本發(fā)明涉及太陽能光熱發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域,尤其涉及一種具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在新能源和可再生能源家族中,太陽能最引人注目,太陽能是一種清潔能源,這對于環(huán)境保護(hù)尤為重要。當(dāng)前太陽能熱發(fā)電按照太陽能采集方式可劃分為:太陽能槽式發(fā)電、太陽能碟式發(fā)電和太陽能塔式發(fā)電。
其中,槽式發(fā)電是最早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。它采用大面積單軸槽式太陽能追蹤采光板,通過對太陽光的聚焦,把太陽光聚集到安裝在拋物線形反光鏡焦點(diǎn)上的線形接收器上,并加熱流過接收器的熱傳導(dǎo)液,使熱傳導(dǎo)液汽化,同時(shí)在能量區(qū)熱轉(zhuǎn)換設(shè)備中產(chǎn)生高壓、過熱蒸汽,然后送入常規(guī)蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)內(nèi)進(jìn)行發(fā)電。但現(xiàn)有的的槽式太陽能熱發(fā)電聚光器,由于其結(jié)構(gòu)不對稱,導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡,以致驅(qū)動(dòng)力矩增大,能源損耗大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種結(jié)構(gòu)對稱,可實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡,驅(qū)動(dòng)力小的具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)。
為達(dá)此目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),包括反射機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)和集熱機(jī)構(gòu),所述反射機(jī)構(gòu)包括反射鏡組,所述支撐機(jī)構(gòu)包括反射鏡支撐架,所述集熱機(jī)構(gòu)包括聚熱管,反射鏡組安裝于反射鏡支撐架上,聚熱管設(shè)置于反射鏡組的焦線上;
所述支撐機(jī)構(gòu)還包括桁架,所述支撐機(jī)構(gòu)設(shè)有多個(gè)反射鏡支撐架,所述反射鏡支撐架固定于所述桁架的兩側(cè),所述桁架和反射鏡支撐架共同支撐所述反射鏡組;
所述支撐機(jī)構(gòu)還包括至少兩個(gè)聚熱管支架,聚熱管支架安裝于所述桁架的頂部并且所述聚熱管支架設(shè)置于反射鏡組的焦線上,所述聚熱管支架固定所述聚熱管;
所述反射鏡支撐架包括反射鏡主支撐桿、反射鏡次支撐斜桿、第一固定橫梁、第二固定橫梁、第一連接桿和第二連接桿,所述反射鏡次支撐斜桿的一端與所述反射鏡主支撐桿的一端的近端部連接,所述第一連接桿的一端垂直固定于反射鏡主支撐桿的另一端的近端部,所述反射鏡次支撐斜桿的另一端與第一連接桿的另一端連接,所述第二連接桿的一端垂直固定于反射鏡次支撐斜桿的中點(diǎn),所述第二連接桿的另一端與反射鏡主支撐桿連接,所述第一固定橫梁的一端水平固定于第二連接桿的一端,所述第一固定橫梁的另一端與反射鏡主支撐桿連接,所述第二固定橫梁的一端水平固定于第二連接桿的另一端,所述第二固定橫梁的另一端的近端部固定于反射鏡次支撐斜桿與第一連接桿的交點(diǎn)。
優(yōu)選地,所述反射鏡組包括多個(gè)反射鏡,所述反射鏡相對桁架左右對稱地安裝于反射鏡支撐架上,并且多個(gè)所述反射鏡構(gòu)成一個(gè)線性拋物面;
所述反射鏡支撐架還包括多個(gè)反射鏡面承載件,所述反射鏡主支撐桿、反射鏡次支撐斜桿和第二固定橫梁均安裝有所述反射鏡面承載件,并且多個(gè)所述反射鏡面承載件設(shè)置在曲度和反射鏡組相配的線性拋物線上,所述反射鏡面承載件承托所述反射鏡。
優(yōu)選地,所述支撐機(jī)構(gòu)還包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接板,所述旋轉(zhuǎn)連接板安裝于桁架的兩端;
所述旋轉(zhuǎn)連接板包括聚熱管支架連接部、旋轉(zhuǎn)連接部和多個(gè)桁架連接部,所述聚熱管支架連接部設(shè)置于旋轉(zhuǎn)連接部的頂端,所述桁架連接部設(shè)置于旋轉(zhuǎn)連接部的兩側(cè);
所述聚熱管支架安裝于所述聚熱管支架連接部,所述旋轉(zhuǎn)連接板通過所述桁架連接部固定于所述桁架的兩端。
優(yōu)選地,還包括轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)器,所述旋轉(zhuǎn)器包括旋轉(zhuǎn)器主體和旋轉(zhuǎn)軸,所述旋轉(zhuǎn)軸和旋轉(zhuǎn)器主體連接,所述旋轉(zhuǎn)器主體驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn);
