用于控制抛物槽式太阳能收集器的太阳能跟踪装置和热太阳能热系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供太阳能跟踪装置和热太阳能系统。太阳能跟踪装置，用于使多个平行布置的PTC(抛物槽式太阳能收集器)能够朝向太阳运转。太阳能跟踪装置可连接到PTC，并包括：驱动装置、传动装置和多个转换装置。传动装置与驱动装置连接并与多个转换装置中每一个连接。传动装置配置成将由驱动装置引起的操作运动传送到多个转换装置，并且每个转换装置配置为将所传送的操作运动转换成多个PTC中相应一个围绕焦线的枢转运动，使得每个枢转运动将相应PTC的光学对称平面朝向行进的太阳运转。一个或多个转换装置在传动装置的方向上与传动装置可调节地连接，以便能对多个PTC中的相应一个进行单独角位置调整。通过单独调节PTC，可以提高其引导精度，从而改善热输出。

【技术实现步骤摘要】
用于控制抛物槽式太阳能收集器的太阳能跟踪装置和热太阳能热系统
本公开涉及能量供应，尤其涉及用于太阳能生产的系统中的建筑解决方案。
技术介绍
在现代社会中，人类和工业大量地消耗能源，例如，用于生产各种产品、交通运输或生产食品。能源可以以多种形式产生或从不同的能源中获得。例如，电力通常由水力发电厂产生，煤、石油或天然气通常通过燃烧产生。传统上，热量来自本地居民燃烧或由区域供热发电厂提供。随着人口的增长和服务需求的增加，能源消耗大幅增加对我们的环境产生了显著地负面影响。燃烧产生大量二氧化碳和其他温室气体。水力发电厂需要淹没大片区域等。为了减少我们的足迹对环境的负面影响，提出了一种更清洁和环保的能源生产需求。如今的可再生能源是由风、太阳、海浪等产生的。太阳以辐射太阳光束的形式为我们的星球提供大量的能量。太阳能电池可以使用太阳辐射来发电，例如以太阳能电池板的形式、或通过太阳能集热器产生热量。聚光太阳能收集器使用反射镜、透镜或其组合，以太阳辐射的形式聚焦点或线。在槽形聚光太阳能收集器中，反射器形成为弯曲细长的反射镜，将太阳辐射反射在沿反射器的焦线布置的接收器上。接收器是通常填充有输送流体(例如水、乙二醇或油)的黑色管。管由聚集的太阳辐射加热，并且将热量传递到输送流体，该输送流体在可以使用热输送流体的系统中循环。加热的输送流体既可以用作工业过程中的过程热，也可以用于区域加热。在本公开中的术语“PTC”(抛物槽式太阳能收集器)将用于表示具有槽形反射器的聚光太阳能收集器，该槽形反射器布置成将太阳光聚集到流体管上。PTC包括细长的反射器，其横截面中的反射表面描述为抛物线。反射器将直射阳光聚焦在焦点上。在数学术语中，这种抛物线具有“曲线”、“焦点”、“正焦弦(Latusrectum)”和“光学对称轴”等特性。抛物槽的“光学对称平面”是通过沿着槽的纵向延伸抛物线对称轴来定义的。参考图1，图1为根据示例描述的现有热太阳能系统100的立体图。热太阳能系统100包括多个PTC102，其中每个相应的PTC102包括抛物式反射器122和流体管124。热太阳能系统100还包括太阳能跟踪装置。图1中的太阳能跟踪装置示出了传动装置106a、106b和106c的电机108。由电机108引起的操作运动通过传动装置106a传送到第一PTC102绕其枢轴(点划线)的枢转运动，以将第一PTC102朝向来自太阳的直射阳光。另外的传动装置106b、106c布置成将第一PTC102连接到另外的平行布置的PTC102的链节，使得通过电极108引起的操作运动也传送到另外的PTC102围绕其各自的枢轴的相应的枢转运动。太阳能跟踪装置通过同步使相应的PTC102朝向直射阳光枢转，使得一个电机108能够控制多个PTC102。从而也可以降低驱动装置(即电机等)的安装和维护成本。在公开专利EP2466225A1中，公开了一个太阳能收集器系统的示例。进一步提高太阳能生产效率是一项挑战。
