一种模块化无遮挡浮力光集热装置，该装置主要包括：阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置和系统控制装置；所述阳光反射装置将阳光聚焦在所述集热输送装置中的集热器上，并由集热装置将热量输送出去；所述液压浮体装置为所述阳光反射装置提供支撑，并且所述阳光反射装置可跟随所述液压浮体装置转动；所述液压控制装置为液压浮体装置提供液压动力；系统控制装置对所述阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置进行协调控制，并且在系统控制装置的操纵下阳光反射装置实时跟踪太阳。
Modular non blocking buoyant light collecting device
A modular light collector without blocking the buoyancy, the device mainly includes: sunlight heat collecting device, conveying device, hydraulic floating device, control device and hydraulic control system; the sunlight reflection device to focus sunlight on the collector heat transfer device set in, and by the set the thermal device will heat transfer out; the hydraulic floating device to provide support for the sunlight reflection device, and the sunlight device can follow the hydraulic floating body rotation device; provide hydraulic power of the hydraulic control device for hydraulic floating device; the sunlight reflection device control system, collector conveying device, hydraulic floating device, hydraulic control device for coordinated control, and in the sunlight reflecting device control system control device of the real-time tracking of the sun.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种光集热装置，特别涉及一种无遮挡光集热装置。
技术介绍
目前的光热发电方式，最常见的有塔式、槽式、蝶式等。其中槽式为比较普及的一种，主要由以下几个部分组成光反射汇聚结构、支架结构、传动控制结构及系统、集热结构。其光反射汇聚结构主要为抛物反射面，该抛物面的数学定义为由一簇相互平行且垂直于同一平面的直线经过该平面内的一条抛物线所形成的轨迹集合，此为一个直纹抛物面。 取其中对称的一段作为反射面抛物反射面数学模型。一套光反射汇聚结构包括直纹抛物面状的光反射汇集面及其固定结构，支架结构，传动控制结构及系统和集热结构组成一个集热单元，再由若干个单元水平排成一线组成一组或一行，并将其中的集热结构串连在一起，集热结构一般是集热管。工作时，阳光照射光反射汇聚结构中的抛物反射面，通过反射汇聚到集热管并利用光热转换的高温将管内的导热介质加热，带有热能的导热介质再沿集热管出送到热发电装置。光反射汇聚结构中的抛物反射面可随太阳方位角、仰角俯仰变化而变化，并且通常与反射面集成在一起集热结构也随之一同运动，以保证聚焦光束时刻对准集热结构。由于结构上的限制槽式光热发电系统具有下列缺点第一、集热管由于要承受高温，所以结构并不简单，有一定体积。其产生的阴影影响反射效率，造成部分热量损失；第二、整个抛物反射面是分段制作，每段的工艺各不相同，制造成本随即增加。第三、每个分段的反射效率各不相同，汇聚后仍然存在不均勻。第四、集热结构内有集热管路，管路内流动着导热介质，不便于运动，容易发生故障。第五、一个集热单元没有进行标准化和模块化生产，不利于批量制作的成品率、质量检测和规范化。第六阳光跟踪要有微动控制结构整体，普通的电机由于自身结构和控制形式等原因，在起、制动，微调、野外防护、保养润滑等方面存在一定困难和不可靠性。塔式电站的缺点是建设费用昂贵，此外太阳光跟踪系统要求较高，特别是定日镜场的投资，由于其跟踪系统复杂，占了整个投资的一半以上。蝶式电站的缺点是功率较小， 分散。而当采用集群的大规模时造价也相对较高。
技术实现思路
