[发明专利]一种等接收逃逸半角太阳能聚光集热装置

说明书

本发明公开了一种等接收逃逸半角太阳能聚光集热装置，包括菲涅尔透镜、透明盖板、反光部件、集热管、集热管支撑部件和基座；反光部件包括北面复合平面反光板和南面复合平面反光板；北面复合平面反光板根据北面CPC设计而成，南面复合平面反光板根据南面CPC设计而成；北面复合平面反光板和南面复合平面反光板非对称设置。在确保采光性能实现高效聚光的情况下，不仅降低了传统CPC抛物反光柱面加工难度及其生产成本，而且摆脱了传统CPC系统倾角限制实现了在地面上的平躺放置，进而提高了系统运行稳定性。适合于圆形吸收体的真空太阳能集热管，输出中低温热能，可以通过串并联的方式组成大型中低温太阳能集热阵列。

技术领域

本发明涉及一种太阳能集热装置，特别涉及一种等接收逃逸半角太阳能聚光集热装置，属于太阳能的热利用技术领域。

背景技术

太阳能热利用是日常生活中最常见的方式。虽然太阳辐射的总能量很大，但太阳能通量密度很低，要想利用太阳能产生高温热，往往需要对太阳光进行会聚。目前技术比较成熟的有槽式聚光系统、碟式聚光系统和塔式聚光系统、菲涅尔式聚光系统，这些聚光器结构复杂、必须连续跟踪太阳光、安装和拆卸极其不方便、系统成本较高，难以被普通的工业企业所接受。然而，到了20世纪70年代，复合抛物聚光器（CPC）开始进入到太阳能的聚光领域，被广泛应用。但由于加工CPC的抛物反光柱面具有一定的难度，制造过程复杂且精度低，无形中增加了成本。

目前，所使用的太阳能聚光装置中，大多数情况下只用一种聚光器独立运行，往往不能将各种聚光器的优点结合起来使用以达到最好的接收效果。此外，对称的CPC即便无需连续光跟踪装置，也需要间歇性或季节性的去调整聚光器与地面的倾角来获取更多的太阳能，且倾角随着摆放地理位置的纬度变化而变化，这样降低了系统稳定性，还增大了耗材量，进而增加成本。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的不足，提供一种等接收逃逸半角的太阳能聚光集热装置。该装置基于等接收逃逸半角原理将传统CPC的抛物反光面进行平面化处理，设计为非对称的复合平板面形结构，再结合菲涅尔透镜的聚光特性，在减少反光面积的同时增大了采光角度，无需光跟踪装置就能接收大范围的太阳能，适合于圆形吸收体的真空太阳能集热管，输出中低温热能，并可以方便的组成大型中低温太阳能集热阵列。

本发明采用的技术方案如下：

一种等接收逃逸半角太阳能聚光集热装置，包括菲涅尔透镜5、透明盖板6、反光部件、集热管15、集热管支撑部件和基座1；

反光部件包括北面复合平面反光板和南面复合平面反光板；北面复合平面反光板根据北面CPC设计而成，包括北面上部复合平面反光板8和北面下部复合平面反光板10，北面上部复合平面反光板8为由两块以上的具有等接收半角的平面反光板连接而成的抛物线形复合平面反光板，北面下部复合平面反光板10为由两块以上的具有等逃逸半角的平面反光板连接而成的渐开线形复合平面反光板，北面上部复合平面反光板8和北面下部复合平面反光板10的连接点Ⅰ9位于北面CPC轮廓线17上；南面复合平面反光板根据南面CPC设计而成，包括南面上部复合平面反光板3和南面下部复合平面反光板2，南面上部复合平面反光板3为由两块以上的具有等接收半角的平面反光板连接而成的抛物线形复合平面反光板，南面下部复合平面反光板2为由两块以上的具有等逃逸半角的平面反光板连接而成的渐开线形复合平面反光板，南面上部复合平面反光板3和南面下部复合平面反光板2的连接点Ⅱ14位于南面CPC轮廓线16上；北面复合平面反光板和南面复合平面反光板非对称设置，北面上部复合平面反光板8的接收半角大于南面上部复合平面反光板3的接收半角，北面下部复合平面反光板10的逃逸半角大于南面下部复合平面反光板2的逃逸半角；反光部件安装在基座1上，北面下部复合平面反光板10的端点与南面下部复合平面反光板2的端点分别与集热管15连接；