本發(fā)明涉及一種多功能反射器，屬于太陽能集熱器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的槽式太陽能集熱器的結(jié)構(gòu)主要由槽式拋物面反射鏡、集熱管、跟蹤機(jī)構(gòu)組成。反射鏡一般由玻璃制造，制造成拋物面狀，集熱管位于拋物面反射鏡的反射焦線上。光線通過反射鏡的反射聚焦到集熱管上，集熱管中有吸熱管，用來吸收太陽光加熱內(nèi)部的傳熱液體。然而，集熱管位于拋物面反射焦線上會(huì)阻擋一部分太陽光的反射，而且傳統(tǒng)拋物面反射鏡反射的光線只能聚焦在拋物面的反射焦線上。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種多功能反射器，既能夠消除傳統(tǒng)集熱器阻擋的部分光線，又可以將集熱管放置在任意位置，進(jìn)而吸收多功能反射器反射的光線。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種多功能反射器，包括在水平面上水平方向上相間排列的平面反射鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；所述平面反射鏡與集熱管平行布置，各平面反射鏡獨(dú)立，不相連接；每塊平面反射鏡配置一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)上端固定上端三角結(jié)構(gòu)，下端焊接下端三角結(jié)構(gòu)，所述上端三角結(jié)構(gòu)為倒置的三角結(jié)構(gòu)，所述倒置的三角結(jié)構(gòu)的底邊的兩端設(shè)溝槽，平面反射鏡嵌入溝槽中，所述上端三角結(jié)構(gòu)隨轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)，使平面反射鏡在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)任意角度；所述下端三角結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)焊接固定，不隨轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，下端三角結(jié)構(gòu)的底邊連接液壓傳動(dòng)系統(tǒng)；所述液壓傳動(dòng)系統(tǒng)使平面反射鏡在垂直平面內(nèi)升降。

前述的平面反射鏡為長條形。

前述的平面反射鏡為矩形或菱形四邊形。

前述的平面反射鏡之間的間距要保證相鄰兩平面反射鏡在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不發(fā)生碰撞，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整兩平面反射鏡之間的間距，間距越小越好。

前述的在選定集熱管的位置后，相間排列的平面反射鏡在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的作用下沿垂直方向移動(dòng)，所移動(dòng)的距離由所設(shè)置的平面反射鏡數(shù)所決定，使當(dāng)平面反射鏡在與地面成45℃時(shí)，垂直地面的光線照射到平面反射鏡上全部反射到集熱管兩端的反光板上；

平面反射鏡所移動(dòng)的距離的計(jì)算方法如下：

設(shè)初始狀態(tài)所有平面反射鏡總寬度為a，平面反射鏡塊數(shù)為b，則每塊平面反射鏡的寬度為a/b，設(shè)第一塊平面反射鏡所要達(dá)到的高度為h，則第二塊所應(yīng)達(dá)到的高度為a×sin45°/b+h，設(shè)a×sin45°/b=c則第二塊所應(yīng)達(dá)到的高度為h+c，第三塊應(yīng)達(dá)到的高度為h+2c，以此類推，最后一塊達(dá)到的高度為a+h。

前述的在各個(gè)平面反射鏡上都安裝追蹤太陽裝置，在各平面反射鏡達(dá)到相應(yīng)的高度后，通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)使平面反射鏡在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使每個(gè)平面反射鏡都能根據(jù)追蹤太陽裝置，通過在豎直平面內(nèi)微調(diào)角度來使反射光線聚焦在集熱管或者反射到集熱管兩側(cè)反光板上，最終將光源發(fā)出的光線聚焦到集熱管表面。

本發(fā)明所達(dá)到的有益效果：

1.集熱管不必和與反射鏡一體設(shè)計(jì)，可以固定在某一位置，因此可以簡化支承結(jié)構(gòu)，增加使用壽命；

2.集熱管與反射鏡的分離可以消除集熱管對(duì)太陽光線的阻擋，使其將所有照射在反射鏡面的反射光線吸收，提高光熱轉(zhuǎn)換效率；

3.集熱管可以放置在任意位置，可以通過對(duì)反射鏡的調(diào)整來得到聚焦光線；

4.可以在任意想要聚焦光線的位置得到光線的聚焦；

5.更加便于反射鏡面的清洗與替換。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的多功能反射器主體俯視圖；

圖2為單個(gè)平面反射鏡與地面成45℃示意圖；

圖3為本發(fā)明的多功能反射器單元左視圖；

圖4為本發(fā)明的多功能反射器光路圖；

圖中：1.平面反射鏡、2.轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、3.液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、4.光源、5.集熱管、6.反光板。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1和圖3所示，本發(fā)明的多功能反射器，由在水平面上水平方向上相間排列的平面反射鏡1組成，平面反射鏡為長條形，與集熱管平行布置，各平面反射鏡獨(dú)立，不相連接。每塊平面反射鏡配置一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和一個(gè)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。

