[实用新型]一种封闭式太阳能线性聚光装置及其阵列

说明书

本实用新型涉及一种封闭式太阳能线性聚光装置及其阵列，由不少于两个的线性聚光单元串联拼接组成，所述线性聚光单元包括封闭结构、线性聚光装置和线性接收装置，其特征在于，所述线性聚光装置和所述线性接收装置布置于所述封闭结构内部，所述线性接收装置位于所述聚光装置汇聚的焦线处，所述线性聚光反射镜和所述接收装置的轴向方向与所述封闭结构的轴向方向平行。由于聚光反射镜与接收装置的相对位置是固定的，因此对设计和安装精度要求不高；其次聚光装置位于封闭结构中，所需承载的抗风能力要求下降，支撑结构材料用量大幅减少。该装置能够低成本地进行高精度聚光，分布式或集中式布置均可，适合大规模推广应用。

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能线性聚光装置，尤其涉及一种封闭式太阳能线性聚光装置及其阵列。

背景技术

太阳辐射的能流密度较低时，为降低成本，对太阳光进行汇聚应用是一种可行的方式，目前市场上的太阳能聚光装置有槽式、菲涅尔式和塔式三种形式，随着市场竞争的激烈化，技术日渐成熟，如何降低系统成本成为竞争的关键因素，成本降低困难的大部分原因是材料费比较昂贵。太阳能聚光装置寿命一般要求20年以上，长期处于室外敞开环境，支撑结构和跟踪结构需要克服一定风载，具有较优的抗风能力，因此支撑结构的材料用量难以下降；另一方面由于聚光集热装置要求较高的聚光精度，因此设备结构精度要求较高，并且对土地平整度要求也高，施工安装成本居高不下。

GlassPoint公司开发了封闭空间内部的槽式技术，将多个阵列的槽式集热器布置在一个封闭的玻璃房内，但是该技术中的玻璃房尺寸巨大，造价高昂，虽然降低了支撑结构的用钢量，但是整体成本还是没有达到商业化的程度。

如何能够低成本地进行高精度聚光是目前亟需解决的问题，因此，开发出一种聚光精度高，安装简便，选材便宜且用量少的聚光装置，能够有效解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于寻找一种能够低成本进行高精度聚光的太阳能线性聚光装置，借鉴GlassPoint公司方案，进一步吸收农业大棚结构的优点，充分优化设计选择最佳结构，能够大幅度降低聚光系统的总体成本，在光伏、光热或者光伏光热复合应用领域均可应用，对于太阳能大规模产业化推广具有很强的实用价值。

本实用新型提供了一种封闭式太阳能线性聚光装置，由不少于两个的线性聚光单元串联拼接组成，所述线性聚光单元包括封闭结构、线性聚光装置和线性接收装置，其特征在于，所述封闭结构包括线性布置的若干支撑骨架、透明盖板和密封构件，所述透明盖板倾斜向阳布置，所述密封构件与所述透明盖板在所述支撑骨架的支撑作用下共同形成密封空腔，所述封闭结构整体位置固定；所述密封空腔内外基本没有气体交换或者气体交换量很小，所述封闭空腔内处于密封或相对密封的情况，再加上所述封闭结构整体位置固定，所以虽然该结构材料使用量很少但能够提供足够的机械强度和密封性，类似农业大棚一样可以在雨、雪、冰雹、大风、沙尘等恶劣自然条件下，确保密封结构内部环境适宜太阳能聚光应用。

进一步地，所述线性聚光装置和所述线性接收装置布置于所述封闭结构内部，所述线性聚光装置包括不少于两轴朝向向阳面的线性聚光反射镜；所述线性接收装置在所述透明盖板的下部位置固定安装，所述线性接收装置位于所述线性聚光装置汇聚的焦线处，所述线性聚光反射镜和所述线性接收装置的轴向方向与所述封闭结构的轴向方向平行；所述不少于两轴的线性聚光反射镜通过位置和/或角度的变化跟踪太阳位置的变化，将入射太阳光反射汇聚到所述线性接收装置处。每轴的所述线性聚光反射镜由若干组单镜条沿密封结构轴向串联拼接而成；所述线性聚光反射镜及所述线性接收装置均位于所述封闭结构内部，基本处于无风环境中，不需要考虑抗风强度，能够极大幅度地减少材料使用量，大幅降低建设成本；同时，密封或相对密封的环境中灰尘很少，反射镜片能够长期处于洁净高反射率状态，可以基本不需要清洁维护，能够显著减少工作量降低运行成本。

进一步地，所述封闭结构底部布置有预制件，所述预制件为混凝土预制件或发泡材料预制件，在起到密封作用的同时，还可以起到配重基础的作用，确保所述封闭式太阳能线性聚光装置安装稳固，减少或取消额外的安装基础施工。