專利名稱:一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及太陽能技術，旨在提供一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置。該種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置包括至少一個光熱微模塊單元，光熱微模塊單元包括反射膜、真空集熱管、微型換熱器、復合拋物面機架、轉動軸、傳感器、拉桿、轉動圓盤、角行程執(zhí)行器和電機。本實用新型能通過及時跟蹤太陽光照射方向，同時結合集熱和聚光，最大程度吸收太陽能，實現(xiàn)大功率的光熱發(fā)電、高溫熱水的制取或中低壓蒸汽的制?。辉诠I(yè)中應用時，本實用新型能根據(jù)不同場合的用熱需求，選擇相應數(shù)量的光熱微模塊單元，制取工藝所需的中高溫熱水或中低壓蒸汽，最大程度的利用太陽能資源，降低生產工藝的能源運行成本。
【專利說明】一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型是關于太陽能【技術領域】，特別涉及一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置。

【背景技術】
[0002]太陽能的利用發(fā)展到今天，在集熱管效率或性價比上都有了巨大的進步，因而太陽能熱水器等產品在生活熱水等領域也有了廣泛的市場。目前，在單體太陽能熱水器或太陽能坎具中已實現(xiàn)對太陽能手動跟蹤或自動跟蹤的技術，然而單體的太陽能裝置由于布置、連接方式等原因無法在工業(yè)中大面積使用。而在工業(yè)中的應用，通常是大面積在屋頂鋪設平板太陽能集熱器，用于預熱工藝用水和生活熱水。雖然利用太陽能預熱，基本無需消耗能源，然而對場地、實時的天氣情況仍然有較大的限制，能源利用率低。與此同時，在工業(yè)中需要的基本是高溫熱水和蒸汽等高品位的能源，因而太陽能在工業(yè)中的使用率低。因此，一種模塊化、集熱效果好、能快速制得達設定溫度的中高溫熱水或蒸汽的太陽能光熱裝置是目前工業(yè)應用迫切需要的。
實用新型內容
[0003]本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術中的不足，提供一種能夠通過及時跟蹤太陽光照射方向、同時結合集熱和聚光、最大程度吸收太陽能的裝置。為解決上述技術問題，本實用新型的解決方案是:
[0004]提供一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，包括至少一個光熱微模塊單元，所述光熱微模塊單元包括反射膜、真空集熱管、微型換熱器、復合拋物面機架、轉動軸、傳感器、拉桿、轉動圓盤、角行程執(zhí)行器和電機；
[0005]所述微型換熱器設置在真空集熱管內，微型換熱器內部裝載有流體；所述傳感器設置在微型換熱器的內部，用于采集微型換熱器內部流體的溫度和流量信息；真空集熱管的兩端分別設有轉動軸，轉動軸上裝設有拉桿，真空集熱管通過拉桿與復合拋物面機架實現(xiàn)固定一體化；
[0006]所述復合拋物面機架是縱切面為軸對稱結構的機架，軸對稱結構縱切面的兩邊對稱結構分別由圓的一段漸開線和一段拋物線平滑連接而成；復合拋物面機架的正面為凹面，反射膜貼在復合拋物面機架的正面上，用于將光線反射并聚光到真空集熱管上；復合拋物面機架安裝在轉動圓盤上；
[0007]所述轉動軸和轉動圓盤上分別安裝有角行程執(zhí)行器，且轉動軸和轉動圓盤分別與對應的電機連接；每個角行程執(zhí)行器能接受控制信號，并控制相應的電機分別驅動轉動軸或者轉動圓盤轉動，而轉動軸能夠帶動拉桿使復合拋物面機架運動，進而復合拋物面機架通過轉動圓盤的轉動和自身的運動相結合，實現(xiàn)真空集熱管上被聚集到的能量最大化。
[0008]作為進一步的改進，所述具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置還包括跟蹤執(zhí)行控制器，用于通過輸出標準信號控制轉動軸和轉動圓盤上的角行程執(zhí)行器，以及接收微型換熱器內傳感器采集的溫度和流量信息，并通過通訊接口實現(xiàn)太陽能光熱數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸；所述跟蹤執(zhí)行控制器是采用就地控制或者遠程控制的控制器。
[0009]作為進一步的改進，所述跟蹤執(zhí)行控制器的面板上設有顯示屏，用于顯示微型換熱器內流體的溫度和流量信息、復合拋物面機架在立面和水平面的角度；跟蹤執(zhí)行控制器的面板上還設有三個指示燈，分別用于作為具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置的運行狀態(tài)燈、停止狀態(tài)燈和故障狀態(tài)燈，并在相應的指示燈下通過標示銘牌標示。
[0010]作為進一步的改進，所述微型換熱器的兩端分別設有一個管螺紋接口，用于和外部管網(wǎng)或者另一個光熱微模塊單元中的微型換熱器相連接，使內部的流體直接流入外部管網(wǎng)或流入另一個光熱微模塊單元中的微型換熱器內繼續(xù)加熱；且微型換熱器與外部管網(wǎng)或者另一個光熱微模塊單元中的微型換熱器的連接管段處，包裹有隔熱保溫層。
[0011]作為進一步的改進，所述微型換熱器采用金屬管，且金屬管上以繞片或穿片方式均勻設置有翅片；翅片采用導熱系數(shù)在200J/(m*S*k)以上的金屬片(可以是純銅翅片或純鋁翅片)。
[0012]作為進一步的改進，所述微型換熱器內部裝載的流體采用油或者100°C以上的高溫熱水。
[0013]作為進一步的改進，所述真空集熱管采用全玻璃結構或者玻璃-金屬結構的真空集熱管。
[0014]作為進一步的改進，所述角行程執(zhí)行器采用角行程電動執(zhí)行器或者角行程氣動執(zhí)行器。
[0015]作為進一步的改進，所述光熱微模塊單元還包括矩形底座，轉動圓盤安裝在矩形底座上。
[0016]作為進一步的改進，所述光熱微模塊單元在具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置中組合應用，組合方式包括并聯(lián)和串聯(lián)。
[0017]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0018]1、本實用新型能通過及時跟蹤太陽光照射方向，同時結合集熱和聚光，最大程度吸收太陽能，實現(xiàn)大功率的光熱發(fā)電、高溫熱水的制取或中低壓蒸汽的制?。?br> [0019]2、本實用新型在工業(yè)中應用時，能根據(jù)不同場合的用熱需求，選擇相應數(shù)量的光熱微模塊單元，制取工藝所需的中高溫熱水或中低壓蒸汽，最大程度的利用太陽能資源，降低生產工藝的能源運行成本，即節(jié)省鍋爐制取中高溫熱水和蒸汽的費用；
[0020]3、由于本實用新型可在工藝用熱點就近設置，能減少長距離管路輸送的能量損失。