为解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种模块化无遮挡浮力光集热装置，该装置主要包括阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置和系统控制装置；所述阳光反射装置将阳光聚焦在所述集热输送装置中的集热器上，并由集热装置将热量输送出去；所述液压浮体装置为所述阳光反射装置提供支撑，并且所述阳光反射装置可跟随所述液压浮体装置转动；所述液压控制装置为液压浮体装置提供液压动力；系统控制装置对所述阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置进行协调控制，并且在系统控制装置的操纵下阳光反射装置实时跟踪太阳。进一步，所述液压浮体装置可带动所述阳光反射装置以所述集热器中心为圆心转动。进一步，所述阳光反射装置包括，反射面结构，面支架结构和俯仰传感器；所述，反射面结构的整体形状为抛物线的一部分的垂直拉伸面，其凹面为反射面；所述面支架结构固定在反射面的背面的下部，用于支撑反射面结构，并且将反射面结构与液压浮体装置连接起来；所述俯仰传感器设置在反射面结构的顶部。进一步，所述反射面的截取范围是在反射效率最高原则的基础上结合偏馈天线截取原则来确定的，即选取抛物面内，处于遮挡区外并满足反射率最高原则的部分。进一步，所述液压浮体装置主要包括浮力圆弧腔、压力限位弹性滑动轮、轨道圆弧腔和密封圈结构；所述浮力圆弧腔为圆弧形密封空腔，其圆心为集热器的中心；其顶端与所述面支架结构固定连接；所述轨道圆弧腔为一端开口的圆弧状空腔，其圆心也为集热器的中心；所述浮力圆弧腔设置在轨道圆弧腔内，并可在其中移动；固定设置在浮力圆弧腔顶端的面支架结构由所述轨道圆弧腔的开口端伸出；轨道圆弧腔的开口端处还设置有密封结构，以避免轨道圆弧腔内的液体外泄；在所述浮力圆弧腔内侧壁上，位于浮力圆弧腔和轨道圆弧腔之间还设置有压力限位弹性滑动轮，压力限位弹性滑动轮受控于控制系统，当浮力圆弧腔需要自由移动时，压力限位弹性滑动轮正常滑动，辅助浮力圆弧腔在轨道圆弧腔中移动；当浮力圆弧腔需要制动时，则压力限位弹性滑动轮在控制系统的控制下产生磁力，将浮力圆弧腔吸附固定。进一步，所述液压控制装置包括液体储备箱、上液压管、液压泵及控制装置和下液压管；上液压管的一端与液体储备箱相连通，另一端与液压泵相连；下液压管的一端与液压泵相连，另一端与液压浮力装置中的轨道圆弧腔相连通，进一步，所述液压控制装置还包括设置在下液压管上的液体过滤器，用于在液压液体进入到轨道圆弧腔之前对液压液体进行过滤，以避免液压液体中的杂质进入到轨道圆弧腔内。进一步，所述集热输送装置包括集热器、集热支架、热输送管路和传热介质；所述集热器设置在集热支架的顶端，所述集热器与热输送管路相连，并通过热输送管道中的传热介质将其收集到的热量传递出去。进一步，所述集热器为固定式集热器，不参与所述模块化无遮挡浮力光集热装置任何机械运动，始终保持静止。进一步，所述系统控制装置，包括控制系统、控制网络；控制网络将控制系统与整个集热装置中的各需要控制的部分连接起来，进行数据传输和协调控制。本专利技术主要具有下列优点 1、无遮挡反射参考偏馈天线的设计原理，如图3a示，图中S区域位于抛物线顶点附近，为遮挡区，即入射阳光由于集热器的遮挡照射不到这个区域上，所以，我们选择S区域以外的区域中抛物面片段作为反射面，避免抛物反射面的焦点位于太阳和反射面之间。提高光照效率。2、高效反射面本专利技术中的太阳光反射面是抛物线垂直拉伸面的一部分，该部分的截取原则遵循的是反射效率最高原则，所以，在反射面面积相同的情况下，使用本专利技术中所公开的反射面形状可以获得较高的太阳光反射率。3、液压浮力推动控制阳光反射装置运动采用液压方式，利用浮力圆弧腔的浮力支撑其自身与阳光反射装置重量，以注液量控制浮力圆弧腔及固定为一体的反射面的转动高度，进而控制反射面的俯仰姿态，确保阳光汇聚于反射面焦点。4、固定式集热器在收集太阳光时，集热器不参与系统任何机械运动，保持静止，确保内部的传热介质工作正常。附图说明 图Ia为无遮挡浮力光集热装置结构示意图； 图Ib为无遮挡浮力光集热装置结构侧视图2为填埋法安装无遮挡浮力光集热装置安装示意图； 图3a为反射面聚焦示意图； 图3b为图3a中0区局部放大图； 图4为反射效率最高原则示意图。具体实施例方式本专利技术中的模块化无遮挡浮力光集热装置主要包括阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置和系统控制装置，阳光反射装置将阳光聚焦在集热输送装置上，并由集热装置将热量输送出去，液压浮体装置为阳光反射装置提供支撑，并且阳光反射装置可跟随液压浮体装置运动，液压控制装置为液压浮体装置提供液压动力，系统控制装置对上述各装置进行协调控制，并且在系统控制装置的操纵下阳光反射装置实时跟踪太阳。如图la、lb中所示，阳光反射装置包括，反射面结构11、面支架结构12、俯仰传感器13。反射面结构11为具有一定厚度的成型板材。如图3a中所示，反射面结构的垂直截面形状为抛物线的一部分，而反射面结构的整体形状为该部分的垂直拉伸面，也就是完整的抛物面的一部分。反射面结构11的材质采用玻璃或金属或高分子材料；反射面结构11 的凹面为反射面，反射面的表面镀膜或贴附反本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种模块化无遮挡浮力光集热装置，其特征为，该装置主要包括：阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置和系统控制装置；所述阳光反射装置将阳光聚焦在所述集热输送装置中的集热器上，并由集热装置将热量输送出去；所述液压浮体装置为所述阳光反射装置提供支撑，并且所述阳光反射装置可跟随所述液压浮体装置转动；所述液压控制装置为液压浮体装置提供液压动力；系统控制装置对所述阳光反射装置，集热输送装置，液压浮体装置，液压控制装置进行协调控制，并且在系统控制装置的操纵下阳光反射装置实时跟踪太阳。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：薛黎明，刘伯昂，
申请(专利权)人：中海阳新能源电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11
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