本实用新型专利技术涉及太阳能聚光装置，它包括定日系统和导光系统，定日系统包括主支架，转支架，摇支架，主、副反射镜，主、副反射镜固定在摇支架上，转支架调整主、副反射镜的定日方位角，摇支架调整主、副反射镜的定日仰角，从而实现定日跟踪的目的。导光系统包括主、副反射镜，主导光镜，辅助导光镜组件，分岔镜，光能接收器，太阳光束由主反射镜汇于聚焦点处，在聚焦点附近形成聚能光束，聚能光束再由副反射镜形成聚能平行光束，经光孔、主导光镜、辅助导光镜组件引向光能接收器。本实用新型专利技术的特点是方便自如地将聚能太阳光引向地面或室内，又能将多碟聚能太阳光二次汇交获得高增倍聚光比，分岔镜可实现多用途的太阳能利用。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及清洁新能源与可再生能源
，特别是涉及一种太阳能聚光装置。
技术介绍
跨入21世纪，人类将面临实现经济和社会可持续发展的重大挑战，在有限资源和 环境保护严格要求的双重制约下，节约资源、低碳环保已成为全球热点问题，而能源问题则 表现得更为突出。我们不仅要面对常规能源的匮乏与不足，而且还要解决化石能源的开发 利用所带来的一系列问题，如环境污染、温室效应等一系列与燃烧化石燃料有关的问题。人 类要解决上述能源问题，实现可持续发展，只能依靠科技进步，大规模地开发利用清洁与可 再生能源。目前，太阳能以其独具的优势越来越受到世人的关注，聚光式太阳炉、塔式太阳 能发电、碟式太阳能发电、太阳能制氢等技术已得到长足的发展，并且大型太阳聚光器日益 受到人们关注。然而，迄今为止尚未发现对聚能太阳光的较为理想的导光方法，因此无法便 利地将聚能光束引向较为理想的预设场所，如地面、室内或地下室等，因而只能将聚光式太 阳炉置露天使用，其使用效果受到极大影响，特别是在寒冷的冬季其问题显得更加突出，如 塔式太阳能发电的光能接收器被置在高塔之上，不仅聚光镜占地面积巨大，定日跟踪系统 复杂，而且碟式太阳能发电因结构所限影响其发电容量。此外，因大部分太阳能聚光装置的 光能接收器都设置在半高空状态，不仅散热损失大，而且还会给建造、运营、监控、维护工作 带来很大的不便。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种利用聚能太阳光的导光技术，将 聚能太阳光束方便自如地引向任何预设的位置，将光能接收器从半高空移置到地面或者室 内，既能合理规划聚光镜的布局、减少占地，简化定日跟踪系统，减少散热损失，降低建造、 运营、监控和维护成本，又能将多碟聚能太阳光束二次汇交，从而获得高增倍聚光比的太阳 能聚光装置。为了实现上述目的，本技术采取了如下技术方案太阳能聚光装置包括主支架、光能接收器和定日信号发生器。所述主支架的上端 设有水平空心内腔的固定主光道，所述固定主光道的一端设有套装有转支架的转支架转 轴，所述转支架通过转支架齿轮副与转支架电机连接，所述转支架电机与方位角驱动单元 连接；所述转支架的外侧两端设有铰接有摇支架的摇支架转轴，所述摇支架转轴通过摇支 架齿轮副与摇支架电机连接，所述摇架电机与仰角驱动单元连接，所述摇支架上端固定有 中央带有光孔的主反射镜，所述主反射镜的上方设有副反射镜；所述转支架的内侧两端设 有铰接有主导光镜的主导光镜转轴，所述主导光镜转轴通过主导光镜齿轮副与主导光镜电 机连接，所述主导光镜电机与法线角驱动单元连接。所述主支架上设有至少1个辅助导光镜组件。所述主支架上设有至少一个分岔导槽，所述分岔导槽内设有分岔镜。所述主反射镜的轴线与副反射镜的轴线重合并与摇支架转轴的轴线垂直；转支 架转轴的轴线与固定主光道轴线重合并与主导光镜转轴的轴线垂直；主导光镜转轴的轴线 是主导光镜面内的一条直线和摇支架转轴的轴线重合并与主反射镜和副反射镜的轴线垂 直；所述三条重合轴线汇交于主导光镜中心。所述主、副反射镜为凹型旋转抛物面聚光反射镜，其凹面相对，共有一个聚焦点， 所述聚焦点设在主、副反射镜之间紧靠副反射镜一侧的轴线上。由于本技术太阳能聚光装置定日跟踪结构采用双轴驱动跟踪系统，聚光结构 采用一对主副凹型旋转抛物面聚光反射镜系统获得便于导光处理的聚能平行光束，利用导 光结构将聚能平行光束方便自如地引向地面、室内、地下等任何预设的点位之上，将光能接 收器从半高空移置到地面或者室内，既能合理规划聚光镜的布局减少占地，简化定日跟踪 系统，减少散热损失，降低建造、运营、监控和维护成本等，还能将多碟聚能平行光束二次汇 交获得高增倍的聚光比，也可以采用分岔镜实现多用途的利用。附图说明图1是本技术太阳能聚光装置的结构示意图。图2是图1中A向示意图。图3是图2中B向示意图。图4是本技术太阳能聚光装置初装调试时的结构示意图。