所述旋轉(zhuǎn)連接板還包括旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔,所述旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔設(shè)置于旋轉(zhuǎn)連接部的中部;
所述旋轉(zhuǎn)連接板通過旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔和旋轉(zhuǎn)軸連接,所述旋轉(zhuǎn)器通過旋轉(zhuǎn)連接板帶動(dòng)桁架旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地,所述反射鏡支撐架還包括桁架連接件,所述桁架連接件垂直設(shè)置于第二固定橫梁的另一端的近端部;
所述反射鏡支撐架通過所述桁架連接件固定于所述桁架的兩側(cè)。
優(yōu)選地,所述聚熱管支架包括聚熱管支架主體和多個(gè)聚熱支撐橫梁;所述聚熱支撐橫梁水平地安裝于所述聚熱管支架主體的中部。
優(yōu)選地,所述聚熱管支架還包括聚熱管承托弧形桿和安裝立桿;
所述聚熱管承托弧形桿安裝于所述聚熱管支架主體的頂部;
所述安裝立桿安裝于聚熱管支架主體的底部,所述聚熱管支架主體通過所述安裝立桿安裝于所述桁架的頂部。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝底座,所述旋轉(zhuǎn)器安裝于所述安裝底座上。
所述具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)反射鏡支撐架結(jié)構(gòu)穩(wěn)固卻質(zhì)量較輕,使反射機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)組合成的槽式聚光器的重心和旋轉(zhuǎn)軸的中心重合,實(shí)現(xiàn)以最小驅(qū)動(dòng)力驅(qū)使具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。所述反射鏡支撐架水平設(shè)置了第一固定橫梁和第二固定橫梁,一來增加了反射鏡支撐架的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并且第一固定橫梁和第二固定橫梁通過第二連接桿相連,將來自反射鏡組的重力有效地分散,增強(qiáng)反射鏡支撐架的支撐作用;二來,增加了反射鏡支撐架的三角形構(gòu)造,使反射鏡支撐架的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。
附圖說明
附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明,但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對本發(fā)明的任何限制。
圖1是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的槽式聚光器結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的槽式聚光器側(cè)視圖;
圖3是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的反射鏡支撐架結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明其中一個(gè)實(shí)施例的聚熱管結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:反射鏡組1;反射鏡支撐架3;聚熱管5;桁架2;聚熱管支架4;反射鏡主支撐桿31;反射鏡次支撐斜桿32;第一固定橫梁33;第二固定橫梁34;第一連接桿35;第二連接桿36;反射鏡11;反射鏡面承載件37;旋轉(zhuǎn)連接板6;聚熱管支架連接部61;旋轉(zhuǎn)連接部62;桁架連接部63;旋轉(zhuǎn)器8;旋轉(zhuǎn)器主體81;旋轉(zhuǎn)軸82;旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔64;桁架連接件38;聚熱管支架主體44;聚熱支撐橫梁41;聚熱管承托弧形桿42;安裝立桿43;安裝底座7。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
本實(shí)施例的具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),如圖1所示,包括反射機(jī)構(gòu)、支撐機(jī)構(gòu)和集熱機(jī)構(gòu),所述反射機(jī)構(gòu)包括反射鏡組1,所述支撐機(jī)構(gòu)包括反射鏡支撐架3,所述集熱機(jī)構(gòu)包括聚熱管5,反射鏡組1安裝于反射鏡支撐架3上,聚熱管5設(shè)置于反射鏡組1的焦線上;