技术实现思路
在能量供应时总是期望增加热太阳能系统中的热输出。本公开的目的是解决上述的至少一个问题。此外，本公开的目的是提供一种适当控制抛物槽式太阳能收集器的角度定位的机构。这些目的可以通过根据所附独立权利要求的装置来满足。根据第一方面，提供了一种太阳能跟踪装置，用于使多个平行布置的PTC(抛物槽式太阳能收集器)能够朝向太阳运转。太阳能跟踪装置可连接到PTC，并包括：驱动装置、传动装置和多个转换装置。传动装置与驱动装置连接并与多个转换装置中的每一个连接。传动装置配置成将由驱动装置引起的操作运动传送到多个转换装置，并且每个转换装置配置为将所传送的操作运动转换成多个PTC中的相应一个围绕焦线(focusline)的枢转运动，使得每个枢转运动将相应的PTC的光学对称平面朝向太阳运转。一个或多个转换装置在传动装置的方向上与传动装置可调节地连接，以便能够对多个PTC中的相应一个进行单独的角位置调整。此外，传动装置可以包括跟踪梁(beam)，用于将转换装置连接到驱动装置。每个所述转换装置可以包括相应的柔性构件，所述柔性构件例如为线或带，每个柔性构件构造成环绕各自的PTC的相应转换装置，以将由驱动装置引起的操作运动转换成相应PTC的枢转运动，转换装置例如为滚筒(drum)或杆状物(shaft)。转换装置环绕在相应的转换装置周围可以有助于PTC将可靠地定位在支撑结构中，其使得热太阳能系统更加坚固。转换装置的长度可以使PTC能够围绕其焦线枢转超过180°，并且优选地大于270°。因此，PTC可以进一步枢转，由于来自PTC的热辐射在夜间可能受到限制，导致槽内的冷凝和反射器的冷却。此外，可以保护PTC不受恶劣天气和污染的影响。此外，张紧装置可以设置成用反作用力来影响传动装置，例如在不同的PTC处作为传动张紧装置或作为相应的槽张紧装置。根据第二方面，提供了一种热太阳能系统，其包括支撑结构、多个PTC和根据任何上述方面的太阳能跟踪装置。多个PTC在支撑结构处彼此平行布置，并且太阳能跟踪装置连接到多个PTC。通过布置可单独调节的转换装置，不同的PTC可以调整其各自的角度方向。例如由于各种公差和不规则性得到补偿，因此在引导PTC时可以提高精度。另外，转换装置围绕PTC的相应转换装置环绕的设计,可以使太阳能跟踪装置的布置更紧凑和简洁。例如，太阳能跟踪系统可以布置在支撑结构内，从而保护其免受恶劣天气、污染等的影响，这可以减少维护和服务需求。即使错误地将太阳跟踪装置称为太阳跟踪“系统”，在阅读本说明书时，从其背景中可以明显看出是提到了“太阳跟踪装置”。太阳能跟踪装置旨在布置在热太阳能系统中。附图说明现在将通过示例性实施例并参考附图更详细地描述该方案，其中：图1是根据现有技术的布置的环境示意图。图2a-c是根据可能的实施例的布置示意图。图3a-b是根据可能的实施例的细节示意图。图4a-c是根据可能的实施例的操作中的布置示意图。图5a-b是根据可能的实施例的布置示意图。图6是根据可能的实施例的热太阳能系统的示意图。具体实施方式在本公开中将描述用于抛物槽式太阳能收集器(即PTC)和具有PTC的热太阳能系统的太阳能跟踪装置。在所提出的太阳能跟踪装置中，当太阳能跟踪装置的转换装置与PTC的相应转换装置配合时，通过传动装置传送一维操作运动并转换成PTC的枢转运动。太阳能跟踪装置的转换装置可调节地连接到传动装置，以便于单独调整PTC的角位置。在机械工程中，游隙(有时称为间隙(lash)或侧隙(backlash))是由机械部件之间的间隙引起的机构中的空隙(clearance)或空动。在太阳能跟踪机构中，因为操作驱动装置的运动的信号不完全对应于PTC的位置，这种游隙可能引入跟踪误差。