新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型是一種新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，包括集熱管、槽式拋物面反射鏡和用于固定所述槽式拋物面反射鏡的反射鏡支架，其突出改進(jìn)點(diǎn)在于，所述集熱管固定在集熱管專用支架上，所述集熱管專用支架固定在地面上，使得所述集熱管保持靜止。本實(shí)用新型具體提出了空心旋轉(zhuǎn)軸和實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸兩種方案，兩種方案主旨都是讓槽式拋物面反射鏡通過旋轉(zhuǎn)軸圍繞固定不動的集熱管轉(zhuǎn)動聚光，克服現(xiàn)有技術(shù)中集熱管需要移動，從而導(dǎo)致集熱管和主油管之間需要活動連接的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型使得集熱管與主油管之間通過剛性連接即可，避免了導(dǎo)熱油等泄露的危險。
【專利說明】新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用型新是有關(guān)于一種太陽能熱收集裝置，特別是關(guān)于一種新型槽式太陽能集 熱器結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)中，關(guān)于槽式太陽能集熱系統(tǒng)技術(shù)概述如下。
[0003] 太陽能集熱是太陽能熱利用系統(tǒng)的核心部件，太陽能集熱器吸收太陽輻射的光， 產(chǎn)生很大的熱能，提供源源不斷的動力。不同的熱水系統(tǒng)所用的太陽能集熱器是不一樣的， 集熱器外型有天平板的，有真空管的，它們都有專門的吸熱裝置，吸收太陽能輻射，轉(zhuǎn)化成 熱能，加熱集熱器中的導(dǎo)熱流體。集熱器根據(jù)溫度的不同，分為低溫、中溫、高溫，當(dāng)然不同 的標(biāo)準(zhǔn)有不同的分類，比如，還有跟蹤集熱器和非跟蹤集熱器，它是根據(jù)集熱器是否全天圍 繞太陽運(yùn)動分成的。在我們的生活中，最常見的太陽能集熱器，就是平板太陽能集熱器與真 空管太陽能集熱器兩種?？傊柲芗療崞骶褪俏仗柲茌椛淠懿⑾蚬べ|(zhì)傳遞熱量的裝 置。
[0004] 槽式太陽能集熱系統(tǒng)，一般由槽式拋物面反光鏡、支架、熱接收器、驅(qū)動機(jī)構(gòu)和跟 蹤控制裝置構(gòu)成。槽式拋物面反光鏡將太陽光反射并聚焦到集熱管上，加熱集熱管中的導(dǎo) 熱流體，從而傳遞熱能。通常，一排槽式太陽能集熱系統(tǒng)稱為一組槽式太陽能組合。
[0005] 槽式太陽能集熱系統(tǒng)的熱接收器普遍采用真空管式；其驅(qū)動機(jī)構(gòu)有液壓驅(qū)動和電 機(jī)+減速機(jī)齒輪驅(qū)動兩種方式；跟蹤方式目前一般采用一維跟蹤，有南北、東西布置方式； 支架是反射鏡的承載機(jī)構(gòu)，主要有管式支架和扭矩盒式支架，支架負(fù)責(zé)支撐槽式拋物面反 光鏡和集熱管。真空集熱管固定在支架上，且位于拋物面的焦點(diǎn)處。集熱管隨著支架的轉(zhuǎn) 動而轉(zhuǎn)動。在目前的電廠中，旋轉(zhuǎn)軸是拋物面的底部。
[0006] 如圖1所示，是現(xiàn)有技術(shù)中槽式太陽能集熱系統(tǒng)的工作原理圖，該槽式太陽能集 熱系統(tǒng)包括：槽式拋物面反射鏡5、反射鏡支架2和集熱管3,槽式拋物面反射鏡5和集熱 管3 -起固定在反射鏡支架2上，從而形成一聯(lián)動單元。太陽光1經(jīng)過槽式拋物面反射鏡 5的反射，全部聚焦到焦點(diǎn)位置處的橫向設(shè)置的集熱管3上，從而加熱集熱管3里面的導(dǎo)熱 流體，產(chǎn)生熱量，然后導(dǎo)熱流體通過與集熱管3相連的主油管9傳遞到發(fā)電機(jī)組，從而利用 蒸汽熱能發(fā)電。由于太陽是東升西落有規(guī)律的運(yùn)動的，從而槽式拋物面反射鏡5也要追蹤 太陽光1產(chǎn)生運(yùn)動，反射鏡支架2的轉(zhuǎn)動帶動槽式拋物面反射鏡5的運(yùn)動，同樣也帶動集熱 管3的轉(zhuǎn)動，集熱管3與主油管9連接，由于集熱管3是運(yùn)動的，所以在集熱管3和主油管 9之間需要一活動連接裝置，可以采用軟管連接，或者球形接頭連接。電廠的設(shè)計運(yùn)行壽命 為20年，接頭連續(xù)活動20年，泄露風(fēng)險較大，槽式太陽能集熱系統(tǒng)的熱工質(zhì)多為400°C導(dǎo)熱 油，且有毒。一旦泄漏，危害較大。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型所要解決的問題在于：解決運(yùn)動的真空集熱管和主油管連接需要活動 接頭的問題，設(shè)計一種新型槽式太陽能集熱系統(tǒng)，使得真空集熱管不需要運(yùn)動，因此集熱管 和主油管可直接剛性連接，不需要活動接頭，從而避免泄露。
