專利名稱：一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，用較為簡單經(jīng)濟(jì)的方式來實(shí)現(xiàn)碟式或盤式太陽能跟蹤，所述太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)還涉及到熱儲能器、太陽能熱水器、太陽能微型鍋爐是、太陽能微型水處理系統(tǒng)包括海水淡化系統(tǒng)和中小型太陽能熱力發(fā)電系統(tǒng)以及太陽能熱發(fā)電廠的集熱器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有碟式或盤式反光拋物面太陽能聚光跟蹤系統(tǒng)一般較為復(fù)雜其集光集熱裝置隨著拋物面的移動而移動類似拋物面微波天線，如果需要較重的集光集熱裝置或者需要連接外部管道使得整個(gè)裝置非常復(fù)雜成本高昂，可靠性和穩(wěn)定性也較差，使其難以推廣應(yīng)用。現(xiàn)有碟式或盤式反光拋物面太陽能聚光跟蹤系統(tǒng)由于集光集熱裝置不在固定位置使其能量輸送非常麻煩應(yīng)用面極其狹隘。為了使集光集熱裝置在一個(gè)固定位置上目前采用的是所謂塔式集光集熱系統(tǒng)用多面反光鏡各自反射在一個(gè)固定的范圍內(nèi)，或者使用所謂槽式集光集熱系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)已經(jīng)有得較多的應(yīng)用，但是這類系統(tǒng)一般都是大型或中大型系統(tǒng)無法小型化?，F(xiàn)有的太陽能相關(guān)產(chǎn)品其收集太陽能的裝置各不相同沒有標(biāo)準(zhǔn)可言，而本發(fā)明所述太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)可以做標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，根據(jù)不同的用途可做成不同的型號，其尺寸也可以做成統(tǒng)一的幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方便施工，所述的太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)可以相互并聯(lián)成為各種用途和尺寸的太陽能集能器，所述太陽能集能器能夠作為重要部件做成各類太陽能產(chǎn)品，其中包括太陽能微型鍋爐、太陽能熱能發(fā)電機(jī)可以附加熱水器、可以附加太陽能儲熱系統(tǒng)、可以附加太陽能室內(nèi)保溫供熱系統(tǒng)以及太陽能微型水處理系統(tǒng)包括海水淡化系統(tǒng)等等太陽能新型產(chǎn)品?，F(xiàn)有的太陽能相關(guān)產(chǎn)品還沒有太陽能鍋爐的產(chǎn)品，只有太陽灶而太陽灶的使用者必須在烈日下應(yīng)用影響了使用和推廣，本發(fā)明由于集光集熱裝置是固定安裝的可以安裝為微型鍋爐其蒸汽管道也可以固定安裝使其成為太陽能微型鍋爐，這種太陽能微型鍋爐可以開辟極其廣泛的用途，使得人類可以不在烈日下使用太陽能蒸汽烹調(diào)大大減少含碳的氣體、液體或固體燃料為減少碳排放提供了一個(gè)新的方向；所述太陽能微型鍋爐還可以成為太陽能光催化制氫的高溫反應(yīng)釜，所制的氫氣可以替代天然氣烹飪?nèi)剂弦部梢允侨剂想姵氐膬淙剂稀，F(xiàn)有的太陽能熱發(fā)電廠主要是使用槽式反光拋物面，其優(yōu)點(diǎn)是其集光集熱裝置是固定的導(dǎo)熱油管這樣可以使整體裝置較為簡單成本較低，缺點(diǎn)是聚光比相對盤式反光拋物面低很多使得最終溫度輸出較低，而現(xiàn)有的盤式反光拋物面其集光集熱裝置是隨著拋物面的移動而移動如果用來加熱高溫導(dǎo)熱油給帶來極大麻煩使得成本極高，所以太陽能熱發(fā)電廠放棄使用，而本發(fā)明集光集熱裝置是固定的，可替代槽式的反光拋物面成為太陽能熱發(fā)電廠的集熱器用來加熱高溫導(dǎo)熱油，或者成為太陽能槽式熱發(fā)電廠導(dǎo)熱油管后段聚光升溫的太陽能集熱器，使其最終溫度輸出明顯的高于單一槽式的反光拋物面溫度輸出，從而使整個(gè)太陽能熱發(fā)電廠發(fā)電效率明顯改進(jìn)從而降低成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的碟式或稱盤式的反光拋物面在跟蹤太陽時(shí)