[发明专利]一种采用自旋仰角跟踪方式的太阳炉

摘要

本发明涉及一种采用自旋仰角跟踪方式的太阳炉，其中包括一个或多个聚光定日镜和一个小型聚光镜，所述的聚光定日镜跟踪太阳并将太阳光聚集和反射到小型聚光镜上，该小型聚光镜将太阳光作第二次聚光。聚光定日镜是一种由子镜阵列组成的、作双轴跟踪的无光像聚光定日镜，子镜能够进行行和列方向的转动，并对聚光定日镜在跟踪太阳的时候随时对所聚光斑进行像差修正，其特证是：子镜的行和列方向的转动是通过一种非线性凸轮对子镜的推动实现的；聚光定日镜采用自旋与仰角跟踪法来跟踪太阳。本发明提高了太阳炉性价比，使太阳炉普及化，适合于太阳能提纯金属材料，太阳能光电，太阳能光热，太阳能制氢，太阳能焚化炉等的使用，其产业化使用前景广阔。

主权项

1.一种采用自旋仰角跟踪方式的太阳炉，包括一个或多个聚光定日镜和一个聚光镜，所述的聚光定日镜跟踪太阳并将太阳光聚集和反射到聚光镜上，该聚光镜将太阳光作第二次聚光，在聚光镜的焦点上形成一个高温区，所述的聚光定日镜是一种由一个子镜阵列组成的、作双轴跟踪的无光像聚光定日镜，所述的子镜进行行和列方向的转动，并对该聚光定日镜在跟踪太阳的时候对所聚的光斑进行像差修正，其特证是：所述的子镜的行和列方向的转动是通过一种非线性凸轮对子镜的推动实现的，所述的非线性凸轮的曲率半径r有三种类型并由以下公式定义：凸轮的转角为，t＝kθ；负责子镜阵列上半部行方向运动的凸轮的曲率半径(其中n＞0)，负责子镜阵列下半部行方向运动的凸轮的曲率半径(其中n＜0)，负责子镜阵列列方向运动的凸轮的曲率半径，在以上三式中，k是自定义的凸轮转角放大倍数，d是子镜的旋转支点的支撑杆和凸轮的旋转中心的垂直距离，L是所述的定日镜的焦距，n指的是子镜行数或列数，n＝±1，±2，±3，...，±N，所述的N＝(行或列方向的子镜的数量-1)/2，所述的子镜的数量是奇数，最接近中央子镜的行或列数为n＝-1，+1，其他的以此类推，H是邻近两行或者两列子镜之间的距离，θ是所述定日镜在跟踪太阳的时候的光入射角，r_flat是使子镜处于水平位置即转角为零度的凸轮的曲率半径，也是该凸轮的最小的曲率半径；所述的非线性凸轮的转角t的驱动来自一个或者多个步进电机、直流电机、交流电机、气动源、液压源或者通过其它软连接方式从所述的定日镜的仰角驱动装置传递过来的动力；