在PTC太阳能跟踪系统中的游隙(即PTC太阳能跟踪装置)可以定义为任何部件可以在一个方向上移动的最大距离或角度，而不会以机械顺序向下一部分施加明显的力或运动。创新的概念是通过使用张紧装置来创建跟踪系统的驱动装置的力永远不会反转的情况，无论在日常操作中枢转方向或PTC的位置如何，来自PTC的扭矩在操作期间都不会反转，因此降低了游隙的影响。在以下示例性实施例中，通过在PTC处布置槽张紧装置来实现重心的移位。槽张紧装置以下任何一种形式实现：在PTC上施加的特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种太阳能跟踪装置(300)，用于使多个平行布置的抛物式槽太阳能收集器PTC(302)指向为朝向太阳，太阳能跟踪装置(300)可连接到PTC(302)并且包括：·驱动装置(308)，·传动装置(306)，和·多个转换装置(304)，传动装置(306)与驱动装置(308)连接，并与多个转换装置(304)中的每一个连接，传动装置(306)配置成将由驱动装置(308)引起的操作运动传送到多个转换装置(304)，并且每个转换装置(304)配置为将所传送的操作运动转换成多个PTC(302)中的相应一个围绕焦线的枢转运动，使得每个枢转运动将相应的PTC(302)的光学对称轴指向为朝向太阳，其特征在于，一个或多个转换装置(304)在沿着传动装置(306)的方向上与传动装置(306)可调节地连接，以便能够对多个PTC(302)中的相应一个进行单独的角位置调整。

【技术特征摘要】
2017.09.14 SE 1751126-21.一种太阳能跟踪装置(300)，用于使多个平行布置的抛物式槽太阳能收集器PTC(302)指向为朝向太阳，太阳能跟踪装置(300)可连接到PTC(302)并且包括：·驱动装置(308)，·传动装置(306)，和·多个转换装置(304)，传动装置(306)与驱动装置(308)连接，并与多个转换装置(304)中的每一个连接，传动装置(306)配置成将由驱动装置(308)引起的操作运动传送到多个转换装置(304)，并且每个转换装置(304)配置为将所传送的操作运动转换成多个PTC(302)中的相应一个围绕焦线的枢转运动，使得每个枢转运动将相应的PTC(302)的光学对称轴指向为朝向太阳，其特征在于，一个或多个转换装置(304)在沿着传动装置(306)的方向上与传动装置(306)可调节地连接，以便能够对多个PTC(302)中的相应一个进行单独的角位置调整。2.根据权利要求1所述的太阳能跟踪装置(300)，其中，所述驱动装置(308)包括线性致动器，并且所述传动装置(306)包括跟踪梁，其中所述线性致动器配置为使所述操作运动成为沿着跟踪梁的方向上的一维运动，所述线性致动器和跟踪梁彼此连接，使得一维操作运动例如通过推或拉传送到跟踪梁。3.根据权利要求1或2所述的太阳能跟踪装置(300)，其中，每个转换装置(304)配置为与各自PTC的相应的转换装置(320)的圆周配合，所述转换装置例如为滚筒或杆状物。4.根据权利要求1所述的太阳跟踪系统(300)，其中，所述传动装置(306)包括将所述转换装置(304)连接到所述驱动装置(308)的跟踪梁。5.根据权利要求1至4中任一项所述的太阳能跟踪装置(300)，其中，每个所述转换装置(304)包括相应的柔性构件，所述柔性构件例如为线或带，每个柔性构件构造成环绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·贝斯罗曼，
申请(专利权)人：阿布索里肯太阳能收集器公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE