本发明专利技术公开了拼装式聚光太阳能采集装置，其特征为：所述的太阳能采集装置包含一块底板，两块顶板，一块透明面板，两块顶板各设有一个轴承，一根集热管穿越两个轴承；顶板有上、下两条边，上边为直线，下边为对称抛物线，底板和顶板各有一个表面为反射镜面；底板、顶板和面板的每条边上设有条形拼接构件，底板、顶板和面板借助所述拼接构件拼装成一封闭箱形并形成聚光反射结构，集热管穿过两个轴承内圈定位于该聚光反射结构的焦直线上。本发明专利技术可由平面板材直接拼装而成，利用材料的自然弹性弯曲形成聚光曲面，不通过加热预成形。优点是制造和安装均相当简便，大幅度简化制造工艺和降低成本，又很容易通过矫正办法获得较高的聚光精度，同时也可以使包装和运输时的体积和成本缩到最小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及太阳能利用的
，具体地说是一种可跟踪的拼装式柱面聚光太阳能采集装置及其拼装方法。
技术介绍
抛物槽式跟踪聚光太阳能采集装置是一种高性价比的太阳能利用方式，已被应用于从中等规模的太阳能热采集到大规模太阳能发电厂的多种环境中。它用一个或一系列弯曲成抛物柱面的反射镜面将入射阳光聚焦集中到位于抛物柱面焦线上的一根集热管上，集热管将太阳光的光能吸收转化为热能后，由集热管内部的循环导热介质将热能带走收集，或用于供热或用于发电。商业运行的大型槽式太阳能发电厂已有数十年的历史。 槽式太阳能采集面临的最大困难是装置的安装成本过高，以致于用于能源采集时能源成本与煤炭等化石能源相比在经济上缺乏竞争优势，严重地制约了它的大面积推广。因此降低装置的成本是技术发展的主要课题。 在槽式太阳能装置的成本中，抛物形聚光镜面的成本往往是最主要的一部分。这 是因为现在镜面的制造一般要将平板形基底材料(金属或玻璃)加热软化以后利用模具使 其弯曲成所需的形状。成形过程中材料和温度的任何细小的不均匀性都会导入局部的法线 方向误差。同时，反射镜面的效率对局部法线方向误差极为敏感，很小的法线方向误差就会 引起散焦，降低装置的采集效率。所以在加工过程中对精度要求很高，废品率也不易控制， 严重提升成本。 而且，现有的槽式太阳能装置多采用不加前置透明面板的开放式技术方案。开放 式槽式装置需要依靠镜面基底材料的强度来防止变形和获得足够的抗风能力，所以基底材 料必须具有较高的机械强度和足够的厚度。这就进一步增加了成形加工的困难和成本。 加前置透明面板的小型封闭式采集装置可以得到很强的自然几何稳定性，抗变形 和抗风能力比开放式装置大有增强，但镜面加热成形引起局部法线方向误差的问题仍十分 严重。 成形误差的存在直接影响到采集装置的聚光率，从而制约其效率。抛物面槽式采集装置的理论最高线聚光率可达220倍左右，对应于70倍的面聚光率。但是目前商业装置中最先进的标称线聚光率为82倍，而且这些装置的制造及安装均甚为昂贵。在一般的加工条件下，加热成形的槽式采集装置要保证30倍的有效线聚光率已有诸多困难。 预成形的反射镜面带来的另一个缺陷是包装和运输成本。特别是小型封闭式装置，制造成本低、重量轻但体积庞大，在某些情况下包装、仓储和运输成本甚至会接近或超过制造成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种拼装式太阳能采集装置，它可大幅度简化制造工艺和降 低成本，又很容易通过矫正办法获得较高的聚光精度，同时也可以使包装和运输时的体积和成本縮到最小。 本专利技术的技术方案是这样实现的拼装式聚光太阳能采集装置，其特征为所述 的太阳能采集装置包含一块底板，两块顶板， 一块透明面板，两块顶板各设有一个轴承，一 根集热管穿越两个轴承；顶板有上、下两条边，上边为直线，下边为对称抛物线，底板和顶板 各有一个表面为反射镜面；底板、顶板和面板的每条边上设有条形拼接构件，底板、顶板和 面板借助所述拼接构件拼装成一封闭箱形并形成聚光反射结构，集热管穿过两个轴承内圈 定位于该聚光反射结构的焦直线上。 拼装式聚光太阳能采集装置的拼装方法，其特征为所述太阳能采集装置的拼装 方法包括以下步骤，a.将底板略加弯曲后顶边插入一块顶板底边的拼接构件槽中；b.将 底板的另一顶边同法插入另一块顶板底边的拼接构件槽中；C.将集热管穿入两块顶板的 轴承内；d.将面板盖上，同时将底板的两个侧边向内压迫使其进入面板侧边的角条内部定 位；其中面板通过侧边拼接构件对底板的侧边向内施压使后者弹性弯曲成接近于对称抛物 柱面的形状，该形状进一步通过顶板下边与底板顶边的拼接予以矫正和固定；拼接后底板 和顶板的镜面向内形成聚光反射结构；底板和面板的侧边条形拼接构件为角条，分别固定 于底板和面板的侧边，拼装后两个角条在底板的外向弹性力作用下相互靠紧；面板的顶边 拼接构件为金属角条；顶板上边的拼接构件为方形金属管，f.