[实用新型]一种梯度式线性菲涅尔太阳能利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能利用系统，特别涉及一种梯度式线性菲涅尔太阳能利用系统。

背景技术

线性菲涅尔系统是太阳能光热利用领域一种常见系统,它主要由线性菲涅尔反射镜(Linear Fresnel Reflector,LFR)、接收器和跟踪太阳驱动装置组成，反射镜平行地成排排列，在驱动装置的带动下跟随太阳的轨迹运动，在有阳光的情况下始终将太阳光反射到接收器上，再通过接收器将太阳能转换成热能。

通常菲涅尔反射镜在地面上水平排列，接收器放在反射镜场的中间。

该系统相对于抛物面槽式光热系统的一个优势是无需使用造价昂贵的曲面镜，使用模拟菲涅尔透镜原理的平面镜来使用线聚焦效果，安装更简单成本更低，但最突出的问题是由于平面镜随着太阳的轨迹变换角度，当平面镜与水平面夹角较大时，导致其旁边反射镜一部分接收不到入射光，造成阴影；或者反射光被旁边反射镜挡住而打不打聚光器上，造成遮挡。这都会导致聚光器得到的太阳光减少，拉低转换效率，而如果大幅地加大反射镜的间距虽可以减少遮挡与阴影，但又会导致单位面积内反光镜面积减少，最终转换效率仍然得不到提高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够减少遮挡以有效提高转换效率又能够增加土地利用率的梯度式线性菲涅尔太阳能利用系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种梯度式线性菲涅尔太阳能利用系统，其特征在于：它包括多个横向并列连接的集热单元，每一个所述集热单元包括镜场、支撑架、上支架和接收器；所述镜场包括多个等间隔排列的反射镜，所述反射镜转动连接在位于其两侧的所述支撑架上，所述镜场中所有所述反射镜的转轴相互平行且位于同一平面内，所述平面为一斜面，所述斜面与水平面成为27°～60°的夹角，所述接收器通过与所述支撑架连接的所述上支架支撑在所述镜场的上方，所述接收器的长度方向平行于所述镜场中所述反射镜的转轴。

还包括一设置在镜场底面的角度调节机构，所述角度调节机构包括一长杆、多个短杆、两连杆、一推杆机构、一螺纹丝杠副和一电机；每一所述短杆的一端垂直坚固连接每一所述反射镜的背面，所有所述短杆的另一端等间隔铰接在所述长杆；两所述连杆的一端紧固连接在一起，另一端分别紧固连接在所述长杆的中部；两所述连杆的连接端铰接所述推杆机构；所述推杆机构包括一外管和一滑动连接在所述外管内的内杆，所述外管铰接在所述支撑架上，所述内杆的一端与两所述连杆的连接端铰接；所述螺纹丝杠副包括一与所述电机的输出轴紧固连接的丝杠和一螺纹连接在所述丝杠上的螺母，所述内杆的另一端与所述螺母紧固连接。

所述镜场中的所述反射镜为平面镜或微弯弧面镜，所述接收器为复合抛物面聚光器与集热管的组合，所述复合抛物面聚光器将太阳光二次反射达到集热管上。

所述支撑架上设置有一挡风墙或挡风网，所述挡风墙或挡风网的上边缘连接所述镜场位于最高处的边缘，所述挡风墙或挡风网的下边缘连接所述支撑架的底部。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型采用与水平面具有一定倾斜角的镜场，能够减少反射镜随太阳轨迹变化角度时彼此间造成的阴影或者遮挡，从而保证了接收器具有较为饱满的集热面积，最大程度地减少了余弦效应损失，据统计，本实用新型系统在相同占地面积的条件下年均集热效率提高35％以上，集热量提高15％以上。2、本实用新型采用水平面具有一定倾斜角的镜场，可以有效缩小反射镜的间距，使得集热器能设计得更为紧凑，从而减少支架的钢材用量，降低系统造价成本。3、本实用新型采用与水平面具有一定倾斜角的镜场，使控制反射镜跟踪太阳的跟踪系统的跟踪范围减小为约常规系统跟踪范围的一半，故障率更低。4、本实用新型在镜场的背面设置一挡风墙或挡风网，增加了系统的抗风能力，是系统运行的稳定性更高。

附图说明

图1是本实用新型的一个集热单元的结构示意图；

图2是本实用新型的角度变换机构的结构示意图；

图3是本实用新型的聚光原理图；

图4是本实用新型的使用状态示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。