所述支撐機(jī)構(gòu)還包括桁架2,所述支撐機(jī)構(gòu)設(shè)有多個(gè)反射鏡支撐架3,所述反射鏡支撐架3固定于所述桁架2的兩側(cè),所述桁架2和反射鏡支撐架3共同支撐所述反射鏡組1;
所述支撐機(jī)構(gòu)還包括至少兩個(gè)聚熱管支架4,如圖1、圖2所示,聚熱管支架4安裝于所述桁架2的頂部并且所述聚熱管支架4設(shè)置于反射鏡組1的焦線上,所述聚熱管支架4固定所述聚熱管5;
所述反射鏡支撐架3包括反射鏡主支撐桿31、反射鏡次支撐斜桿32、第一固定橫梁33、第二固定橫梁34、第一連接桿35和第二連接桿36,如圖3所示,所述反射鏡次支撐斜桿32的一端與所述反射鏡主支撐桿31的一端的近端部連接,所述第一連接桿35的一端垂直固定于反射鏡主支撐桿31的另一端的近端部,所述反射鏡次支撐斜桿32的另一端與第一連接桿35的另一端連接,所述第二連接桿36的一端垂直固定于反射鏡次支撐斜桿32的中點(diǎn),所述第二連接桿36的另一端與反射鏡主支撐桿31連接,所述第一固定橫梁33的一端水平固定于第二連接桿36的一端,所述第一固定橫梁33的另一端與反射鏡主支撐桿31連接,所述第二固定橫梁34的一端水平固定于第二連接桿36的另一端,所述第二固定橫梁34的另一端的近端部固定于反射鏡次支撐斜桿32與第一連接桿35的交點(diǎn)。
所述具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng),通過反射鏡組1構(gòu)成一個(gè)只向一個(gè)方向彎曲的拋物面槽式聚光器,將太陽光聚焦到位于反射鏡組1焦線上的聚熱管5,使得聚熱管5內(nèi)部的傳熱介質(zhì)(如油或水)加熱至350-390℃,然后被加熱的傳熱介質(zhì)經(jīng)外接的熱交換器產(chǎn)生過熱蒸汽,過熱蒸汽推動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,這就是整個(gè)具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電原理。
所述反射鏡組1由所述反射鏡支撐架3和桁架2共同支撐。所述反射鏡支撐架3中第一連接桿35和反射鏡主支撐桿31之間的夾角為90°,所述第二連接桿36和反射鏡次支撐斜桿32之間的夾角為90°,從而擴(kuò)大直角三角形支撐作用,使反射鏡次支撐斜桿32與反射鏡組1相切,提高反射鏡支撐架3的支撐承重能力。而且,所述反射鏡支撐架3水平設(shè)置了第一固定橫梁33和第二固定橫梁34,一來增加了反射鏡支撐架3的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并且第一固定橫梁33和第二固定橫梁34通過第二連接桿36相連,將來自反射鏡組1的重力有效地分散,增強(qiáng)反射鏡支撐架3的支撐作用;二來,增加了反射鏡支撐架3的三角形構(gòu)造,使反射鏡支撐架3的結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。
所述具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的反射鏡支撐架3結(jié)構(gòu)穩(wěn)固卻質(zhì)量較輕,使反射機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)組合成的槽式聚光器的重心和旋轉(zhuǎn)軸82的中心重合,實(shí)現(xiàn)以最小驅(qū)動(dòng)力驅(qū)使具有槽式聚光器的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng),從而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。
優(yōu)選地,所述反射鏡組1包括多個(gè)反射鏡11,如圖1所示,所述反射鏡11相對桁架2左右對稱地安裝于反射鏡支撐架3上,并且多個(gè)所述反射鏡11構(gòu)成一個(gè)線性拋物面;
所述反射鏡支撐架3還包括多個(gè)反射鏡面承載件37,如圖3所示,所述反射鏡主支撐桿31、反射鏡次支撐斜桿32和第二固定橫梁34均安裝有所述反射鏡面承載件37,并且多個(gè)所述反射鏡面承載件37設(shè)置在曲度和反射鏡組1相配的線性拋物線上,所述反射鏡面承載件37承托所述反射鏡11。
多個(gè)所述反射鏡11相對桁架2左右對稱地安裝于反射鏡支撐架3上,構(gòu)成一個(gè)線性拋物面,這些反射鏡11的空間位置擬合在一組共焦點(diǎn)但不同焦距的拋物線上,以保證太陽光反射到所述聚熱管5上。而且由于反射鏡11處于不同焦距的拋物面上,因此處于不同拋物線上的反射鏡11之間存在一定間隙,使得在迎風(fēng)狀態(tài)下可從反射鏡11的間隙中卸載一定的風(fēng)壓。所述反射鏡支撐架3設(shè)置多個(gè)所述反射鏡面承載件37在曲度和反射鏡組1相配的線性拋物線上,對反射鏡11起到承托固定作用,使所述反射鏡支撐架3與反射鏡11更為貼合,保證反射鏡11的位置準(zhǔn)確度。
優(yōu)選地,所述支撐機(jī)構(gòu)還包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)連接板6,如圖1所示,所述旋轉(zhuǎn)連接板6安裝于桁架2的兩端;