用紧固螺栓将面板的顶边与 顶板的上边进行紧固，顶板底边的拼接构件为下部带内钩的槽形条，底板顶边的拼接构件 为带斜面的条形突起以及顶边的开叉；拼装时底板的顶边插入槽形条中，插入后底板的条 形突起完全置入顶板底边的拼接构件槽形条中，并由槽形条中的内钩锁定不致脱落，底板 顶边的开叉被槽形条的底部压紧；此时底板顶边的开叉被槽形条的底部压紧起到防水作 用，最后将金属角条与方形金属管在拼装后用螺栓结合紧固。 本专利技术可由平面板材直接拼装而成，利用材料的自然弹性弯曲形成聚光曲面，不通 过加热预成形。优点是制造和安装均相当简便，不仅大幅度简化制造工艺和降低成本，又很容 易通过矫正办法获得较高的聚光精度，同时也可以使包装和运输时的体积和成本縮到最小。附图说明 图l至图4是本专利技术的太阳能采集装置的装配过程示意图。其中图l是分散的各 部件，其中底板处于弹性弯曲状态；图2是底板和顶板拼装结合后的情形；图3是集热管插 入轴承内后的情形；图4是装配完成后的采集装置。 图5是本专利技术的面板侧边和底板侧边的拼接构件截面图(拼装入位前)。 图6是本专利技术的面板侧边和底板侧边的拼接构件截面图(拼装入位后)。 图7是本专利技术的顶板下边和底板顶边的拼接构件截面图(拼装入位前)。 图8是本专利技术的顶板下边和底板顶边的拼接构件截面图(拼装入位后)。 图9是本专利技术的顶板上边和面板顶边的拼接构件截面图(拼装入位前)。 图10是本专利技术的顶板上边和面板顶边的拼接构件截面图(拼装入位后)。 图11是本专利技术的底板下部矫正构件的立体图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。 附图中的标记1为装置的底板，2为装置的顶板，3为装置的面板，4为集热管，5为 轴承。6为面板的顶边拼接构件，7为面板的侧边拼接构件，8为底板的侧边拼接构件，9为 底板的顶边拼接构件，10为顶板的下边拼接构件，11为顶板的上边拼接构件，12为面板侧 边拼接构件顶部的弯条，13为面板与顶板的拼接紧固螺栓，14为顶板下边拼接构件下部的 内钩，15为底板顶边的开叉，16为矫正反射曲面边缘曲率的杆形扳转构件，17为该杆形扳 转构件与底板相抵的一端的撑件，20为矫正反射曲面曲率过高区域的角条，21为矫正反射 曲面曲率过高区域的钢丝压杆。 本专利技术为一种聚光太阳能采集装置，其特征为所述太阳能采集装置包含一块底 板1，两块顶板2， 一块透明面板3， 一根集热管4和两个轴承5，其特征为底板在无外力 作用条件下为长方形匀质平板；透明面板为长方形；顶板有上、下两条边，下边为对称抛物 线，上边为直线；顶板中部开有一轴孔，轴孔的中心为下边抛物线的焦点或焦点下方，该中 心与该焦点的距离不超过顶板上边长度的0. 01倍；轴承固定于轴孔的周围；底板和顶板各 有一个表面为反射率在80%以上的光滑镜面；底板、顶板和面板的每条边上设有条形拼接 构件(6，7，8，9，10，11);底板、顶板和面板可借助所述拼接构件拼装成一封闭箱形结构，其 中面板通过侧边拼接构件对底板的侧边向内施压使后者弹性弯曲成接近于对称抛物柱面 的形状，该形状进一步通过顶板下边与底板顶边的拼接予以矫正和固定；拼接后底板和顶 板的镜面向内形成聚光反射结构；集热管穿过两个轴承内圈定位于该聚光反射结构的焦直 线上；借助于人工或控制机构，所述箱形结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
拼装式聚光太阳能采集装置，其特征为：所述的太阳能采集装置包含一块底板，两块顶板，一块透明面板，两块顶板各设有一个轴承，一根集热管穿越两个轴承；顶板有上、下两条边，上边为直线，下边为对称抛物线，底板和顶板各有一个表面为反射率超过８０％的光滑镜面；底板、顶板和面板的每条边上设有条形拼接构件，底板、顶板和面板借助所述拼接构件拼装成一封闭箱形并形成聚光反射结构，集热管穿过两个轴承内圈定位于该聚光反射结构的焦直线上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖刚，
申请(专利权)人：上海神曦太阳能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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