[0008] 為解決上述問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)手段如下所述：一種新型槽式太陽能 集熱器結(jié)構(gòu)，包括集熱管、槽式拋物面反射鏡和用于固定所述槽式拋物面反射鏡的反射鏡 支架，其特征在于，所述集熱管固定在集熱管專用支架上，所述集熱管專用支架固定在地面 上，使得所述集熱管保持靜止設(shè)置。
[0009] 所述槽式拋物面反射鏡和所述反射鏡支架設(shè)置有若干個，所述反射鏡支架之間分 別連接一旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn)軸直線排列設(shè)置。
[0010] 所述旋轉(zhuǎn)軸為空心結(jié)構(gòu)或所述旋轉(zhuǎn)軸為實(shí)心結(jié)構(gòu)。
[0011]當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸為空心結(jié)構(gòu)時，所述集熱管套設(shè)在所述旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，所述集熱管兩端分別 與一主油管連接。
[0012] 當(dāng)旋轉(zhuǎn)軸為實(shí)心結(jié)構(gòu)時，所述相鄰的旋轉(zhuǎn)軸之間分別設(shè)置一所述集熱管，所述多 個集熱管直線排列。所述集熱管之間分別連接一集熱管連接管，所述的集熱管連接管固定 在一集熱管連接管專用支架上，所述的集熱管連接管專用支架固定在地面上，位于兩端的 所述集熱管連接管分別與一主油管連接。
[0013] 無論是空心旋轉(zhuǎn)軸還是實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸，位于中間位置處的所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置若干個驅(qū) 動裝置，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動軸和支撐所述驅(qū)動軸的驅(qū)動塔。位于兩端位置處的所述旋 轉(zhuǎn)軸固定在旋轉(zhuǎn)軸支架上，所述旋轉(zhuǎn)軸支架固定在地面上。所述旋轉(zhuǎn)軸的中心、所述集熱管 的中心和所述槽式拋物面反射鏡的焦點(diǎn)位于同一條直線上。
[0014] 本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果為：所述集熱管固定設(shè)置，不需要運(yùn)動，因此與該集 熱管連接的主油管可以直接剛性連接，不需要活動接頭，避免在此連接處發(fā)生泄漏事故，保 證了設(shè)備的安全長久運(yùn)行，降低了操作風(fēng)險。
[0015] 用于槽式拋物面反射鏡的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)軸設(shè)計了兩種方案，該旋轉(zhuǎn)軸可以是空心 的，也可以是實(shí)心的，體現(xiàn)了本集熱系統(tǒng)設(shè)計靈活性，可以根據(jù)具體工作環(huán)境選擇合適的方 案。
[0016] 本實(shí)用新型集熱系統(tǒng)是一個開放設(shè)計，可以根據(jù)實(shí)際條件，例如陽光照射情況，發(fā) 電量等情況增加槽式拋物面反射鏡組，相應(yīng)的增加旋轉(zhuǎn)軸、集熱管、驅(qū)動裝置等零部件，從 而達(dá)到滿意的預(yù)期效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的槽式太陽能集熱系統(tǒng)工作原理圖。
[0018] 圖2是本實(shí)用新型槽式太陽能集熱系統(tǒng)的空心旋轉(zhuǎn)軸實(shí)施圖。
[0019] 圖3是本實(shí)用新型槽式太陽能集熱系統(tǒng)的實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸實(shí)施圖。
[0020] 圖號說明：
[0021] 1太陽光
[0022] 2反射鏡支架
[0023] 3集熱管
[0024] 4空心旋轉(zhuǎn)軸
[0025] 5槽式拋物面反射鏡
[0026] 6集熱管專用支架
[0027] 7驅(qū)動塔
[0028] 8旋轉(zhuǎn)軸支架
[0029] 9主油管
[0030] 10集熱管連接管專用支架
[0031] 11實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸
