本发明专利技术披露一种太阳能聚集装置。该太阳能聚集装置包括封闭式框架、反射镜和吸收器。封闭式框架的透光面使用玻璃板覆盖，反射镜安装在封闭式框架内并且具有长焦线，吸收器安装在反射镜的长焦线位置，反射镜跟踪太阳的位置变化进行调整而将太阳光反射到所述长焦线。本发明专利技术的结构具有以下优点：将太阳能聚光器安装在封闭式框架内，使大面积提高反射率，不必考虑抗风性及沙尘污染，大大减少材料使用，降低成本，无风力影响，轻体结构也大大降低跟踪驱动系统的功率及强度，对于提高跟踪精度，降低成本大有帮助。本发明专利技术还可作为搭建建筑物的顶部或框架使用，既节约建筑成本，又有利于装置的推广使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能应用
，具体来说涉及太阳能聚集装置。
技术介绍
太阳能作为一种洁净、环保的能源，长期以来人们一直致力于对其 的开发和利用。特别是近年来，由于油价的不断攀升和对环境保护要求 的提高，以及大气二氧化碳排放量的限制，各国更加努力地开展了太阳 能利用方面的研究。由于太阳辐射的功率密度较低，为了充分地利用太阳能，跟踪太阳 光的位置变化并将其光线聚集转化为热能和电能，是太阳能利用中非常 重要的技术。现有太阳能聚集技术中，如美国专利US4296737, US4770162, US4148564和US5832362分别公开了具有抛物面反射镜、费涅尔镜、平 面条反射镜等结构的太阳能聚集装置，但这些太阳能聚集装置中都存在 一个主要问题，即结构自身的重力和要承受风的影响而增加结构的质 量。 一般的风力将使反射镜扭曲和变形，降低收集的效率。如果是大风 和强风将毁坏整个系统，同时这些收集系统不能防雨和防尘，且不方便 维修，使得成本和造价不断地升高。虽然有一些小型的太阳能利用系统采用了在吸收装置表面覆盖玻 璃板的方式，达到防尘或抗风效果，但使用面积较小，单片玻璃覆盖在 装置外壳上防止了灰尘污染，但导致了热量吸收性能的降低，因此无法 形成工业化使用效果。另外，小型槽式线形聚焦装置单条焦线长度较短， 单条吸收装置也短，存在反射光线不能充分被吸收装置获得、边界损失 较多、效率低的缺点。此外，材料利用率也低，制造成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供克服以上问题的太阳能聚集装置。为此，本专利技术提供一种太阳能聚集装置。该太阳能聚集装置包括封4闭式框架，反射镜和吸收器。封闭式框架的透光面使用玻璃板覆盖，反 射镜安装在封闭式框架内并且具有长焦线，吸收器安装在反射镜的长焦 线位置，反射镜跟踪太阳的位置变化进行调整而将太阳光反射到所述长 焦线。反射镜可以采用轻体结构。反射镜可以采用抛物槽或抛物槽组合或菲涅耳阵列形聚焦结构。反射镜可以釆用前反射形式。反射镜可釆用具有高反射率的薄铝 板，也可釆用在薄膜基材上镀制纯银、纯铝或其它高反材料作为反射膜。 进一步优选的是，反射镜的反射膜上覆盖增强反射涂层,进一步提高反射 率并保护反射涂层。可以在反射镜后部安装支撑架增强反射镜强度保持形状精度。多个 支撑架采用玻璃管骨架结构模块化连接。太阳能聚集装置可以包括连接管，连接管连接至所述多个模块中的 吸收器。该太阳能聚集装置可以模块化拼装后利用连接管连接各太阳能 吸收器形成更大规模的太阳能聚集装置。太阳能聚集装置可以用作为建筑构件，例如搭建建筑物的顶部或墙 体使用，既节约了建筑成本，同时不需增加额外的安装空间为本装置的 推广提供帮助。本专利技术的结构和已有的太阳能聚集装置相比较具有以下优点 (1)本专利技术将太阳能聚光器安装在封闭式框架内，使大面积的反 射镜不必考虑抗风性及沙尘污染，大大减少材料使用，降低成本，无风 力影响，轻体结构，也大大降低跟踪驱动系统的功率及强度，对于提高 跟踪精度，降低成本大有帮助。(2)模块化框架和模块化反射镜结构 可以得到长的焦线，在长焦线位置安置的长线形吸收装置可避免短装置 造成的边界损失，提高吸收效率并降低成本；(3)本专利技术采用模块化 拼装组合结构，制造方法简单，成本造价低廉，安装和维修异常方便， 适合大规模推广应用；(4)本专利技术还可作为搭建建筑物的顶部或框架 使用，既节约建筑成本，又有利于装置的推广使用。