[发明专利]一种太阳能跟踪追日集热装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种太阳能跟踪追日集热装置、系统及方法，集热装置包括集热组件、驱动装置、主动梁和被动梁，主动梁和被动梁平行且间隔设置，且两者之间均匀间隔设置有多个集热组件；集热组件包括槽体和吸热管，槽体内部中空且在平行于其轴线的方向开设有与其内部连通的矩形集热口，槽体的两端分别设置有一沿其轴线方向向外凸出延伸的转轴，各转轴分别经一轴承固定在主动梁和被动梁上，转轴内部中空且两端敞口设置，转轴的一端与槽体的内部连通；优点是：采用电动推杆驱动槽体转动，机械上提高控制精度，保证所需的高精度需求；不依靠太阳光照情况，而根据时间和所处经纬度确定太阳相对角度进行跟踪追日，对天气状况要求低，且跟踪精度高。

技术领域

本发明涉及太阳能集热及安全控制技术领域，尤其涉及一种太阳能跟踪追日集热装置、系统及方法。

背景技术

人类社会的持续发展离不开能源，世界上许多国家也越来越重视能源的发展。太阳作为一次能源，发出的能量十分巨大，在所有的可再生能源中所占的比重达90％,因此在对可再生能源的利用中,太阳能利用无疑成为众人关注的焦点。

然而由于当前太阳能光热的能流密度较低，直接应用范围较窄。为提高太阳能光热的应用范围，采集吸收太阳能光热时采用聚光的方式，从而提高能源密度，提高采集吸收热量的传导介质温度。采用聚光方式采用太阳能的光热，装置必须跟踪太阳的方向，以使太阳能光线随时间的推移，使终聚集在一点上。

当前的太阳能跟踪装置传动主要以转动电机输入减速装置，带动聚光式太阳能集热器转动以实现跟踪方式，其中的追日控制系统主要分为两种，一种是天文学法跟踪，一种是时时检测光线法跟踪，其中天文学法跟踪的优点是不受天气状况及检测设备精度的影响，算法较复杂，但跟踪装置较简单，缺点是跟踪精度较低，聚光式太阳能装置设计和天文学法跟踪系统必须配合才能完成其功能。时时检测光线法跟踪的优点是跟踪精度较高，算法简单，跟踪装置较复杂，缺点对检测设备精度要求较高，且受天气状况影响较大，需专门对天气状况进行判断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能跟踪追日集热装置、系统及方法，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种太阳能跟踪追日集热装置，包括集热组件、驱动装置、主动梁和被动梁，所述主动梁和所述被动梁平行且间隔设置，且两者之间均匀间隔设置有多个集热组件；所述集热组件包括槽体和吸热管，所述槽体内部中空且在平行于其轴线的方向开设有与其内部连通的矩形集热口，所述槽体的两端分别设置有一沿其轴线方向向外凸出延伸的转轴，各所述转轴分别经一轴承固定在主动梁和被动梁上，所述转轴内部中空且两端敞口设置，所述转轴的一端与所述槽体的内部连通；所述吸热管穿过两个转轴伸入所述槽体内部，且所述吸热管的两端分别伸出两个转轴，所述吸热管的两端分别经一连接管连接在与其前后相邻的吸热管的一端；各所述集热组件与所述主动梁相连的转轴均与驱动装置相连；所述槽体内壁为反光镜面。

优选的，所述驱动装置包括驱动电机、电动推杆、传动钢板和传动钢带，所述主动梁上设置有沿其长度方向延伸的滑轨，所述传动钢板上设置有对应伸入所述滑轨中的滑动件，各所述集热组件与主动梁相连的转轴上分别缠绕有一个传动钢带，各所述传动钢带均与所述传动钢板固定连接，所述传动钢板与所述电动推杆相连，所述电动推杆与所述驱动电机相连；所述驱动电机带动电动推杆伸缩以驱动传动钢板移动，进而使传动钢带带动转轴转动。

优选的，所述主动梁内部设置有容纳腔，所述驱动装置设置在所述容纳腔内。

优选的，所述角度获取模块包括多个角度传感器，各所述槽体分别连接一个角度传感器，各所述角度传感器能够实时获取与其相连的槽体相对于地面的倾斜角度。

本发明的目的还在于提供一种太阳能跟踪追日集热系统，所述集热系统包括上述任一所述的集热装置；所述集热系统还包括