[0032] 12集熱管連接管。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 如圖2所示，是本實(shí)用新型槽式太陽能集熱系統(tǒng)的空心旋轉(zhuǎn)軸實(shí)施圖。結(jié)合圖1， 本實(shí)用新型槽式太陽能集熱系統(tǒng)的空心旋轉(zhuǎn)軸實(shí)施方案中主要包括以下結(jié)構(gòu)：槽式拋物面 反射鏡5、反射鏡支架2、集熱管3、集熱管專用支架6、空心旋轉(zhuǎn)軸4、旋轉(zhuǎn)軸支架8、驅(qū)動塔7 以及主油管9。本實(shí)用新型的驅(qū)動裝置包括一驅(qū)動軸（圖示未顯示)和支撐該驅(qū)動軸的驅(qū)動 塔7,同樣還包括固定空心旋轉(zhuǎn)軸4的軸承（圖示未顯示)，該驅(qū)動軸主要用于驅(qū)動空心旋轉(zhuǎn) 軸4轉(zhuǎn)動。從圖2可以看出，所有的槽式拋物面反射鏡5都固定在反射鏡支架2上，整體橫 向呈直線排列，在兩個相鄰的反射鏡支架2之間連接一空心旋轉(zhuǎn)軸4,而集熱管3橫向穿過 所有的空心旋轉(zhuǎn)軸4,集熱管3固定在集熱管專用支架6上，該集熱管專用支架6固定在地 面上，位于兩端位置處的空心旋轉(zhuǎn)軸4固定在旋轉(zhuǎn)軸支架8上，該旋轉(zhuǎn)軸支架8固定在地面 上。該空心旋轉(zhuǎn)軸4的軸心、集熱管3以及槽式拋物面反射鏡5的反射焦點(diǎn)完全重合在一 條直線上，在該集熱管3的兩端位置處直接連接主油管9,每組槽式太陽能組合可在中間位 置設(shè)置1個驅(qū)動軸和1個驅(qū)動塔7,也可以根據(jù)需要設(shè)置多個，該驅(qū)動軸的動力來源可以是 液壓驅(qū)動或電機(jī)減速機(jī)齒輪驅(qū)動，該驅(qū)動塔7上驅(qū)動軸可以帶動所連接的空心旋轉(zhuǎn)軸4主 動轉(zhuǎn)動，從而與之固定連接的反射鏡支架2轉(zhuǎn)動，然后產(chǎn)生聯(lián)動轉(zhuǎn)動使得剩余空心旋轉(zhuǎn)軸4 和整排的槽式拋物面反射鏡5圍繞集熱管3發(fā)生轉(zhuǎn)動，聚焦太陽光。
[0034] 如圖3所示，是本實(shí)用新型槽式太陽能集熱系統(tǒng)的實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸實(shí)施圖。結(jié)合圖2， 本實(shí)用新型槽式太陽能集熱系統(tǒng)的實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸實(shí)施方案中主要包括以下結(jié)構(gòu)：槽式拋物面 反射鏡5、反射鏡支架2、集熱管3、集熱管專用支架6、集熱管連接管12、集熱管連接管專用 支架10、實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸4、旋轉(zhuǎn)軸支架8、驅(qū)動塔7以及主油管9。本實(shí)用新型的驅(qū)動裝置包 括驅(qū)動軸（圖示未顯示)和支撐該驅(qū)動軸的驅(qū)動塔7,同樣還包括固定實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11的軸承 (圖示未顯示)，該驅(qū)動軸主要用于驅(qū)動實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11轉(zhuǎn)動。從圖3可以看出，所有的槽式 拋物面反射鏡5同樣都固定在反射鏡支架2上，整體橫向呈直線排列，在兩個相鄰的反射鏡 支架2之間連接一實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11，在每組槽式太陽能組合中需要多根集熱管3,集熱管3通 過集熱管專用支架6固定，使得集熱管3保持靜止不動，集熱管3在實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11處需要 拐彎，避開實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11，因此，相鄰的兩根集熱管3之間通過集熱管連接管12相互連接， 而集熱管連接管12則是通過集熱管連接管專用支架10固定住，位于兩端最外側(cè)的集熱管 連接管12與主油管9分別連接。該實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11的軸心、集熱管3以及槽式拋物面反射 鏡5的反射焦點(diǎn)完全重合在一條直線上，每組槽式太陽能組合可在中間位置設(shè)置1個驅(qū)動 軸和1個驅(qū)動塔7,也可以根據(jù)需要設(shè)置多個，該驅(qū)動軸的動力來源可以是液壓驅(qū)動或電機(jī) 減速機(jī)齒輪驅(qū)動，該驅(qū)動塔7上驅(qū)動軸可以帶動所連接的實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11主動轉(zhuǎn)動，從而與 之固定連接的反射鏡支架2轉(zhuǎn)動，然后產(chǎn)生聯(lián)動轉(zhuǎn)動使得剩余實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸11和整組的槽式 拋物面反射鏡5圍繞集熱管3發(fā)生轉(zhuǎn)動，聚焦太陽光。
