專利名稱:一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置,尤其應(yīng)用在太陽能聚光熱發(fā)電系統(tǒng),屬于太陽能熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)是一種先進的聚光熱電發(fā)電技術(shù),用拋物面反射鏡將太陽光聚焦加熱熱工介質(zhì),將太陽能熱能轉(zhuǎn)化為機械能,進而推動發(fā)電機組發(fā)電。系統(tǒng)具有光電轉(zhuǎn)化率高,安裝靈活,可以混合使用多種燃料持續(xù)發(fā)電等特點。但目前國內(nèi)外比較常用的辦法是把斯特林發(fā)電機組安裝于拋物面的焦點處。存在以下不足
1 .發(fā)電機組一般幾十公斤到數(shù)百公斤,支撐發(fā)電機的支架強度必須足夠大,
這樣增加了系統(tǒng)支架的力學(xué)復(fù)雜性及制造成本。2.因為焦距通常5 — 7米,發(fā)電機又重,造成的力矩很大,對平衡穩(wěn)定的
要求較高。驅(qū)動聚光鏡跟蹤太陽的自動跟蹤系統(tǒng)必須較大的電流才能驅(qū)
動,浪費了電能,而且每天早晨需要外接電源或蓄電池的電能驅(qū)動方能
完成自動跟蹤,系統(tǒng)可靠性差,很不方便。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種運行更可靠,轉(zhuǎn)化效率高而制造成本低的太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置
為實現(xiàn)以上目的,本實用新型的技術(shù)方案是提供一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置,包括主聚光碟面,鏡面支撐架設(shè)于主聚光碟面外,主聚光碟面的外中心與支撐架頂部連接,吸熱器設(shè)于主聚光碟面的內(nèi)中心處,在支撐架的頂部還設(shè)有垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)和水平跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng),其特征在于,副聚光碟面通過副碟面支撐架設(shè)于主聚光碟面的焦點處,發(fā)動機設(shè)于支撐架頂部的垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)上,位于主聚光碟面的中心處。
所述的副聚光碟面為拋物面型,其表面設(shè)有多晶硅高效光電池。本實用新型在主拋物面型反光鏡的焦點附近又設(shè)計安裝了一面較小的拋物面副鏡面,根據(jù)幾何光學(xué)的原理,副鏡面能夠?qū)⒅鞣垂忡R的聚焦光線再次聚焦反射致主反光鏡中心處。發(fā)電機組安裝在主反光鏡的中心位置,這樣主鏡面和發(fā)電機的重心都直接落在反光鏡中心下方的支柱上,即系統(tǒng)的重心處,從而不需要發(fā)電機用高強度支架固定在主反光鏡的焦點位置,省去了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的發(fā)電機懸臂梁并大大簡化了支架結(jié)構(gòu)設(shè)計,整個系統(tǒng)的力學(xué)穩(wěn)定性和可靠性大大提高;驅(qū)動陽光跟蹤系統(tǒng)需要的力矩大大下降,陽光跟蹤系統(tǒng)的可靠性得以提高;使整個系統(tǒng)的制造成本大大降低,相應(yīng)每千瓦時的投資大大下降。
考慮到整個發(fā)電系統(tǒng)對陽光的跟蹤裝置需要電能,副鏡面表面裝有多晶硅光電池,產(chǎn)生電能后直接給陽光跟蹤系統(tǒng)的蓄電池供電,使陽光跟蹤系統(tǒng)單獨成為一個弱電控制系統(tǒng),實現(xiàn)了系統(tǒng)用電自給。
本實用新型同時保持轉(zhuǎn)化效率較高的原理為在進行結(jié)構(gòu)改進的同時,保留了對斯特林發(fā)電機直接聚光加熱發(fā)電。
本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單實用,可靠性高,成本低,能量轉(zhuǎn)化效率高,綜合性價比高。
圖1為一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖;圖2為副聚光碟面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。實施例