聚焦點(diǎn)或聚焦光斑的偏移在固定的范圍內(nèi)，其結(jié)構(gòu)是反光拋物面和軸心之間用連接桿來連接，軸心設(shè)定在拋物面支撐柱的上部，拋物面支撐柱分成左右對稱的兩個(gè)像丫杈一樣連接套管，太陽在天空中移動時(shí)反光拋物面能夠以軸心為中心來跟蹤擺動，同時(shí)反光拋物面還能夠以套管為中心來旋轉(zhuǎn)跟蹤，集光集熱裝置安裝在固定支撐裝置的固定支撐面上這樣集光集熱裝置完全不需隨著反光拋物面的移動而移動，所述的集光集熱裝置可以是集熱器、中小型熱力發(fā)電機(jī)、高能光伏電池、太陽能蒸汽鍋爐，光催化高溫反應(yīng)釜等等利用太陽光能熱能的任何裝置，這種結(jié)構(gòu)的集光集熱裝置其重心正好在套管的軸心上方也是在數(shù)個(gè)支撐腳的中心，由于集光集熱裝置是固定的可以接駁固定管道電纜等等和外部連接的部件，使得整個(gè)太陽跟蹤裝置變得較為簡單，而支撐集光集熱裝置的機(jī)構(gòu)可以承受較多的重量。本發(fā)明在牽引電機(jī)的驅(qū)動下反光拋物面能夠以軸心為中心來跟蹤擺動，同時(shí)在電機(jī)的驅(qū)動下反光拋物面還能夠以套管為中心來旋轉(zhuǎn)跟蹤。本發(fā)明所述系統(tǒng)為了增加反光面積可以安裝附加拋物面，可以增加拋物面反射面積還可以來平衡整個(gè)拋物面的重心。本發(fā)明所述集光集熱裝置如果是中小型熱力發(fā)電機(jī)，其冷卻端可以是水冷，所述水冷的冷卻水被加熱后可以存放在保溫水箱內(nèi)使得所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)既可以發(fā)電同時(shí)也可以像太陽能熱水器一樣供應(yīng)熱水，也可以作為室內(nèi)保暖的熱源。本發(fā)明所述集光集熱裝置如果是熱力發(fā)電機(jī)，其冷卻水的熱量可以使用低溫水蒸發(fā)技術(shù)使海水淡化；或者所述熱力發(fā)電機(jī)的工質(zhì)可以用沒有固體雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)的潔凈海水，在發(fā)電過程中由于海水的蒸發(fā)和冷凝使海水淡化而產(chǎn)生可飲用淡水。本發(fā)明所述集光集熱裝置為了保溫需要可以安裝保溫裝置，所述保溫裝置可以是高透光性玻璃真空保溫罩使得所述集光集熱裝置的熱量得到保持。本發(fā)明所述系統(tǒng)為了使在太陽下山時(shí)使用可以加設(shè)儲熱裝置，所述儲熱裝置的儲能物質(zhì)可以使用導(dǎo)熱油、相變材料、中高壓蒸汽或低熔點(diǎn)金屬等儲能材料。本發(fā)明由于集光集熱裝置是固定安裝的可以安裝為微型鍋爐其蒸汽管道也可以固定安裝使其成為太陽能微型鍋爐，這種太陽能微型鍋爐可以開辟極其廣泛的用途，使得人類可以不在烈日下使用太陽能蒸汽烹調(diào)；所述太陽能微型鍋爐還可以成為太陽能光催化制氫的高溫反應(yīng)釜，所制的氫氣可以替代天然氣烹飪?nèi)剂弦部梢允侨剂想姵氐膬淙剂?。由于盤式反光拋物面比槽式反光拋物面的聚光比高很多，同時(shí)本發(fā)明集光集熱裝置是固定安裝因而可代替槽式聚光系統(tǒng)成為太陽能熱發(fā)電廠的集熱器從而提高導(dǎo)熱油輸出溫度，或者成為太陽能槽式熱發(fā)電廠導(dǎo)熱油管后段聚光升溫的太陽能集熱器用以提升導(dǎo)熱油輸出溫度和提高發(fā)電的效率。


圖1為本實(shí)用太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的圓形拋物面結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明跟蹤太陽而改變拋物面角度的示意圖；圖4為本發(fā)明跟蹤太陽而改變圓形拋物面角度的示意圖；圖5為本發(fā)明沒有附加拋物面的示意圖；圖6為本發(fā)明圓形拋物面使用微型鍋爐的示意圖；圖7為本發(fā)明使用水泥澆注不用支撐腳的示意圖；圖8為本發(fā)明發(fā)電型和鍋爐型的實(shí)際使用示意圖；圖9為本發(fā)明儲熱系統(tǒng)保溫系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的示意圖。附圖標(biāo)記說明1.集光集熱裝置-發(fā)電型6.連接桿11承重型軸承
2.反光拋物面7.支撐腳12.固定支撐面
3.固定支撐裝置8.附加拋物面13.蒸發(fā)器
4.套管9.圓形拋物面14.連接螺絲
5.軸心10.環(huán)形加強(qiáng)圈15.微型鍋爐