[0035] 不論是采用空心旋轉(zhuǎn)軸方案還是采用實(shí)心旋轉(zhuǎn)軸方案，其【具體實(shí)施方式】的核心原 理都是客服現(xiàn)有技術(shù)中集熱管需要和槽式拋物面反射鏡一起轉(zhuǎn)動，從而需要活動接頭的弊 端。本實(shí)用新型突出的創(chuàng)新點(diǎn)是讓集熱管與槽式拋物面反射鏡之間沒有任何接觸，集熱管 通過自己的專有支架直接固定在地面上，保持靜止不動，而槽式拋物面反射鏡則是圍繞著 集熱管轉(zhuǎn)動，聚焦陽光，這樣，集熱管與主油管之間可以直接剛性連接，避免了泄露危險。同 時，本實(shí)用新型集熱系統(tǒng)是一個開放設(shè)計，可以根據(jù)實(shí)際條件，例如陽光照射情況，發(fā)電量 等情況增加槽式拋物面反射鏡組，相應(yīng)的增加旋轉(zhuǎn)軸、集熱管、驅(qū)動裝置等零部件，從而達(dá) 到滿意的預(yù)期效益。
【權(quán)利要求】
1. 一種新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，包括集熱管、槽式拋物面反射鏡和用于固定所述 槽式拋物面反射鏡的反射鏡支架，其特征在于，所述集熱管固定在集熱管專用支架上，所述 集熱管專用支架固定在地面上，使得所述集熱管保持靜止設(shè)置。
2. 如權(quán)利要求1所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述槽式拋物面反 射鏡和所述反射鏡支架設(shè)置有若干個，所述反射鏡支架之間分別連接一旋轉(zhuǎn)軸，所述旋轉(zhuǎn) 軸直線排列設(shè)置。
3. 如權(quán)利要求2所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸為空心 結(jié)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求2所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸為實(shí)心 結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求3所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述集熱管套設(shè)在 所述旋轉(zhuǎn)軸內(nèi)，所述集熱管兩端分別與一主油管連接。
6. 如權(quán)利要求4所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸之間分 別設(shè)置一所述集熱管，多個所述集熱管直線排列。
7. 如權(quán)利要求6所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述集熱管之間分 別連接一集熱管連接管，所述的集熱管連接管固定在一集熱管連接管專用支架上，所述的 集熱管連接管專用支架固定在地面上，位于兩端的所述集熱管連接管分別與一主油管連 接。
8. 如權(quán)利要求2-7任一項(xiàng)所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于中間 位置處的所述旋轉(zhuǎn)軸設(shè)置若干個驅(qū)動裝置，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動軸和支撐所述驅(qū)動軸的 驅(qū)動塔。
9. 如權(quán)利要求8所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，位于兩端位置處的 所述旋轉(zhuǎn)軸固定在旋轉(zhuǎn)軸支架上，所述旋轉(zhuǎn)軸支架固定在地面上。
10. 如權(quán)利要求9所述的新型槽式太陽能集熱器結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸的中 心、所述集熱管的中心和所述槽式拋物面反射鏡的焦點(diǎn)位于同一條直線上。
【文檔編號】F24J2/38GK203869344SQ201420098833
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月6日
【發(fā)明者】任要中, 詹揚(yáng), 李惠民, 田增華, 魏春嶺, 張鈞, 曹烜軍, 李棟, 潘耘峰 申請人:中國電力工程顧問集團(tuán)華北電力設(shè)計院工程有限公司