槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列技术方案

本实用新型专利技术公开了一种槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，属于太阳能集热系统领域。所述集热器包括：太阳能集热系统、集热器支架结构，所述集热器支架结构上设置有太阳能集热系统、聚光反射调节装置，集热器支架结构中部设置有液压传动系统、跟踪控制系统。本实用新型专利技术通过集热器的模块化及阵列式集合，增强聚光效率及跟踪精度，进而提高集热效率，降低成本。结构简单，投入成本低，易于推广普及，特别适于大规模的槽式电站的建设。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能集热系统领域，特别涉及一种槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列。
技术介绍
我国以煤炭为主的电力结构引发了严重的环境问题，随着能源危机和环境问题的日益加重，采用太阳热能进行大规模集中式发电，不仅对我国电力的可持续发展和改变以煤为主的发电结构将发挥重大作用，也是电力工业实现可持续发展的重要能源基础。在太阳能聚光集热技术中，槽式抛物面聚光器应用最为广泛和成熟，已在许多大型的太阳能热电站得到了成功的利用。在槽式太阳能发电系统中，抛物面集热器的效率直接影响到整个电厂的效率。传统的槽式抛物面太阳能集热器主要由抛物面反射镜、太阳能接收器和支架三部分所组成，接收器的吸热管由内、外管组成，内管通常为不锈钢管，镀有选择性涂层，外管为玻璃材料，内外管之间的夹层抽成真空，吸热管两端为波纹管。在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题:一、槽式抛物面集热器的光学性能是影响集热器集热效率的重要原因，现有集热器的接收器的吸热管结构散焦效果直接影响了其光学性能，因而聚光效率不高，集热效率低；二、现有集热器存在跟踪误差较大，光线不可能始终与抛物面的采光面垂直，而是与采光面的法线存在入射角，因而跟踪精度低；三、现有集热器的支架笨重，成本过高，不利于推广普及。
技术实现思路
为了解决现有技术中集热器聚光效率不高，跟踪精度低的问题，本技术实施例提供了一种槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，通过集热器的模块化及阵列式集合，增强聚光效率及跟踪精度，进而提高集热效率，降低成本。所述技术方案如下:一种槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，所述集热器包括:太阳能集热系统、集热器支架结构，所述集热器支架结构上设置有太阳能集热系统、聚光反射调节装置，集热器支架结构中部设置有液压传动系统、跟踪控制系统。具体地，所述太阳能集热系统至少包括:槽式镀膜真空管、真空管调节座、真空管支架U型座、遮光罩、过渡管、弯头；所述真空管支架U型座安装在集热器支架结构的真空管端部支架和真空管中部三角支架顶部，所述真空管支架U型座上安装有真空管调节座，真空管调节座上安装有槽式镀膜真空管、遮光罩；在槽式镀膜真空管的两端安装有过渡管和/或弯头。具体地，所述聚光反射调节装置至少包括:反射镜、L型支撑、反射镜陶瓷块、双直角支撑；所述反射镜通过L型支撑、反射镜陶瓷块、双直角支撑用螺栓联接在集热器支架结构的悬臂上。具体地，所述集热器支架结构至少包括:扭矩管主梁、扭矩管耳片、加强板、支撑悬臂、扭矩管法兰板、连接轴法兰板、模块间连接轴、轴承盖，轴承座，轴承座固定板、集热器侧支架、中柱、中地基、侧地基、真空管端部支架、真空管中部三角支架、真空管支架固定板、支撑叉横梁、支撑叉端板、螺钉销、旋转管加强块、旋转管；所述扭矩管主梁通过扭矩管耳片、加强板用螺栓与支撑悬臂联接，支撑悬臂上设置有聚光反射调节装置，扭矩管主梁两端通过扭矩管法兰板、连接轴法兰板用螺钉与太阳能集热系统的真空管支架固定板联接；所述支撑悬臂下面设置有集热器侧支架、侧地基、中地基和液压传动系统的中间驱动塔架；模块间连接轴设置在轴承座内，轴承座联接在轴承座固定板上；所述真空管端部支架、真空管中部三角支架用于支撑槽式镀膜真空管，所述真空管中部三角支架安装在液压传动系统的驱动板上，真空管端部支架通过真空管支架固定板安装在集热器支架结构上。