工業(yè)用太陽能地面集熱裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種工業(yè)用太陽能地面集熱裝置，其特征在于：包括可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置、固定式頂部多倍數(shù)集熱板及地面熱能采集裝置，其中：自太陽發(fā)出的光線經(jīng)二維旋轉(zhuǎn)反射平面反射始終到達(dá)固定式頂部多倍數(shù)集熱板，再經(jīng)由固定式頂部多倍數(shù)集熱板反射回地面熱能采集裝置。本發(fā)明利用全鋁結(jié)構(gòu)的可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置和多倍數(shù)聚光集熱技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)太陽能熱量迅速高效采集，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、跟蹤精度高、集熱效率好，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)制熱領(lǐng)域。
【專利說明】工業(yè)用太陽能地面集熱裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種輕型的工業(yè)用太陽能地面集熱裝置，特別涉及一種全鋁結(jié)構(gòu)可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置和多倍數(shù)多次聚光集熱技術(shù)，尤其適用于工業(yè)領(lǐng)域的輻射熱需求，屬于中溫太陽能熱利用領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著常規(guī)能源的日益枯竭和人類環(huán)保意識的提高，對清潔環(huán)保型新能源的需求日益增大，其中太陽能資源的開發(fā)與利用逐漸受到大家關(guān)注，因為它取之不盡用之不竭，易于采集并且清潔無污染?，F(xiàn)如今，中溫太陽能已廣泛應(yīng)用于工業(yè)制熱，特別是塑料加工、玻璃加工、食品加工、化學(xué)工業(yè)等領(lǐng)域。
[0003]太陽能追日裝置是整套太陽能地面集熱裝置的一個重要組成部分。它的質(zhì)量、性能、成本、跟蹤精度直接影響到太陽能熱量采集系統(tǒng)的穩(wěn)定和效率，設(shè)計工藝尤為重要。
[0004]在中高溫太陽能熱利用的工藝中，傳統(tǒng)的機(jī)電設(shè)計工藝采用大型成套傳動部件與鋼結(jié)構(gòu)組裝，成本高昂、尺寸單一、加工復(fù)雜。如何簡化結(jié)構(gòu)、降低成本、提高效率和跟蹤精度成為亟需改善的方向。[0005]另一方面，傳統(tǒng)集熱裝置太陽熱能一旦經(jīng)過多次反射回到地面，后級反射能量必然等比擴(kuò)散，無法達(dá)到充分聚集的效果。如何提高通過太陽能多次反射聚光集熱的效率是一個迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明目的是解決上述現(xiàn)有技術(shù)，太陽能地面集熱系統(tǒng)中后級反射的能量較為擴(kuò)散，導(dǎo)致其效率較低，同時太陽能地面集熱系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，生產(chǎn)成本較高的問題，提供一種新型工業(yè)用太陽能地面集熱裝置。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種工業(yè)用太陽能地面集熱裝置，其特征在于:包括可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置、固定式頂部多倍數(shù)集熱板及地面熱能采集裝置，所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置至少包括支撐架、電機(jī)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌及二維旋轉(zhuǎn)反射平面，所述二維旋轉(zhuǎn)反射平面設(shè)置在支撐架上，所述電機(jī)連接控制單元，所述控制單元與光電傳感器相連，所述控制單元根據(jù)光電傳感器獲得的信號控制電機(jī)驅(qū)動二維旋轉(zhuǎn)反射平面沿旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌轉(zhuǎn)動至適當(dāng)角度，使得自太陽發(fā)出的光線經(jīng)二維旋轉(zhuǎn)反射平面反射始終到達(dá)固定式頂部多倍數(shù)集熱板，再經(jīng)由固定式頂部多倍數(shù)集熱板反射回地面熱能采集裝置。
[0008]優(yōu)選地，所述固定式頂部多倍數(shù)集熱板與水平面保持一定偏轉(zhuǎn)角度，使得光線自所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置至所述固定式頂部多倍數(shù)集熱板所經(jīng)過的路徑長度為光線自所述固定式頂部多倍數(shù)集熱板至所述地面熱能采集裝置所經(jīng)過的路徑長度的η倍，則多次反射可以實現(xiàn)的總能量聚集倍數(shù)為η。
[0009]所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置的材質(zhì)為鋁合金。
[0010]優(yōu)選地，所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置與所述地面熱能采集裝置處于同一水平高度。
[0011]本發(fā)明利用全鋁結(jié)構(gòu)的可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置和多倍數(shù)聚光集熱技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)太陽能熱量迅速高效采集，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、跟蹤精度高、集熱效率好，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)制熱領(lǐng)域。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為工業(yè)用太陽能地面集熱裝置整體示意圖；