16拋物面支撐柱19.冷卻水容器22.儲能器管道
17蒸汽管道20.冷卻水管道
18水泥澆注21.球形熱儲能器
具體實(shí)施例方式圖1為本實(shí)用太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，新型碟式或稱盤式的反光拋物面2在跟蹤太陽時(shí)聚焦點(diǎn)或聚焦光斑的偏移在固定的范圍內(nèi)，其結(jié)構(gòu)是反光拋物面2和軸心5用連接桿6來連接，軸心5設(shè)定在拋物面支撐柱16的上部拋物面支撐柱16分成左右對稱的兩個(gè)像丫杈一樣連接套管4，太陽在天空中移動時(shí)反光拋物面2能夠以軸心5為中心來跟蹤擺動，同時(shí)反光拋物面2還能夠以套管4為中心來旋轉(zhuǎn)跟蹤，集光集熱裝置1安裝在固定支撐裝置3的固定支撐面12上這樣集光集熱裝置1完全不需隨著反光拋物面2的移動而移動，所述的集光集熱裝置1可以是集熱器、中小型熱力發(fā)電機(jī)、高能光伏電池、太陽能蒸汽鍋爐等利用太陽光能熱能的任何裝置，這種結(jié)構(gòu)的集光集熱裝置1其重心正好在套管4的中心上方也是在數(shù)個(gè)支撐腳7的中心，套管4 一直延伸到反光拋物面2的下方由承重型軸承11支撐使得反光拋物面2可以自由轉(zhuǎn)動，由于集光集熱裝置1是固定的可以接駁固定管道電纜等等例如蒸汽管道17和或其它外部連接的部件。圖2為本發(fā)明的圓形拋物面9結(jié)構(gòu)示意圖其它結(jié)構(gòu)和圖1的雷同，圓形拋物面9 可以用多塊反光板拼接，使用連接螺絲14固定，本發(fā)明使用6塊反光板拼接并用環(huán)形加強(qiáng)圈10來加固。圖3為本發(fā)明跟蹤太陽而改變拋物面角度的示意圖反光拋物面2和附加拋物面8 為了跟蹤太陽以軸心5為中心改變角度；圖4為本發(fā)明跟蹤太陽而改變圓形拋物面9角度的示意圖其角度改變方式和圖3的一樣；在風(fēng)速超過一定數(shù)值時(shí)反光拋物面2可以調(diào)整為安全狀態(tài)即是朝天的狀態(tài)最大限度的減低強(qiáng)風(fēng)的破壞。圖5為本發(fā)明沒有附加拋物面8的示意圖，附加拋物面8可以增加反光面的總面積還可以調(diào)整大角度時(shí)的重心，如果不考慮大角度可以沒有附加拋物面8。圖6為圓形拋物面9使用微型鍋爐15的示意圖，本發(fā)明由于集光集熱裝置1是固定安裝如果作為微型鍋爐15其蒸汽管道17也可以固定安裝，為太陽能微型鍋爐的應(yīng)用開辟了極其廣泛的用途。圖7為本發(fā)明使用水泥澆注18不用支撐腳7的示意圖，由于固定支撐裝置3承托集光集熱裝置1的全部重量同時(shí)還要承托隨著太陽運(yùn)動而轉(zhuǎn)動的反光拋物面2或圓形拋物面9其重心也會隨著拋物面的移動而移動用支撐腳7就不如用水泥澆注在建筑物上那么穩(wěn)定。圖8為本發(fā)明發(fā)電型和鍋爐型的實(shí)際使用示意圖，發(fā)電型的集光集熱裝置1是微型熱發(fā)電機(jī)，而鍋爐型集光集熱裝置是微型鍋爐15。圖9為本發(fā)明儲熱系統(tǒng)保溫系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)的示意圖，冷卻水容器19通過冷卻水管道20連接發(fā)電型集光集熱裝置1內(nèi)部的冷卻系統(tǒng)使得進(jìn)入的冷卻水加熱成為可利用的熱水球形熱儲能器21通過儲能器管道22連接蒸發(fā)器13使得部分工質(zhì)的高壓蒸汽可以存儲在球形熱儲能器21中使得在沒有太陽的情況下也可以發(fā)電。
權(quán)利要求
1.一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其特征在于碟式或稱盤式的反光拋物面2在跟蹤太陽時(shí)聚焦點(diǎn)或聚焦光斑的偏移在固定的范圍內(nèi)，其結(jié)構(gòu)是反光拋物面2和軸心5之間用連接桿6來連接，軸心5設(shè)定在拋物面支撐柱16的上部拋物面支撐柱16分成左右對稱的兩個(gè)像丫杈一樣連接套管4，太陽在天空中移動時(shí)反光拋物面2能夠以軸心5為中心來跟蹤擺動，同時(shí)反光拋物面2還能夠以套管4為中心來旋轉(zhuǎn)跟蹤，集光集熱裝置1安裝在固定支撐裝置3的固定支撐面12上這樣集光集熱裝置1完全不需隨著反光拋物面2的移動而移動，所述的集光集熱裝置1可以是集熱器、中小型熱力發(fā)電機(jī)、高能光伏電池、太陽能蒸汽鍋爐、太陽能光催化制氫的高溫反應(yīng)釜等等利用太陽光能熱能的任何裝置，這種結(jié)構(gòu)的集光集熱裝置1其重心正好在套管4的中軸上方也是在數(shù)個(gè)支撐腳7的中心，由于集光集熱裝置1是固定的可以接駁固定管道電纜等等和外部連接的部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其特征在于在牽引電機(jī)10的驅(qū)動下反光拋物面2能夠以軸心5為中心來跟蹤擺動，同時(shí)在電機(jī)11的驅(qū)動下反光拋物面2 