一种太阳能聚光装置及使用该装置的建筑物或构筑物结构制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例公开一种太阳能聚光装置及使用该装置的建筑物或构筑物。所述太阳能聚光装置包括至少一组聚光单元。聚光单元包括固定设置的线性聚光透镜，用于将设定角度范围内的太阳光聚焦于一直线光带上；接收器，其位于线性聚光透镜所聚焦的光带处；以及驱动结构，与接收器匹配连接；在太阳的位置发生变化时，直线光带沿一移动路径移动，驱动结构驱动接收器跟踪直线光带的位置变化，并使直线光带始终聚焦于接收器的受光面上。本申请中的线性聚光装置固定、只需驱动接收器以跟踪聚焦光带，因此本申请中的太阳能聚光装置的结构能够进一步简化，生产成本较低。

Solar energy condensing device and structure of building or structure using the same

The embodiment of the utility model discloses a solar energy condensing device and a building or structure using the same. The solar concentrator includes at least one set of condensing units. The condensing unit includes linear lens set, for the setting sun light focusing angle range in a linear band; receiver, which is located in linear condensing lens focus light; and a driving structure, connected with the receiver; in the position of the sun changes, linear light along a movement path. Driving structure driven receiver position change line tracking band, and the band always focus on linear receiver which receives light. The linear concentrator device is fixed in the application and only needs to drive the receiver to track the focusing light band; therefore, the structure of the solar concentrator device in the application can be further simplified, and the production cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能聚光装置及使用该装置的建筑物或构筑物结构
本技术涉及换热
，尤其涉及一种太阳能聚光装置及使用该装置的建筑物或构筑物。
技术介绍
太阳能在解决不断增长的寻找无污染能源的需求中具有突出的优势。由于太阳光能量分布密度较低，聚光太阳能应用具有一定的经济性竞争优势，例如聚光光热(CPT)和聚光光伏(CPV)以及聚光复合光热光伏(CPVT)应用。聚光太阳能应用中，聚光方式通常为镜面反射聚光和透镜折射聚光两种，一般情况下这两类的太阳能聚集器的镜面或透镜以及接收装置都需要跟随太阳光线角度的变化进行移动跟踪以使接收器始终处于聚光系统的焦点上。接收器与反射或折射聚光系统均跟随太阳变化以进行移动跟踪，这就需要聚光装置具有较大的驱动动力，并且聚光装置需要强度较好的自支撑结构，因此，使得聚光装置的生产成本较高。
技术实现思路