圖2為多倍數(shù)聚光集熱技術(shù)原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0014]如圖1所示，為本發(fā)明提供的工業(yè)用太陽能地面集熱裝置整體示意圖，包括可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置、固定式頂部多倍數(shù)集熱板5及地面熱能采集裝置6。
[0015]可調(diào)式太陽能追日裝置，由鋁合金材料制成，結(jié)構(gòu)輕便、價格低廉、傳熱效果好、耐高溫、抗腐蝕，其安置于地面固定位置，只實現(xiàn)小范圍旋轉(zhuǎn)運動，所占空間小，運動靈活。該裝置包括支撐架2、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌3及二維旋轉(zhuǎn)反射平面4。光線和熱能由太陽I不斷輻射出來后形成平行光束，到達(dá)可調(diào)式太陽能追日裝置，該裝置通過內(nèi)部的光電傳感器自動感應(yīng)，并由控制單元獲取光電傳感器的信號后控制電機(jī)動作，電機(jī)則帶動二維旋轉(zhuǎn)平面4沿旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌3轉(zhuǎn)動至適當(dāng)角度，使得光線經(jīng)二維旋轉(zhuǎn)反射平面4反射后始終到達(dá)固定式頂部多倍數(shù)集熱板5。其中，通過光電傳感器感應(yīng)控制二維旋轉(zhuǎn)平面4自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向，使反射光準(zhǔn)確到達(dá)頂部固定位置，其跟蹤精度高。在本實施例中，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌3有兩條，分別由一臺電機(jī)驅(qū)動，實現(xiàn)兩個方向的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)，從而使二維旋轉(zhuǎn)平面4達(dá)到最理想位置，以保證反射光線準(zhǔn)確到達(dá)固定式頂部多倍數(shù)集熱板5。二維旋轉(zhuǎn)平面4可將多束平行太陽光線經(jīng)反射匯聚為一點，增加光能密度，從而使能量更集中。
[0016]可調(diào)式太陽能追日裝置發(fā)射出的光線經(jīng)固定式頂部多倍數(shù)集熱板5反射回到地面，再由地面熱能采集裝置6將能量采集存儲。
[0017]結(jié)合圖2，固定式頂部多倍數(shù)集熱板5與水平面保持一定偏轉(zhuǎn)角度，使得光線自可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置至固定式頂部多倍數(shù)集熱板5所經(jīng)過的路徑長度為2L，光線自固定式頂部多倍數(shù)集熱板5至地面熱能采集裝置6所經(jīng)過的路徑長度為L，這樣入射光線的長度是反射光線長度的兩倍，所以從平面上來說，輻射面積將變?yōu)樵瓉淼?/4。面積變小，能量就更為集中，熱能密度增大，在小范圍內(nèi)實現(xiàn)迅速高效升溫，局部位置可升溫至上千攝氏度。
[0018]地面熱能采集裝置6將反射回地面的太陽能收集并儲存起來，以便應(yīng)用于后續(xù)的工業(yè)加工，其與可調(diào)式太陽能追日裝置處于同一水平高度。利用空間多次發(fā)射，不僅將太陽能聚集，增加能量密度，還節(jié)省了地面空間
本發(fā)明提供的整套裝置有效地解決了之前所面臨的成本、工藝、效率等實際問題，結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、跟蹤精度高、集熱效率好，并且節(jié)約空間，實現(xiàn)了太陽能熱量迅速高效采集存儲，必將成為工業(yè)制熱的良好選擇。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)用太陽能地面集熱裝置，其特征在于:包括可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置、固定式頂部多倍數(shù)集熱板(5)及地面熱能采集裝置(6)，所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置至少包括支撐架(2)、電機(jī)，旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌(3)及二維旋轉(zhuǎn)反射平面(4)，所述二維旋轉(zhuǎn)反射平面(4)設(shè)置在支撐架(2)上，所述電機(jī)連接控制單元，所述控制單元與光電傳感器相連，所述控制單元根據(jù)光電傳感器獲得的信號控制電機(jī)驅(qū)動二維旋轉(zhuǎn)反射平面(4)沿旋轉(zhuǎn)導(dǎo)軌(3)轉(zhuǎn)動至適當(dāng)角度，使得自太陽(I)發(fā)出的光線經(jīng)二維旋轉(zhuǎn)反射平面(4)反射始終到達(dá)固定式頂部多倍數(shù)集熱板(5)，再經(jīng)由固定式頂部多倍數(shù)集熱板(5)反射回地面熱能采集裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)用太陽能地面集熱裝置，其特征在于:所述固定式頂部多倍數(shù)集熱板(5)與水平面保持一定偏轉(zhuǎn)角度，使得光線自所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置至所述固定式頂部多倍數(shù)集熱板(5)所經(jīng)過的路徑長度為光線自所述固定式頂部多倍數(shù)集熱板(5)至所述地面熱能采集裝置(6)所經(jīng)過的路徑長度的η倍，則多次反射可以實現(xiàn)的總能量聚集倍數(shù)為η。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)用太陽能地面集熱裝置，其特征在于:所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置的材質(zhì)為鋁合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)用太陽能地面集熱裝置，其特征在于:所述可調(diào)式工業(yè)太陽能追日裝置與所述地面熱能采集裝置(6 )處于同一水平高度。
【文檔編號】F24J2/38GK103851799SQ201410118582
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】朱文廷 申請人:相輿科技（上海）有限公司