如圖1所示,為一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)示意圖,所述一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置包括主聚光碟面1,鏡面支撐架4安裝在主聚光碟面1夕卜,主聚光碟面1的外中心與支撐架7頂部連接,吸熱器3安裝在主聚光碟面1的內(nèi)中心處,在支撐架7的頂部還安裝垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)6和水平跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)8,副聚光碟面2通過副碟面支撐架5安裝在主聚光碟面1的焦點處,發(fā)動機9直接安裝在支撐架7頂部的垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)6上,位于主聚光碟面1的中心處,并與之聯(lián)接在一起, 一起轉(zhuǎn)動。
如圖2所示,所述的副聚光碟面2為拋物面型,其表面裝有多晶硅高效光電水平跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)8可以將主聚光碟面1在水平方向上3 6 0度旋轉(zhuǎn),垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)6可以將主聚光碟面1在豎直方向上1 8 0度旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機9為斯特林發(fā)電機。
其控制運行方式與現(xiàn)有技術(shù)相同,微機系統(tǒng)將跟蹤陽光需要的兩維角度信號計算好,轉(zhuǎn)換成脈沖信號驅(qū)動兩個電機控制整個系統(tǒng)對陽光的自動跟蹤,保證主鏡面始終朝向太陽,不再贅述。
由于發(fā)電機啟動時需要一定時間才能發(fā)電,此時需要依賴外部電源驅(qū)動陽光跟蹤系統(tǒng),在副聚光碟面2上安裝了多晶節(jié)光電池。由光電池給陽光跟蹤系統(tǒng)的蓄電池充電,也就是說,陽光跟蹤系統(tǒng)的電控部分是單獨體系。
系統(tǒng)工作時,太陽的光線先通過拋物面型主聚光碟面1聚焦在副鏡面2附近,副聚光碟面2將陽光再次反射,聚焦在發(fā)電機9上,因為直接由發(fā)電機9發(fā)電,發(fā)電效率比單晶硅電池板高2 — 3倍,比同類加熱熱介質(zhì)再集中發(fā)電也要高很多。
本實用新型極大地優(yōu)化了碟式太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)緊湊簡單,能量轉(zhuǎn)換效率高,適合大功率高溫太陽能電站建設(shè)場合。
權(quán)利要求1. 一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置,包括主聚光碟面(1),鏡面支撐架(4)設(shè)于主聚光碟面(1)外,主聚光碟面(1)的外中心與支撐架(7)頂部連接,吸熱器(3)設(shè)于主聚光碟面(1)的內(nèi)中心處,在支撐架(7)的頂部還設(shè)有垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)(6)和水平跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)(8),其特征在于,副聚光碟面(2)通過副碟面支撐架(5)設(shè)于主聚光碟面(1)的焦點處,發(fā)動機(9)設(shè)于支撐架(7)頂部的垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)(6)上,位于主聚光碟面(1)的中心處。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置,其特征在于,所述的副聚光碟面(2)為拋物面型,其表面設(shè)有多晶硅高效光電池(10)。
專利摘要本實用新型涉及一種太陽能雙碟面熱能發(fā)電裝置,包括主聚光碟面,鏡面支撐架設(shè)于主聚光碟面外,主聚光碟面的外中心與支撐架頂部連接,吸熱器設(shè)于主聚光碟面的內(nèi)中心處,在支撐架的頂部還設(shè)有垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)和水平跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng),其特征在于,副聚光碟面通過副碟面支撐架設(shè)于主聚光碟面的焦點處,發(fā)動機設(shè)于支撐架頂部的垂直跟蹤轉(zhuǎn)動系統(tǒng)上,位于主聚光碟面的中心處。本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單實用,可靠性高,成本低,能量轉(zhuǎn)化效率高,綜合性價比高。
文檔編號F24J2/07GK201314707SQ20082005736
公開日2009年9月23日 申請日期2008年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月17日
發(fā)明者斌 萬 申請人:斌 萬