本技术的目的在于提供驱动力小、结构简化且能降低生产成本的太阳能聚光装置，以及应用该太阳能聚光装置的建筑物或构筑物。根据本申请的实施例，提供了一种太阳能聚光装置，包括至少一组聚光单元：所述聚光单元包括：固定设置的线性聚光透镜，用于将设定角度范围内的太阳光聚焦于一直线光带上；接收器，其位于所述线性聚光透镜所聚焦的光带处；驱动结构，与所述接收器匹配连接；在太阳位置发生变化时，所述直线光带沿一移动路径移动，所述驱动结构驱动所述接收器跟踪所述直线光带的位置变化。其中，所述接收器的跟踪路径呈圆弧状，所述圆弧的圆心与所述线性聚光透镜的中心重合或位于所述线性聚光透镜中心的附近；所述圆弧的半径与所述线性聚光透镜的焦距相等或两者相差一设定距离。优选地，在所述圆弧的半径与所述线性聚光透镜的焦距相差设定距离时，所述设定距离大于0小于0.2f；其中，f为所述线性聚光透镜的焦距。优选地，所述线性聚光透镜接收与所述线性聚光透镜入射平面的法线成±40°角范围的入射光线。优选地，所述线性聚光透镜为棱柱凸透镜或线性菲涅尔透镜。进一步地，太阳能聚光装置还包括：二次会聚装置，所述二次会聚装置将接收到的太阳光再次聚焦至所述接收器的受光面上。作为优选方案，所述接收器通过一转动副与一固定杆转动连接，所述固定杆的轴点位于所述线性聚光透镜的中心附近；所述固定杆的杆体与接收器在所述直线光带的移动路径上所处的那一点的切线垂直；所述驱动结构包括驱动电机、与驱动电机输出轴固定连接的丝杠，所述丝杠的另一端与所述固定杆固定连接；在接收到驱动信号后，驱动电机驱动丝杠并带动固定杆沿与直线光带长度方向垂直的水平方向移动，接收器在固定杆的带动下沿所述移动路径移动，并使所述接收器的受光面始终位于直线光带上；或者所述驱动结构包括卷扬机、与卷扬机输出端固定连接的钢丝绳、支撑杆和配重块；所述钢丝绳绕过所述支撑杆且所述钢丝绳的另一端固定连接所述配重块；所述卷扬机和支撑杆分设于所述线性聚光透镜宽度方向的两侧，且所述卷扬机和支撑杆之间的钢丝绳的长度大于所述移动路径投影在所述线性聚光透镜的宽度；所述钢丝绳与固定杆固定连接；所述卷扬机根据接收的驱动信号卷绕所述钢丝绳以带动所述固定杆杆沿与直线光带长度方向垂直的水平方向移动，接收器在固定杆的带动下沿所述移动路径移动，并使接收器的受光面始终位于直线光带上；以及在不需要进行阳光会聚时，配重块使所述卷扬机卷绕的钢丝绳回归至原位，所述接收器在钢丝绳与固定杆的联动作用下回归至原位。优选地，所述固定杆的轴点沿所述线性聚光透镜入射平面的法线方向相对于所述线性聚光透镜的中心截面的偏移量小于0.2f；所述固定杆杆体的长度大于0.8f小于1.2f；其中，所述中心截面为过所述线性聚光透镜中心且与所述线性聚光透镜入射平面的法线方向垂直的平面；所述f为所述线性聚光透镜的焦距。作为另一优选实施方案，所述驱动结构包括驱动电机、弧形轨道和设置于所述轨道上的滑动构件，所述滑动构件与所述驱动电机的输出端连接；所述接收器固定在所述滑动构件上；所述接收器的受光面与所述线性聚光透镜中心的距离为所述线性聚光透镜的焦距；所述驱动电机根据接收的驱动信号驱动所述滑动组件带动所述接收器在所述直线光带的移动路径上移动。作为另一实施方案，所述聚光单元的组数大于等于2，多组聚光单元的线性聚光透镜平行设置；或者多组聚光单元的线性聚光透镜平行且位于同一平面内。本申请所述的接收器为光电吸收装置、光热吸收装置或者光电光热复合吸收装置。根据本技术的另一方面，还提供了一种建筑物或构筑物，其包括如上所述的太阳能聚光装置。其中，所述建筑物或构筑物包括至少一个倾斜部，部分倾斜部向阳设置，在向阳设置的倾斜部上安装所述太阳能聚光装置。优选地，所述建筑物或构筑物包括第一倾斜部和第二倾斜部，所述太阳能聚光装置的线性聚光透镜构成所述第一倾斜部，第一倾斜部向阳设置；第二倾斜部为透光保温结构。其中，所述建筑物为厂房、楼房、居住用房或商用办公用房；所述构筑物为温室大棚、冷库或养殖场。进一步地，所述建筑物或构筑物中的太阳能聚光装置还包括光线分配控制器，与所述太阳能聚光装置中所述聚光单元的驱动结构连接；所述聚光单元的驱动结构在接收到所述光线分配控制器发送的控制信号后，驱动所述接收器移动使所述直线光带全部或部分区域聚焦于所述接收器的受光面上或将所述接收器移动至所述直线光带的移动路径之外；所述光线分配控制器的控制信号根据所需用电量、用热量和/或光照量产生。由以上技术方案可知，本申请中太阳能聚光装置的线性聚光装置主要部件位置固定，在太阳光通过线性聚光透镜形成的直线光带上设置接收器，并通过驱动结构使接收器在直线光带在一天中的移动路径上进行移动，以使接收器的受光面始终处在直线光带上。