每塊平面反射鏡下端連接一液壓傳動(dòng)系統(tǒng)3，如圖3所示，使其可以在垂直平面內(nèi)升降。

平面反射鏡通過圖3所示上端三角結(jié)構(gòu)固定，下端三角結(jié)構(gòu)為保持穩(wěn)定的支撐體。下端三角結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2焊接在一起，不能移動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)，起到固定轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與連接下部液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的作用。上端三角結(jié)構(gòu)為倒置的三角結(jié)構(gòu)，倒置的三角結(jié)構(gòu)的底邊的兩端設(shè)溝槽，平面反射鏡嵌入溝槽中，上部三角結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2同步運(yùn)動(dòng)，以此保證鏡面可以在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

平面反射鏡可為矩形、菱形等四邊形。平面反射鏡緊密排列，平面反射鏡之間的間距要保證相鄰兩平面反射鏡在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不發(fā)生碰撞，同時(shí)可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整兩平面反射鏡間距。平面反射鏡間距越小，所浪費(fèi)的透過平面反射鏡的太陽輻射越少，系統(tǒng)性能越佳。

本發(fā)明的工作原理，如圖4所示，在選定集熱管5的位置后，相間排列的平面反射鏡1在液壓傳動(dòng)系統(tǒng)3的作用下沿垂直方向的移動(dòng)，所移動(dòng)的距離由所設(shè)置的平面反射鏡數(shù)所決定，達(dá)到的效果使當(dāng)平面反射鏡在與地面成45℃時(shí)，垂直地面的光線照射到平面反射鏡上全部反射到集熱管兩端的反光板上。

平面反射鏡所移動(dòng)的距離的計(jì)算方法如下：

設(shè)初始狀態(tài)平面反射鏡陣列組寬度為a，所設(shè)置的平面反射鏡塊數(shù)為b，則每塊平面反射鏡的寬度為a/b，設(shè)第一塊平面反射鏡所要達(dá)到的高度為h，為了使平面反射鏡陣列組能夠在正午時(shí)將照射到反射鏡面的光線反射到集熱管上，每塊反射鏡都要達(dá)到相應(yīng)的高度，使每塊反射鏡在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不會(huì)被其他反射鏡遮擋。則所達(dá)到要求應(yīng)使當(dāng)平面反射鏡在與地面成45℃時(shí)，垂直地面的光線照射到平面反射鏡上全部反射到集熱管兩端的反光板上。計(jì)算示意圖如下圖2所示。則第二塊所應(yīng)達(dá)到的高度為((a×sin45°/b)+h)，設(shè)（a×sin45°/b=c)則第二塊所應(yīng)達(dá)到的高度為h+c，第三塊應(yīng)達(dá)到的高度為h+2c，以此類推，最后一塊達(dá)到的高度為a+h。此時(shí)根據(jù)設(shè)置的平面反射鏡的塊數(shù)和平面反射鏡的寬度，每塊平面反射鏡所達(dá)到的位置都有了精確的表達(dá)。

同時(shí)在各個(gè)平面反射鏡上都安裝追蹤太陽裝置，通過轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2使平面反射鏡在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，使每個(gè)平面反射鏡都能根據(jù)追蹤太陽裝置，通過在豎直平面內(nèi)微調(diào)角度來使反射光線聚焦在集熱管或者反射到集熱管兩側(cè)反光板6上。最終將光源4發(fā)出的光線聚焦到集熱管5表面，此系統(tǒng)根據(jù)日運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤方法，達(dá)到加熱的效果。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多功能反射器，由在水平方向上相間排列的平面反射鏡組成，平面反射鏡與集熱管平行布置，各平面反射鏡獨(dú)立，不相連接，每塊平面反射鏡的反面一體設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使平面反射鏡在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)任意角度，每塊平面反射鏡下端連接一液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，使平面反射鏡在垂直平面內(nèi)升降。本發(fā)明改變了原有的槽式拋物反射鏡面，降低制造拋物面反射鏡的成本，更加便于鏡面的拆洗與替換，且對(duì)于電機(jī)要求更低，本發(fā)明的多功能反射器可以用液壓傳動(dòng)取步進(jìn)電機(jī)，減少成本，對(duì)于大型槽式集熱器，亦省去拋物面承重臂，增加了省去設(shè)備的安全性。

技術(shù)研發(fā)人員：曹飛;李彥;王佳瑤;陳亞林;朱天宇;肖洪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河海大學(xué)常州校區(qū)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.12
技術(shù)公布日：2017.08.11