于聚光系统离地较高，对镜面的清洁维护也很麻烦。

另外，在现有技术中跟踪太阳方式很多，然而实际稳定应用和推广并不多，究其原因，系统成本和可靠性、稳定性以及跟踪精度是制约太阳能跟踪应用的最大问题：可靠性和成本都很难达到要求。而且现行的阳光感应控制系统采用球面透镜感应焦斑或光敏二极管或四象限光电探测器等，结构复杂、成本高、感应容错角小、跟踪精度不高等缺陷。

有鉴于此，本发明人提出以下技术方案。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种稳定性及可靠性高的焦点仰角不变的碟式太阳聚光系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该焦点仰角不变的碟式太阳聚光系统，其包括：一固定仰角支架，该固定仰角支架中设置有多根镜片转轴，该镜片转轴设置有承置座；一聚光焦点接收模块，其通过支撑条定位于固定仰角支架上，令聚光焦点接收模块的仰角固定不变；复数个碟式反射镜，其稳定地安装于所述镜片转轴的承置座上，其中，该碟式反射镜的聚光焦点朝向所述的聚光焦点接收模块；太阳跟踪控制机构，其包括：一太阳跟踪控制器及用于检测太阳光方位的太阳方位感应器、用于调整碟式反射镜仰角的联动调整装置；所述的太阳跟踪控制器根据太阳方位感应器收集的数据，控制联动调整装置调整碟式反射镜的仰角，令碟式反射镜的聚光焦点始终朝向所述的聚光焦点接收模块，且保持聚光焦点接收模块的仰角固定不变。

进一步而言，上述技术方案中，所述固定仰角支架下端设置有水平回转脚轮和回转驱动脚轮，其中，该回转驱动脚轮中安装有与所述太阳跟踪控制器电性连接的驱动控制器。

进一步而言，上述技术方案中，所述回转驱动脚轮的数量为一个或以上，该回转驱动脚轮配合水平回转脚轮驱动固定仰角支架在水平面或圆形轨道上回转，以跟踪太阳的东西入射方向。

进一步而言，上述技术方案中，所述的联动调整装置包括：联动杆以及控制联动杆动作并受控于太阳跟踪控制器的直线电动推动杆，其中联动杆上通过多个连杆与所述的镜片转轴连动，以跟踪太阳的南北入射方向。

进一步而言，上述技术方案中，所述的连杆一端与联动杆枢接，另一端与所述的镜片转轴固定。

进一步而言，上述技术方案中，所述连杆与镜片转轴固定的一端为一可锁紧轴套，并通过该可锁紧轴套与镜片转轴末端形成固定装配。

进一步而言，上述技术方案中，所述的碟式反射镜呈矩阵的方式分布，且每两个碟式反射镜之间形成有间隔。

进一步而言，上述技术方案中，所述的聚光焦点接收模块安装有斯特林发动机或光热电转换模块。