[发明专利]宽开口槽式太阳能聚光器

说明书

本申请公开了一种宽开口槽式太阳能聚光器，包括反射镜组、反射镜支架、集热管、集热管支架和传动跟踪机构；反射镜组包括构成槽式反射镜面的第一反射镜和第二反射镜；第一反射镜的焦距与第二反射镜的焦距不同设置；集热管设置于第一反射镜构成的抛物线型镜面的焦线上；传动跟踪机构包括基座、转动主体以及动力装置；在工作状态下，转动主体在动力装置的驱动下带动反射镜组进行跟踪追日运动，通过第一反射镜将接收的太阳辐照聚焦至集热管的第一区域，通过所述第二反射镜将接收的太阳辐照聚焦至集热管的第二区域；本申请可在集热管上形成多条光斑，有效扩大聚焦光斑面积，降低聚焦光斑的热流密度，保证集热管均匀受热，提高设备运行安全性。

技术领域

本申请涉及槽式太阳能聚光集热的技术领域，尤其是涉及一种宽开口槽式太阳能聚光器。

背景技术

槽式太阳能反射镜聚光器利用抛物线型的反射镜面将太阳光聚焦在自身的焦线上，汇集太阳辐射能加热安装在焦线位置的集热管，用来加热其中的传热工质，实现太阳能转化为热能的过程；后续可再借助蒸汽的动力循环来发电或应用于其他用热领域。

槽式反射镜聚光器的槽形聚光开口的宽度和焦线的宽度之比为聚光比，聚光比越高，在聚焦焦斑处所获得的聚光温度越高。当前槽式太阳能集热器真空吸热管的外镜为90mm，聚光器聚焦后的光斑宽度一般小于30 mm，集热管周向受热范围的两侧和中部的热流密度差值很大，热流密度分布不均匀性非常严重。热流密度分布的不均匀导致集热管受热不均匀，从而容易产生较大的热应力，导致集热管变形，影响设备寿命和运行安全。

由于集热场回路数目众多，每个回路串联若干集热器，并且设备的制造与安装存在差异，导致每个回路流动阻力不同，各回路流量难以均衡，导致导热油温度的调节存在滞后，个别回路出现局部超温，使得集热管因受热不均产生的热应力和超温导致真空吸热管变形或损坏。

发明内容

为了解决目前聚光器周向热流密度不均匀的问题，本申请提供了一种宽开口槽式太阳能聚光器。

本申请提供的一种宽开口槽式太阳能聚光器采用如下的技术方案：

一种宽开口槽式太阳能聚光器，包括反射镜组、用于承载所述反射镜组的反射镜支架、集热管、用于承载所述集热管的集热管支架以及传动跟踪机构；

所述反射镜组包括第一反射镜以及设置于所述第一反射镜外侧的第二反射镜；所述第一反射镜与所述第二反射镜构成槽式反射镜面；所述第一反射镜的焦距与所述第二反射镜的焦距不同设置；

所述集热管设置于所述第一反射镜构成的抛物线型镜面的焦线上；

所述传动跟踪机构包括基座、转动主体以及动力装置，所述转动主体装设于所述基座；所述反射镜支架装设于所述转动主体；

在工作状态下，所述转动主体在所述动力装置的驱动下带动所述反射镜组进行跟踪追日运动，通过所述第一反射镜将接收的太阳辐照聚焦至所述集热管的第一区域，通过所述第二反射镜将接收的太阳辐照聚焦至所述集热管的第二区域。

通过采用上述技术方案，第一反射镜与第二反射镜的反射光线可在集热管上形成多条光斑，有效扩大聚焦光斑面积，降低聚焦光斑的热流密度，利于集热管均匀受热，有效避免局部过热而导致集热管变形或损坏，大大提高设备运行安全性。

优选地，所述第一反射镜为抛物线型反射镜；

所述第一反射镜与所述第二反射镜的面积不同设置。

通过采用上述技术方案，形成不同区域反射装置，既能保证在集热管上的聚焦，又能扩大聚焦光斑面积，提高热量接收率。

优选地，所述第二反射镜包括两个附加外镜，两个所述附加外镜相对于所述第一反射镜对称设置。

通过采用上述技术方案，使两个附加外镜聚焦于集热管上的光斑与第一反射镜聚焦于集热管上的光斑不重合，实现集热管的大面积、均匀受热。

优选地，所述第二反射镜为抛物线型反射镜。