具体地，所述集热器支架结构的支撑叉横梁安装在集热器支架结构的中柱上，支撑叉横梁两端通过支撑叉端板、螺钉销活动联接旋转管加强块、旋转管，旋转管通过双关节旋转轴与真空管端部支架活动联接。具体地，所述液压传动系统至少包括:旋转轴、驱动板、驱动组件、中间驱动塔架、液压油泵、液压胶管、液压缸支撑梁、液压缸、铰链、驱动臂、驱动臂法兰、驱动轴；所述中间驱动塔架顶部安装有驱动板、驱动组件、旋转轴，所述中间驱动塔架内安装有液压油泵、液压缸，驱动轴上设置的驱动臂与液压缸、驱动臂法兰铰接，驱动臂法兰联接在集热器支架结构的扭矩管法兰板上。具体地，所述跟踪控制系统至少包括:倾角传感器及设置在控制柜内的开关电源、交流电源、断路器、过热保护器、交流接触器、继电器、控制器；所述倾角传感器设置在液压传动系统的驱动板上，控制柜设置在液压传动系统的中间驱动塔架内，所述控制器与倾角传感器、开关电源及继电器连接，开关电源与交流电源连接；所述交流电源与断路器连接，断路器连接过热保护器，过热保护器连接交流接触器，交流接触器与液压缸电机连接；所述控制器的输出模块连接继电器，继电器连接液压缸换向阀。具体地，所述集热器阵列由若干个模块串联而成，其中，集热器支架结构由扭矩管主梁与支撑悬臂组成，所述支撑悬臂由矩形管材焊接成桁架结构，其中，所述每一根扭矩管主梁通过模块间连接轴与相邻的扭矩管主梁联接，所述每一根支撑悬臂与相邻的支撑悬臂联接；所述液压传动系统、跟踪控制系统布设在阵列中央，动力向两端输出，所述集热器阵列两端通过波纹管或旋转关节将槽式镀膜真空管与循环管路相连；所述太阳能集热系统的槽式镀膜真空管通过过渡管、弯头与相邻的槽式镀膜真空管连接。进一步地，所述反射镜材质为双层夹胶玻璃或单层钢化玻璃或反射材料。相比现有技术，本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:通过集热器的模块化及阵列式集合，增强聚光效率及跟踪精度，进而提高集热效率，降低成本。结构简单，投入成本低，易于推广普及，特别适于大规模的槽式电站的建设。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列结构不意图的主视图；图2是本技术实施例提供的图1中A-A结构示意图；图3是本技术实施例提供的图1中B-B结构示意图；图4是本技术实施例提供的图1中I部放大图；图5是本技术实施例提供的图1中II部放大图；图6是本技术实施例提供的图1中III部放大图；图7是本技术实施例提供的图1中IV部放大图；图8是本技术实施例提供的图3中V部放大图；图9是本技术实施例提供的图3中VI部放大图；图10是本技术实施例提供的图8中K-K结构示意图；图11是本技术实施例提供的图3中VII部放大图；图12是本技术实施例提供的图3中珊部放大图；图13是本技术实施例提供的集热器跟踪停止位置结构示意图；图14是本技术实施例提供的集热器保护位置结构示意图；图15为本技术实施例提供的跟踪控制系统工作原理框图；图16是本技术实施例提供的集热器阵列结构示意图的主视图；图17是本技术实施例提供的集热器阵列结构示意图的俯视图。图中各符号表示含义如下:I太阳能集热系统，1-1槽式镀膜真空管，1-2真空管调节座，1-3真空管支架U型座，1-4遮光罩，1-5过渡管，1-6弯头；2聚光反射调节装置，2-1抛物面反射镜，2-2L型支撑件，2-3反射镜陶瓷块，2_4双直角支撑片；3集热器支架结构，3-1扭矩管主梁，3-2扭矩管耳片，3_3加强板，3-4悬臂，3_5扭矩管法兰板，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，所述集热器包括：太阳能集热系统(1)、集热器支架结构(3)，其特征在于，所述集热器支架结构(3)上设置有太阳能集热系统(1)、聚光反射调节装置(2)，集热器支架结构(3)中部设置有液压传动系统(4)、跟踪控制系统(5)。

