本实用新型专利技术属于太阳能热利用领域，公开了一种抛物面型槽式集热装置、集热器及集热系统，包括反射镜支架和反射单元；反射镜支架包括扭矩框，扭矩框的两侧对称设置若干翼片；反射单元包括若干反射镜列，若干反射镜列在反射镜支架上依次设置，各反射镜列均包括若干反射镜，各反射镜分别与扭矩框或翼片的上表面固定连接，反射单元的弯曲弧线满足抛物线公式；反射镜支架上设置集热管支架，集热管支架上设置集热管，集热管位于反射单元的焦线位置。该集热装置、集热器及集热系统光学效率较高，可大幅降低了单位反射面积对应的钢结构、管道和阀门的数量以及土地的使用量，降低了槽式技术的整体造价，提升了经济性。
【技术实现步骤摘要】
抛物面型槽式集热装置、集热器及集热系统
本技术属于太阳能热利用领域，涉及一种抛物面型槽式集热装置、集热器及集热系统。
技术介绍
槽式集热器是一种通过光热转化方式利用太阳能的装置，通过聚焦、反射和吸收等过程实现光能到热能的转化，使换热介质达到一定温度，以满足不同负载的需求的集热装置。槽式集热器属于中高温集热器的范畴，可以使换热工质得到比较高的温度，可被用到热发电、海水淡化处理、供暖工程、吸收式制冷等生活和生产领域。槽式集热器是整个槽式技术的关键设备，对槽式路线的效率影响较大。2010年前已经使用的槽式集热器包括ACurex3001、ET-100/150、DS-1、M.A.N.M480、LS-1、LS-2、LS-3等，后三种型号集热器都在早期的SEGS槽式光热电站中得以应用。其中LS-3的反射单元开口宽度为5.76m，随后的多个集热器均沿用了5.76m开口的典型设计。目前，通常默认大于5.76m开口尺寸为大开口集热器，开口尺寸的增加能够提高集热器的效率，近年来多个研究机构都致力于高效率集热器的开发。如Skyfuel在2014年开发出使用反射膜技术的大开口SkyTroughDSP集热器，开口尺寸为7米；Flabeg和SBP联合设计的UltimateTrough，开口达7.51米；阿本戈Abengoa新一代槽式集热器，其开口达8.2米，可见槽式集热器在朝着大开口的方向发展。但是随着开口尺寸的增加，集热器的成本，尤其是钢结构成本大幅增加，导致虽然集热器效率得以提高，但单位制造成本不断上升，在推广应用过程中存在一定困难。因此有必要开发一种高效经济的槽式集热器，以提高槽式技术路线的太阳能转化效率，同时降低转化成本。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术中，现有槽式集热技术路线成本高的缺点，提供一种抛物面型槽式集热装置、集热器及集热系统。为达到上述目的，本技术采用以下技术方案予以实现：本技术第一方面，一种抛物面型槽式集热装置，包括反射镜支架和反射单元；反射镜支架包括扭矩框和扭矩框两侧对称设置的若干翼片；反射单元包括若干反射镜列，若干反射镜列在反射镜支架上依次设置，各反射镜列均包括若干反射镜，各反射镜分别与扭矩框或翼片的上表面固定连接，反射单元的弯曲弧线满足抛物线公式；反射镜支架上设置集热管支架，集热管支架上设置集热管，集热管位于反射单元的焦线位置。本技术抛物面型槽式集热装置进一步的改进在于：所述若干反射镜中相邻反射镜之间留有间隙，各反射镜的背面均设置若干陶瓷片，各反射镜均通过若干陶瓷片分别与扭矩框或翼片的上表面固定连接。所述集热管为套管结构，内层为金属管，外层为玻璃管，且玻璃管和金属管间抽真空。所述集热管支架包括自下而上依次设置的弹簧片、支撑刚框架以及集热管卡座；弹簧片与反射镜支架连接，集热管卡座与集热管连接。所述集热装置的开口尺寸为8.0-9.9m，边缘角为80°-90°。本技术第二方面，一种抛物面型槽式集热器，包括若干上述的集热装置以及若干立柱；若干集热装置依次串联布置，相邻两集热装置分别与立柱两侧连接；且若干立柱中至少一个立柱为驱动立柱，其余立柱为支撑立柱。本技术抛物面型槽式集热器进一步的改进在于：所述支撑立柱包括钢结构支柱；钢结构支柱底部设置若干用于连接混凝土基础的螺栓；钢结构支柱顶部两侧均设置第一转动轴和第一端板；第一转动轴一端通过轴承与支柱连接，另一端通过第一端板与集热装置连接；所述驱动立柱包括支柱；支柱底部设置若干用于连接混凝土基础的螺栓；支柱顶部两侧均设置第二转动轴和第二端板；第二转动轴一端通过轴承与支柱连接，另一端通过第二端板与集热装置连接；支柱侧壁上设置两个塔头、液压泵站、两个液压缸、蓄能器和控制器，两个塔头呈对称布置，塔头上端与第二转动轴连接，下端与液压缸连接；液压泵站与液压缸通过油管线连接，蓄能器与液压缸连接，控制器与液压泵站连接。所述钢结构支柱与第一转动轴之间以及支柱与第二转动轴之间均设置轴瓦。本技术第三方面，一种抛物面型槽式集热系统，包括若干上述的集热器以及若干连接管道；若干集热器通过若干连接管道依次连接。本技术抛物面型槽式集热系统进一步的改进在于：所述若干集热器按照一字型布置或U型布置，各集热器均与水平面呈预设角度倾斜布置，各连接管道上均设置压力测量装置和温度测量装置。