專利名稱：一種槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽軌跡裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動跟蹤裝置，特別是一種槽式太陽能集熱 器自動跟蹤太陽軌跡的裝置。
背景技術：
在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中，將太陽的光能通過聚光，使其集中在一點 或一條線上，在集中的一點或一條線上設置集熱器或集熱管，對集熱 器或集熱管中的儲熱介質(zhì)進行加熱，再通過熱交換將儲熱介質(zhì)的熱量 傳給做功介質(zhì)，介質(zhì)帶動汽輪機做功發(fā)電。為了提高集熱效率，首先 要提高反射體的聚光性，另外還要保證反射體接收陽光面始終正對著 太陽，這樣就需要一個能夠自動跟蹤太陽的裝置?，F(xiàn)有技術中，有采 用機械傳動技術的，其跟蹤精度不高，且裝置使用時間越長，跟蹤誤
差越大；有僅采用光線跟蹤裝置的，陰天或光線不好時，槽式集熱器 不能使用；還有采用一些簡單的控制技術等等，與本發(fā)明相比，在通 用性、自動化程度、跟蹤精度等方面有一定的局限性和差距。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于，提供一種槽式太陽能集熱器自動跟蹤太 陽軌跡的裝置，它可以不用人工干預，自動完成對太陽的跟蹤，跟蹤 精度高，聚光性好，可以大大的提高槽式太陽能集熱器的集熱效率。
本實用新型的技術方案它包括截面為弧形的槽式反射鏡，槽式 反射鏡上設有日蹤傳感器；槽式反射鏡的焦點上設有集熱管，集熱管 經(jīng)支架與槽式反射鏡連接；槽式反射鏡固定在槽架上，槽架上設有支 點套管，支點套管經(jīng)支承軸與基架連接；支點套管上設有曲軸，曲軸 經(jīng)液壓缸與基架連接。
3上述的槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽軌跡的裝置中，所述的支 點套管上設有兩個曲軸，兩個曲軸分別經(jīng)液壓缸與基架連接。
前述的槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽軌跡的裝置中，所述的液 壓缸與液壓控制裝置液壓連接，液壓控制裝置通過智能測控裝置與日
蹤傳感器或DPU控制器電氣連接。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型不但在有太陽的晴天槽式太陽能集 熱器可以正常工作，在并且在無太陽的陰天也能保證槽式太陽能集熱 器正常工作，在夜晚槽式太陽能集熱器能夠自動返回到早上幵始接收 陽光熱能的初始狀態(tài)?？梢匀詣拥?、精確地跟蹤太陽的運動軌跡， 從而提高槽式太陽能集熱器的集熱效率；由于采用了液壓傳動系統(tǒng)， 提高了槽式太陽能集熱器的跟蹤精度和使用壽命。本裝置采用智能測 控裝置，通過硬接線與液壓控制裝置連接，通過通訊方法經(jīng)DCS模件 與DPU控制器連接，接受指令和傳輸現(xiàn)場數(shù)據(jù)；這種控制模式，當運 用于大規(guī)模的槽式集熱器的控制時，既可節(jié)約大量的控制電纜，又可 以保證控制的可靠性；當遭遇惡劣天氣時，可以一鍵命令，快速將集 熱器的反射鏡調(diào)整到安全位置，具有很強的保護功能。
本實用新型通用性好，跟蹤精度高，聚光性好，集熱效率高。


圖1為本實用新型的結(jié)構示意圖； 圖2是本實用新型的立體示意圖； 圖3是圖2中A的局部放大圖。
附圖中的標記為1-槽式反射鏡，2-集熱管，3-支架，4-槽架， 5-支點套管，6-支承軸，7-基架，8-曲軸，9-液壓缸，10-液壓控制 裝置，11-日蹤傳感器，12-DPU控制器，13-智能測控裝置。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，但不作為對 本實用新型的限制。本實用新型的實施例。 一種槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽軌跡
的裝置，如圖1、圖2和圖3所示。包括包括截面為弧形的槽式反射 鏡，以保證陽光光線能夠聚焦在集熱管上，槽式反射鏡l上設有日蹤 傳感器11;槽式反射鏡1的焦點上設有集熱管2，集熱管2經(jīng)支架3 與槽式反射鏡1連接；槽式反射鏡1固定在槽架4上，槽架4上設有 支點套管5，支點套管5經(jīng)支承軸6與基架7連接；支點套管5上設 有兩個曲軸8，兩個曲軸8分別經(jīng)液壓缸9與基架7連接。液壓缸9 與液壓控制裝置10液壓連接，液壓控制裝置10通過智能測控裝置 13與日蹤傳感器11 (日蹤傳感器采用市售產(chǎn)品、可在市場購買)或 DPU控制器12電氣連接。
本實用新型的工作原理及工作過程