图5是本技术太阳能聚光装置用于多碟太阳光二次聚焦时的结构示意图。具体实施方式如图1至图5所示，本技术太阳能聚光装置包括主支架1、光能接收器和定日 信号发生器。所述主支架1的上端设有南北向水平空心内腔的固定主光道2。通常情况下 北半球由北向南的光道，南半球则由南向北光道，本实施例以北半球为例。所述固定主光道 2的一端设有套装有转支架3的转支架转轴16，所述转支架转轴16通过转支架齿轮副25 与转支架电机19连接，所述转支架电机19与方位角驱动单元22连接，方位角驱动单元22 接受来自定日信号发生器34的信号，经转支架电机19、转支架齿轮副25驱使转支架3绕转 支架转轴16转动，实现转支架3对太阳方位角35的跟踪。所述转支架3的外侧两端设有铰接有摇支架4的摇支架转轴17，所述摇支架转轴 17通过摇支架齿轮副沈与摇支架电机20连接，所述摇支架电机20与仰角驱动单元23连 接，所述摇支架4上端固定有中央带有光孔的主反射镜5，所述主反射镜5的上方设有副反 射镜6 ；主、副反射镜5、6为凹型旋转抛物面聚光反射镜，主、副反射镜5、6的凹面互相对 着，共用一条轴线，共用一个聚焦点，聚焦点设在主、副反射镜5、6之间的紧靠副反射镜6 — 侧的轴线上。主反射镜5在跟踪太阳的过程中始终保持其轴线与太阳光束10平行，太阳光 束10由主反射镜5反射汇于聚焦点8处，在聚焦点8附近形成聚能光束，聚焦点8上的聚 能光束对于副反射镜6来说就是一个光源，再由副反射镜6反射形成聚能平行光束11，聚能 平行光束11穿过开设在主反射镜5顶点部位的光孔沿主、副反射镜轴线14射向主导光镜 7的中心。仰角驱动单元23接受来自定日信号发生器34的信号，经摇支架电机20、摇支架齿轮副26驱使摇支架4绕摇支架转轴17转动，以实现摇支架4对太阳仰角37的跟踪。所述转支架3的内侧两端设有铰接有主导光镜7的主导光镜转轴18，所述主导光 镜转轴18通过主导光镜齿轮副27与主导光镜电机21连接，所述主导光镜电机21与法线 角驱动单元M连接；法线角驱动单元M接受来自定日信号发生器34的信号经主导光镜电 机21、主导光镜齿轮副27驱使主导光镜7绕主导光镜转轴18转动，以实现对法线角38的 调整。所述的主导光镜转轴18的轴线和摇支架转轴17的轴线重合，且在摇支架4的仰 角37变化1个单位时，主导光镜中心法线15的法线角38变化0. 5个单位的同向转角。所 述的转支架转轴16的轴线与主光道轴线13重合并与主导光镜转轴18的轴线垂直，主导光 镜转轴18的轴线是主导光镜7面内的一条直线与摇支架转轴17的轴线重合并与主副反射 镜轴线14垂直，主反射镜5的轴线与副反射镜6的轴线重合并与摇支架转轴17的轴线垂 直，三条重合轴线汇交于主导光镜中心9。转支架3可绕转支架转轴16转动以调整太阳方 位角35的同时，摇支架4和主导光镜7的方位角连同转支架3 —起发生等角度同转向变化。 因此，转支架3跟踪太阳处于任何方位时，固定主光道轴线2、主导光镜中心法线15和主副 反射镜轴线14始终处于一平面内。初装调试时，主反射镜5的仰角为90°，主导光镜7的 中心法线角38为45°，聚能平行光束11沿固定主光道轴线13传递。仰角驱动单元23驱 使摇支架4变化对太阳的仰角37 —个单位的转角时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种太阳能聚光装置包括主支架（１）、光能接收器和定日信号发生器，其特征在于：所述主支架（１）的上端设有水平空心内腔的固定主光道（２），所述固定主光道（２）的一端设有套装有转支架（３）的转支架转轴（１６），所述转支架转轴（１６）通过转支架齿轮副（２５）与转支架电机（１９）连接，所述转支架电机（１９）与方位角驱动单元（２２）连接；所述转支架（３）的外侧两端设有铰接有摇支架（４）的摇支架转轴（１７），所述摇支架转轴（１７）通过摇支架齿轮副（２６）与摇支架电机（２０）连接，所述摇支架电机（２０）与仰角驱动单元（２３）连接，所述摇支架（４）上端固定有中央带有光孔的主反射镜（５），所述主反射镜（５）的上方设有副反射镜（６）；所述转支架（３）的内侧两端设有铰接有主导光镜（７）的主导光镜转轴（１８），所述主导光镜转轴（１８）通过主导光镜齿轮副（２７）与主导光镜电机（２１）连接，所述主导光镜电机（２１）与法线角驱动单元（２４）连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：权成七，
申请(专利权)人：延边大学，
类型：实用新型
国别省市：22
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