所述旋轉(zhuǎn)連接板6包括聚熱管支架連接部61、旋轉(zhuǎn)連接部62和多個(gè)桁架連接部63,如圖2所示,所述聚熱管支架連接部61設(shè)置于旋轉(zhuǎn)連接部62的頂端,所述桁架連接部63設(shè)置于旋轉(zhuǎn)連接部62的兩側(cè);
所述聚熱管支架4安裝于所述聚熱管支架連接部61,所述旋轉(zhuǎn)連接板6通過所述桁架連接部63固定于所述桁架2的兩端。
所述旋轉(zhuǎn)連接板6用于桁架2與旋轉(zhuǎn)器8之間的連接,所述旋轉(zhuǎn)連接板6設(shè)置所述桁架連接部63來與桁架2連接;所述旋轉(zhuǎn)連接板6還設(shè)置聚熱管支架連接部61,設(shè)置于桁架2兩端的聚熱管支架4安裝于所述聚熱管支架連接部61,從而使旋轉(zhuǎn)器8帶動(dòng)聚熱管支架4轉(zhuǎn)動(dòng),使安裝于聚熱管支架4上的聚熱管5始終保持在反射鏡組1的焦線上。
優(yōu)選地,還包括轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu),如圖4所示,所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)器8,所述旋轉(zhuǎn)器8包括旋轉(zhuǎn)器主體81和旋轉(zhuǎn)軸82,所述旋轉(zhuǎn)軸82和旋轉(zhuǎn)器主體81連接,所述旋轉(zhuǎn)器主體81驅(qū)動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸82旋轉(zhuǎn);
所述旋轉(zhuǎn)連接板6還包括旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔64,如圖2所示,所述旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔64設(shè)置于旋轉(zhuǎn)連接部62的中部;
所述旋轉(zhuǎn)連接板6通過旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔64和旋轉(zhuǎn)軸82連接,所述旋轉(zhuǎn)器8通過旋轉(zhuǎn)連接板6帶動(dòng)桁架2旋轉(zhuǎn)。
所述旋轉(zhuǎn)器8通過旋轉(zhuǎn)連接板6帶動(dòng)桁架2旋轉(zhuǎn),從而使所述反射鏡組1跟隨太陽運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),以達(dá)到最大的聚熱效果。所述旋轉(zhuǎn)連接板6設(shè)有旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔64,所述旋轉(zhuǎn)連接板6通過旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔64和旋轉(zhuǎn)軸82連接,所述旋轉(zhuǎn)軸82對桁架2起到支撐和旋轉(zhuǎn)作用。所述旋轉(zhuǎn)軸安裝通孔64設(shè)置于旋轉(zhuǎn)連接部62的中部,從而保證旋轉(zhuǎn)軸82設(shè)置在桁架2的中軸線上。
所述聚熱管支架4包括聚熱管支架主體44和多個(gè)聚熱支撐橫梁41,如圖5所示;所述聚熱支撐橫梁41水平地安裝于所述聚熱管支架主體44的中部。多個(gè)聚熱支撐橫梁41間隔均勻地水平安裝于所述聚熱管支架主體44的中部,對聚熱管支架主體44起到支撐承重能力。
優(yōu)選地,所述聚熱管支架4還包括聚熱管承托弧形桿42和安裝立桿43,如圖5所示;
所述聚熱管承托弧形桿42安裝于所述聚熱管支架主體44的頂部;
所述安裝立桿43安裝于聚熱管支架主體44的底部,所述聚熱管支架主體44通過所述安裝立桿43安裝于所述桁架2的頂部。
所述聚熱管承托弧形桿42安裝于所述聚熱管支架主體44的頂部,用于承托聚熱管5,呈弧形狀的聚熱管承托弧形桿42能更好地與聚熱管5貼合,防止聚熱管5晃動(dòng)移位而與反射鏡組1的焦線發(fā)生偏離,影響聚熱效果。
優(yōu)選地,所述轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括安裝底座7,如圖4所示,所述旋轉(zhuǎn)器8安裝于所述安裝底座7上。所述安裝底座7用于固定所述旋轉(zhuǎn)器8,并對整個(gè)系統(tǒng)起到支撐承重作用。
以上結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明的技術(shù)原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理,而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。基于此處的解釋,本領(lǐng)域的技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實(shí)施方式,這些方式都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。