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术抛物面型槽式集热装置，通过设置扭矩框，在扭矩框的两侧对称设置若干翼片形成反射镜支架结构，通过反射镜支架结构支撑反射单元，基于扭矩框及翼片的协同设计，有效提升了集热装置的开口尺寸，与开口尺寸较小的集热器相比，虽然增加整个集热器的材料用量，但大幅降低了单位反射面积对应的钢结构使用量以及管道、阀门和土地的使用量，极大的降低了单位反射面积的集热成本，降低了槽式技术的整体造价，提升了经济性。同时，整体集热装置的结构设计稳定，抗风性能好，在大风条件下仍然具有较好的光学性能，提高了太阳能的可利用率，进一步提升了整体的经济性。进一步的，反射镜中相邻反射镜之间留有间隙，各反射镜的背面均设置若干陶瓷片，各反射镜均通过若干陶瓷片分别与扭矩框或翼片的上表面固定连接，间隙的存在能够大幅降低反射镜及反射镜支架表面所受风载，提高集热器的抗风性能降低造价。进一步的，集热管为套管结构，内层为金属管，外层为玻璃管，且玻璃管和金属管间抽真空，抑制对流和传导热损失，提升集热效率。进一步的，集热管支架包含弹簧片，满足集热管在不同膨胀度下的支撑要求。进一步的，钢结构支柱与第一转动轴之间以及支柱与第二转动轴之间均设置轴瓦，减少轴转动时的摩擦力。进一步的，各集热器均与水平面呈预设角度倾斜布置，以便需要时利用重力排出集热管中的传热介质。附图说明图1为本技术的抛物面型槽式集热装置结构示意图；图2为本技术的抛物面型槽式集热装置侧视图；图3为本技术的反射镜支架结构示意图；图4为本技术的集热管支架结构示意图；图5为本技术的支撑立柱主视图；图6为本技术的支撑立柱侧视图；图7为本技术的驱动立柱主视图；图8为本技术的驱动立柱侧视图；图9为本技术的一字型布置集热系统结构示意图；图10为本技术的U型布置集热系统结构示意图。其中：1-反射镜支架；2-反射单元；3-集热管支架；4-集热管；5-钢结构支柱；6-第一转动轴；7-第一端板；8-支柱；9-塔头；10-第二转动轴；11-液压泵站；12-液压缸；13-蓄能器；14-控制器；15-轴承；16-第二端板；17-弹簧片；18-支撑刚框架；19-集热管卡座；101-扭矩框；102-翼片。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本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、完整地本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种抛物面型槽式集热装置，其特征在于，包括反射镜支架(1)和反射单元(2)；/n反射镜支架(1)包括扭矩框(101)和扭矩框(101)两侧对称设置的若干翼片(102)；反射单元(2)包括若干反射镜列，若干反射镜列在反射镜支架(1)上依次设置，各反射镜列均包括若干反射镜，各反射镜分别与扭矩框(101)或翼片(102)的上表面固定连接，反射单元(2)的弯曲弧线满足抛物线公式；反射镜支架(1)上设置集热管支架(3)，集热管支架(3)上设置集热管(4)，集热管(4)位于反射单元(2)的焦线位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种抛物面型槽式集热装置，其特征在于，包括反射镜支架(1)和反射单元(2)；
反射镜支架(1)包括扭矩框(101)和扭矩框(101)两侧对称设置的若干翼片(102)；反射单元(2)包括若干反射镜列，若干反射镜列在反射镜支架(1)上依次设置，各反射镜列均包括若干反射镜，各反射镜分别与扭矩框(101)或翼片(102)的上表面固定连接，反射单元(2)的弯曲弧线满足抛物线公式；反射镜支架(1)上设置集热管支架(3)，集热管支架(3)上设置集热管(4)，集热管(4)位于反射单元(2)的焦线位置。
2.根据权利要求1所述的抛物面型槽式集热装置，其特征在于，所述若干反射镜中相邻反射镜之间留有间隙，各反射镜的背面均设置若干陶瓷片，各反射镜均通过若干陶瓷片分别与扭矩框(101)或翼片(102)的上表面固定连接。
3.根据权利要求1所述的抛物面型槽式集热装置，其特征在于，所述集热管为套管结构，内层为金属管，外层为玻璃管，且玻璃管和金属管间抽真空。
4.根据权利要求1所述的抛物面型槽式集热装置，其特征在于，所述集热管支架(3)包括自下而上依次设置的弹簧片(17)、支撑刚框架(18)以及集热管卡座(19)；弹簧片(17)与反射镜支架(1)连接，集热管卡座(19)与集热管(4)连接。
5.根据权利要求1所述的抛物面型槽式集热装置，其特征在于，所述集热装置的开口尺寸为8.0-9.9m，边缘角为80°-90°。
6.一种抛物面型槽式集热器，其特征在于，包括若干权利要求1至5任一项所述的集热装置以及若干立柱；
若干集热装置依次串联布置，相邻两集热装置分别与立柱两侧连接；且若...
【专利技术属性】
技术研发人员：张智博，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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