還能夠以套管4為中心來旋轉(zhuǎn)跟蹤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)為了增加反光面積可以安裝附加拋物面8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，所述集光集熱裝置1如果是中小型熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述中小型熱力發(fā)電機(jī)的冷卻端可以是水冷，所述水冷的冷卻水被加熱后可以存放在保溫水箱內(nèi)使得所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)既可以發(fā)電同時(shí)也可以像太陽能熱水器一樣供應(yīng)熱水，也可以作為室內(nèi)保暖的熱源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，所述集光集熱裝置1如果是熱力發(fā)電機(jī)，其特征在于所述熱力發(fā)電機(jī)冷卻水的熱量可以使用低溫水蒸發(fā)技術(shù)使海水淡化； 或者所述熱力發(fā)電機(jī)的工質(zhì)可以用沒有固體雜質(zhì)和有機(jī)雜質(zhì)的潔凈海水，在發(fā)電過程中由于海水的蒸發(fā)和冷凝使海水淡化而產(chǎn)生可飲用淡水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其特征在于所述集光集熱裝置 1為了保溫需要可以安裝保溫裝置所述保溫裝置可以是高透光性玻璃真空保溫罩使得所述集光集熱裝置1的熱量得到保持。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)為了使在太陽下山時(shí)使用可以加設(shè)儲熱裝置，所述儲熱裝置的儲能物質(zhì)可以使用導(dǎo)熱油、相變材料、 中高壓蒸汽或低熔點(diǎn)金屬等儲能材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)由于集光集熱裝置1是固定安裝如果作為微型鍋爐15其蒸汽管道17也可以固定安裝成為太陽能微型鍋爐；所述太陽能微型鍋爐還可以成為太陽能光催化制氫的高溫反應(yīng)釜。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其特征在于由于盤式反光拋物面比槽式反光拋物面的聚光比高很多，同時(shí)所述系統(tǒng)集光集熱裝置1是固定安裝因而可代替槽式聚光系統(tǒng)成為太陽能熱發(fā)電廠的集熱器從而提高導(dǎo)熱油輸出溫度，或者成為太陽能槽式熱發(fā)電廠導(dǎo)熱油管后段聚光升溫的太陽能集熱器用以提升導(dǎo)熱油輸出溫度和提高發(fā)電的效率。
全文摘要
本發(fā)明一種太陽光能熱能聚焦系統(tǒng)，其盤式的反光拋物面在跟蹤太陽時(shí)聚焦點(diǎn)或聚焦光斑的偏移在固定的范圍內(nèi)，太陽在天空中移動時(shí)反光拋物面能夠以軸心為中心來跟蹤擺動，同時(shí)反光拋物面還能夠以套管為中心來旋轉(zhuǎn)跟蹤，集光集熱裝置安裝在固定支撐裝置的固定支撐面上這樣集光集熱裝置完全不需隨著反光拋物面的移動而移動，所述的集光集熱裝置可以是集熱器、中小型熱力發(fā)電機(jī)、高能光伏電池、太陽能蒸汽鍋爐，光催化高溫反應(yīng)釜等等利用太陽光能熱能的任何裝置，這種結(jié)構(gòu)的集光集熱裝置其重心正好在套管的軸心上方也是在數(shù)個(gè)支撐腳的中心，使得支撐集光集熱裝置的機(jī)構(gòu)可以承受較多的重量。
文檔編號F22B1/00GK102261748SQ20101018965
公開日2011年11月30日 申請日期2010年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月23日
發(fā)明者李善昌 申請人:李善昌