本實用新型安裝時，將槽式太陽能集熱器為南北向放置，通過液 壓缸9控制槽式太陽能集熱器由東至西旋轉(zhuǎn)，使槽式太陽能集熱器的 接收面始終正對著太陽。因為槽式太陽能集熱器的反射板是一個長條 形的曲面板，與鍋蓋式的集熱器不同，在對正太陽時，只需要改變槽 式太陽能集熱器的仰角，而不需要同時改變方位角，因此控制槽式太 陽能集熱器比控制鍋蓋式的集熱器簡單。為了能夠使槽式太陽能集熱 器旋轉(zhuǎn)，不斷的改變仰角，在槽式太陽能集熱器上設置一個支點套管 5，槽式太陽能集熱器在旋轉(zhuǎn)時以支點套管5為軸旋轉(zhuǎn)，支點套管5 固定在基架7的支承軸6上，在支點套管5上設置兩個曲軸8，通過 日蹤傳感器11或DPU控制器12經(jīng)液壓控制裝置10控制兩個液壓缸 9推動或拉動兩個曲軸8繞支承軸6旋轉(zhuǎn)，調(diào)整槽式太陽能集熱器的 姿態(tài)，因為跟蹤日光的運動速度很緩慢，如果只設置一個曲軸8，當 曲軸8旋轉(zhuǎn)到死點位置時，由于沒有運動慣性，曲軸8到了運動死點 液壓缸9無法推動或拉動曲軸8，因此設置兩個曲軸8，當一個曲軸 8位于死點位置時，另一個曲軸8不在死點位置，可以用另一個液壓缸9推動或拉動另一個曲軸8，使槽式太陽能集熱器能夠不間斷的跟 蹤太陽運動。本實用新型的日蹤傳感器10主要用于有太陽的晴天控 制槽式太陽能集熱器的姿態(tài)；DPU控制器12用于無太陽的陰天控制 槽式太陽能集熱器的姿態(tài)；在白天，槽式太陽能集熱器由東至西旋轉(zhuǎn)， 第二天，槽式太陽能集熱器仍然要從東至西的運動，所以DPU控制器 還負責在夜晚控制槽式太陽能集熱器自動回位至太陽升起時的接收 位置，為第二天的跟蹤作好準備。所述的DPU控制器12是一個DCS 系統(tǒng)的分布處理單元，該單元根據(jù)給定的太陽仰角公式自動計算液壓 缸的伸縮量，為液壓缸提供槽式太陽能集熱器跟蹤太陽軌跡運動的設 定值，同時還要協(xié)調(diào)兩個液壓缸的配合，在具體執(zhí)行時，需要將槽式 太陽能集熱器的實際位置值不斷的與設定值比較，根據(jù)比較結(jié)果通過 調(diào)節(jié)液壓缸的伸縮量使槽式太陽能集熱器的姿態(tài)保持到精確的給定 位置。在沒有太陽的陰天，日蹤傳感器無法正常工作，這時DPU控制 器根據(jù)太陽仰角公式對槽式太陽能集熱器進行控制。
太陽仰角公式中的角度以日出方向的水平線為O度角；
太陽仰角公式為
sin(h〇)=sin( S ) Xsin(O) +cos( S ) Xcos(①)Xcos( t ) 式中
h〇太陽高度角； A:太陽方位角； S:太陽赤緯角；
S 二23. 45 X sin (360 X (284+n) /365)
n:積日， 一年中的天數(shù)，從l月1日到要計算日的天數(shù)，即計 算日的日期在當年內(nèi)的順序號； ①地理緯度；
t:太陽時角，以正午時，1=0計算。
權利要求1、一種槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽軌跡的裝置，其特征在于包括截面為弧形的槽式反射鏡(1)，槽式反射鏡(1)上設有日蹤傳感器(11)；槽式反射鏡(1)的焦點上設有集熱管(2)，集熱管(2)經(jīng)支架(3)與槽式反射鏡(1)連接；槽式反射鏡(1)固定在槽架(4)上，槽架(4)上設有支點套管(5)，支點套管(5)經(jīng)支承軸(6)與基架(7)連接；支點套管(5)上設有曲軸(8)，曲軸(8)經(jīng)液壓缸(9)與基架(7)連接。
2、 根據(jù)權利要求1所述的槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽軌跡 的裝置，其特征在于所述的支點套管(5)上設有兩個曲軸(8)， 兩個曲軸(8)分別經(jīng)液壓缸(9)與基架(7)連接。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽 軌跡的裝置，其特征在于所述的液壓缸(9)與液壓控制裝置(10) 液壓連接，液壓控制裝置(10)通過智能測控裝置(13)與日蹤傳感 器(11)或DPU控制器(12)電氣連接。
專利摘要本實用新型公開了一種槽式太陽能集熱器自動跟蹤太陽軌跡的裝置。包括包括截面為弧形的槽式反射鏡(1)，槽式反射鏡(1)上設有日蹤傳感器(11)；槽式反射鏡(1)的焦點上設有集熱管(2)，集熱管(2)經(jīng)支架(3)與槽式反射鏡(1)連接；槽式反射鏡(1)固定在槽架(4)上，槽架(4)上設有支點套管(5)，支點套管(5)經(jīng)支承軸(6)與基架(7)連接；支點套管(5)上設有曲軸(8)，曲軸(8)經(jīng)液壓缸(9)與基架(7)連接。本實用新型無論是在有太陽的晴天還是在無太陽的陰天都可以正常工作，夜晚能夠自動返回到早上開始接收陽光熱能的初始狀態(tài)。具有通用性好，跟蹤精度高，聚光性好，集熱效率高的特點。
文檔編號F24J2/10GK201318818SQ20082012315
公開日2009年9月30日 申請日期2008年10月20日 優(yōu)先權日2008年10月20日
發(fā)明者姜怒濤, 廣 宋, 靜 徐, 李和平, 王令怡, 章素華, 趙芫樺, 邵文遠, 湘 黃 申請人:中國華電工程(集團)有限公司