由于线性聚光装置固定、只有接收器需要驱动，因此本申请中的太阳能聚光装置的结构能够进一步简化，运行更加可靠，生产成本降低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为太阳光经线性菲涅尔透镜的光线轨迹图；图2示出了包括一组聚光单元的太阳能聚光装置的结构示意图；图3示出了线性聚光透镜中入射光线的光路图；图4为根据另一优选实施例示出的太阳能聚光装置的结构示意图；图5为根据再一优选实施例示出的太阳能聚光装置的结构示意图；图6示出了包括多组聚光单元的太阳能聚光装置的结构示意图；图7为根据一优选实施例示出的温室大棚的结构示意图；图8为根据另一优选实施例示出的温室大棚的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。太阳高度角是决定地球表面获得太阳热能数量的最重要的因素。同一地点一天内太阳的高度是不断变化的。本申请的专利技术人发现，利用线性菲涅尔透镜，可以将一定角度范围内的太阳光的光线聚焦于一直线光带上，如图1所示的S光带，且随着太阳光线入射角度的变化，太阳光通过线性菲涅尔透镜聚焦的光带区域会沿着一条圆弧形的轨迹移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能聚光装置，其特征在于，包括至少一组聚光单元：所述聚光单元包括：固定设置的线性聚光透镜，用于将设定角度范围内的太阳光聚焦于一直线光带上；接收器，其位于所述线性聚光透镜所聚焦的光带处；驱动结构，与所述接收器匹配连接；在太阳位置发生变化时，所述直线光带沿一移动路径移动，所述驱动结构驱动所述接收器跟踪所述直线光带的位置变化，并使所述直线光带始终聚焦于所述接收器的受光面上。

【技术特征摘要】
1.一种太阳能聚光装置，其特征在于，包括至少一组聚光单元：所述聚光单元包括：固定设置的线性聚光透镜，用于将设定角度范围内的太阳光聚焦于一直线光带上；接收器，其位于所述线性聚光透镜所聚焦的光带处；驱动结构，与所述接收器匹配连接；在太阳位置发生变化时，所述直线光带沿一移动路径移动，所述驱动结构驱动所述接收器跟踪所述直线光带的位置变化，并使所述直线光带始终聚焦于所述接收器的受光面上。2.根据权利要求1所述的太阳能聚光装置，其特征在于，所述接收器的跟踪路径呈圆弧状，所述圆弧的圆心与所述线性聚光透镜的中心重合或位于所述线性聚光透镜中心的附近；所述圆弧的半径与所述线性聚光透镜的焦距相等或两者相差一设定距离。3.根据权利要求2所述的太阳能聚光装置，其特征在于，在所述圆弧的半径与所述线性聚光透镜的焦距相差设定距离时，所述设定距离大于0小于0.2f；其中，f为所述线性聚光透镜的焦距。4.根据权利要求1至3中任一所述的太阳能聚光装置，其特征在于，所述线性聚光透镜接收与所述线性聚光透镜入射平面的法线成±40°角范围的入射光线。5.根据权利要求4中任一所述的太阳能聚光装置，其特征在于，所述线性聚光透镜为棱柱凸透镜或线性菲涅尔透镜。6.根据权利要求5所述的太阳能聚光装置，其特征在于，还包括：二次会聚装置，所述二次会聚装置将接收到的太阳光再次聚焦至所述接收器的受光面上。7.根据权利要求6所述的太阳能聚光装置，其特征在于，所述接收器通过一转动副与一固定杆转动连接，所述固定杆的轴点位于所述线性聚光透镜的中心附近；所述固定杆的杆体与接收器在所述直线光带的移动路径上所处的那一点的切线垂直；所述驱动结构包括驱动电机、与驱动电机输出轴固定连接的丝杠，所述丝杠的另一端与所述固定杆固定连接；在接收到驱动信号后，驱动电机驱动丝杠并带动固定杆沿与直线光带长度方向垂直的水平方向移动，接收器在固定杆的带动下沿所述移动路径移动，并使所述接收器的受光面始终位于直线光带上；或者所述驱动结构包括卷扬机、与卷扬机输出端固定连接的钢丝绳、支撑杆和配重块；所述钢丝绳绕过所述支撑杆且所述钢丝绳的另一端固定连接所述配重块；所述卷扬机和支撑杆分设于所述线性聚光透镜宽度方向的两侧，且所述卷扬机和支撑杆之间的钢丝绳的长度大于所述移动路径投影在所述线性聚光透镜的宽度；所述钢丝绳与固定杆固定连接；所述卷扬机根据接收的驱动信号卷绕所述钢丝绳以带动所述固定杆杆沿与直线光带长度方向垂直的水平方向移动，接收器在固定杆的带动下沿所述移动路径移动，并使接收器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，
申请(专利权)人：北京兆阳能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11