【技术特征摘要】
1.一种槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，所述集热器包括:太阳能集热系统(I)、集热器支架结构(3)，其特征在于，所述集热器支架结构(3)上设置有太阳能集热系统(I)、聚光反射调节装置(2)，集热器支架结构(3)中部设置有液压传动系统(4)、跟踪控制系统(5)。2.根据权利要求1所述的槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，其特征在于，所述太阳能集热系统(I)至少包括:槽式镀膜真空管(1-1)、真空管调节座(1-2)、真空管支架U型座(1-3)、遮光罩(1-4)、过渡管(1-5)、弯头(1-6);所述真空管支架U型座(1_3)安装在集热器支架结构(3)的真空管端部支架(3-15)和真空管中部三角支架(3-16)顶部，所述真空管支架U型座(1-3)上安装有真空管调节座(1-2)，真空管调节座(1-2)上安装有槽式镀膜真空管(1-1)、遮光罩(1-4);在槽式镀膜真空管(1-1)的两端安装有过渡管(1-5)和/或弯头(1-6)。3.根据权利要求1所述的槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，其特征在于，所述聚光反射调节装置(2)至少包括:反射镜(2-1)、L型支撑(2-2)、反射镜陶瓷块(2-3)、双直角支撑(2-4);所述反射镜(2-1)通过L型支撑(2-2)、反射镜陶瓷块(2-3)、双直角支撑(2-4)用螺栓联接在集热器支架结构(3)的悬臂(3-4)上。4.根据权利要求1所述的槽式抛物面太阳能聚光集热器系统及其阵列，其特征在于，所述集热器支架结构(3)至少包括:扭矩管主梁(3-1)、扭矩管耳片(3-2)、加强板(3-3)、支撑悬臂(3-4)、扭矩管法兰板(3-5)、连接轴法兰板(3-6)、模块间连接轴(3-7)、轴承盖(3-8)，轴承座(3-9)，轴承座固定板(3-10)、集热器侧支架(3-11)、中柱(3_12)、中地基(3-13)、侧地基(3-14)、真空管端部支架(3-15)、真空管中部三角支架(3_16)、真空管支架固定板(3-17)、支撑叉横梁(3-18)、支撑叉端板(3-19)、螺钉销(3_20)、旋转管加强块(3-21)、旋转管(3-22);所述扭矩管主梁(3-1)通过扭矩管耳片(3_2)、加强板(3_3)用螺栓与支撑悬臂(3-4)联接，支撑悬臂(3-4)上设置有聚光反射调节装置(2)，扭矩管主梁(3-1)两端通过扭矩管法兰板(3-5)、连接轴法兰板(3-6)用螺钉与太阳能集热系统(I)的真空管支架固定板 (3-17)联接；所述支撑悬臂(3-4)下面设置有集热器侧支架(3-11)、侧地基(3-14)、中地基(3-13)和液压传动系统(4)的中间驱动塔架(4-4);模块间连接轴(3-7)设置在轴承座(3-9)内，轴承座(3-9)联接在轴承座固定板(3-10)上；所述真空管端部支架(3-15)、真空管中部三角支架(3-16)用于支撑槽式镀膜真空管(1-1)，所述真空管中部三角支架(3-16)安装在液压传动系统(4)的驱动板(4-2)上，真空管端部支架(3-15)通过真空管支架固定板(3-17)安装在集热器支架结构(3)上。5.根据权利要求4所述的槽式抛物面太阳能聚光集热器系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继磊，刘培先，闫忠，赵彦堂，林超，朱新英，
申请(专利权)人：皇明太阳能股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：