附图说明图1是本专利技术太阳能聚集装置的结构示意图； 图2是反射镜面拼装形成长聚焦线结构的示意5图3是反射镜面整体示意图； 图4是轻体结构反射镜面示意图； 图5是太阳高度角较低时的反射镜位置示意图； 图6是太阳高度角较高时的反射镜位置示意图； 图7是太阳高度角最高时的反射镜位置示意图； 图8是将本专利技术的太阳能聚集装置直立放置的示意图； 图9,图IO和图11分别表示了反射镜采用菲涅耳阵列形结构时不 同太阳入射角度下的状态图。具体实施例方式图1是本专利技术太阳能聚集装置的结构示意图。如图所示，太阳能聚 集装置包括一个封闭式框架。该框架可以包括多个框架单元，例如相邻 的框架单元121、 122和123。多个框架单元可以通过卡接或者焊接固定 在一起。框架主要受光面(例如顶部)覆盖透光玻璃板140,相邻模块 的玻璃板使用例如密封橡胶进行平面连接，框架整体的其余各外表面可 以用板材覆盖，形成一个有透光面的封闭式框架结构。这样，可以保证 整个太阳能聚集装置内部无风力扰动，并同时防水防尘，人员可自如地 对受光面的玻璃板外面做周期性清洁。封闭框架内安装有反射镜。以框架单元121为例，其内安装有反射 镜单元101- 1和101-2。反射镜安装在封闭框架的内部，从而不会受到 恶劣天气的影响导致反射镜损坏，同时太阳光也能透过顶部玻璃照射到 反射镜上。在一个例子中，所述反射镜采用轻体结构，比如采用薄板材 料(如有较好反射率的薄铝板或镀有高反射材料的PET,PC等塑料薄膜) 制作。反射镜可以做成抛物槽型、抛物槽组合型或菲涅耳阵列型，其光 学设计为将入射光线汇聚到一条焦线上。在进一步优化的例子中，反射镜采用前反射式，可采用具有高反射 率的薄铝板，也可采用在薄膜基材的光线射入面上镀制纯银、.纯铝或其 它高反材料作为反射膜，并且为进一步提高反射率并减少恶劣环境对镀 膜的损坏，可在所镀高反射膜上覆盖增强反射涂层并具备阻隔水汽和氧 气侵入的能力，以提高反射率并防止反射面氧化造成反射率下降。该增 强反射及防护阻隔涂层由于不会受到严重风沙侵袭可以具有长期的增 反及防护能力，使反射镜保持高反射效果。此种前反射方式可以长期保6持卯％以上，甚至95%以上的高反射率。此外，也可以在所镀高反射膜 上覆盖增强反射涂层或者保护涂层。由于在封闭空间内反射镜得到很好的保护，反射镜可以有长寿命周 期并且一直保持很高的反射率，与当前已知使用的后反射玻璃镜及开放 环境中使用的铝镜相比，可提高10%~20%的反射效率。因此，虽然反 射镜置于封闭空间内，光线透过盖板玻璃入射进来时有10%~15%的损 耗，但系统的整体吸收效率并未有大的降低，长期运行过程中甚至有所 提高。为增加反射镜的强度，在反射镜底部固定安装支撑支架，支撑支架 在下文作详细介绍。考虑到阳光透过玻璃板的衰减对整个装置吸收效率的影响，优选在 玻璃盖板两面涂镀或覆盖减反射增透光学膜。考虑到环境侵蚀或清洁维 护所导致的外表面磨损，以在内表面涂镀或覆盖减反射增透光学膜为 佳。太阳能聚集装置还包括至少一根吸热管，例如贯穿框架单元 121-123的吸热管110- 1和贯穿相邻单元的吸热管110-2。吸热管固定 在框架内部反射镜的焦线位置，太阳光入射在反射镜上，经其反射聚焦 在吸热管处，从而加热吸热管内部流动的导热介质形成能量转换。两根 相邻吸热管末端可采用连接短管131连接，顶端与系统连接管130相连， 装置内所有吸热管热量汇总后导出。太阳能聚集装置中的每个反射镜可根据每天不同时刻的太阳位置 作相应调整，使入射太阳光始终沿镜面主轴方向入射达到光学聚焦效 果，下文将对此描述。另外，为方便工作人员进入框架内部对聚光器进行检修，在框架(例 如侧面)设置检修出入口 。太阳能聚集装置可以作为搭建建筑物的顶部。本专利技术太阳能聚焦装 置采用的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能聚集装置，其特征在于包括封闭式框架，反射镜和吸收器，其中封闭式框架的透光面使用玻璃板覆盖，反射镜安装在封闭式框架内并且具有长焦线，吸收器安装在反射镜的长焦线位置，反射镜跟踪太阳的位置变化进行调整而将太阳光反射到所述长焦线。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，
申请(专利权)人：刘阳，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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