【附圖說明】

[0021]圖1為本實用新型中的光熱微模塊單元結構示意圖。
[0022]圖2為本實用新型中的跟蹤執(zhí)行控制器示意圖。
[0023]圖中的附圖標記為:I復合拋物面機架；2轉動軸；3電機；4拉桿；5真空集熱管；6微型換熱器；7傳感器；8轉動圓盤；9矩形底座；10跟蹤執(zhí)行控制器。

【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0025]一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，包括跟蹤執(zhí)行控制器10和至少一個光熱微模塊單元，光熱微模塊單元能夠通過組合應用，通過大規(guī)模的單元并聯(lián)和單元串聯(lián)的組合應用，實現(xiàn)太陽能的大功率光熱發(fā)電或者高溫熱水的制取、中低壓蒸汽的制取。
[0026]如圖1所示，所述光熱微模塊單元包括反射膜、真空集熱管5、微型換熱器6、復合拋物面機架1、轉動軸2、傳感器7、拉桿4、轉動圓盤8、電機3、角行程執(zhí)行器和矩形底座9。
[0027]真空集熱管5可以是市場上通用的全玻璃結構，也可以是玻璃-金屬結構，微型換熱器6設置在真空集熱管5內。微型換熱器6采用金屬管，金屬管可以是銅管、鋼管、鋁管、鉬管等的金屬管；金屬管上以繞片或穿片方式設置有翅片，翅片按一定的規(guī)律均勻分布，翅片采用傳熱特性很好的金屬片，導熱系數(shù)大于200J/(m.s.k)，可以是純銅翅片或純鋁翅片。微型換熱器6內部裝載有流體，且微型換熱器6在兩端分別設有一個管螺紋接口與外部管網(wǎng)或另一個光熱微模塊單元的微型換熱器相連接，使流體直接流入管網(wǎng)或流入另一個光熱微模塊單元的微型換熱器內繼續(xù)加熱，其中連接的管段需要包裹隔熱保溫層進行必要的保溫；流體采用油或者100°C以上的高溫熱水，把太陽能集熱和聚光雙重效應集聚的熱量進行微換熱。所述傳感器7設置在微型換熱器6的內部，用于采集微型換熱器6內部流體的溫度和流量信息。真空集熱管5的兩端分別設有轉動軸2，轉動軸2上裝設有拉桿4，真空集熱管5通過拉桿4與復合拋物面機架I實現(xiàn)固定一體化。
[0028]復合拋物面機架I是縱切面為軸對稱結構的機架，左右兩邊由圓的一段漸開線與一段拋物線平滑連接而成的機架，拋物面機架I的正面為凹面，反射膜貼在復合拋物面機架I的正面上，用于將太陽光反射并聚光到真空集熱管5上，可以增強真空集熱管5的內部溫度。復合拋物面機架I安裝在轉動圓盤8上，轉動圓盤8安裝在矩形底座9上，矩形底座9能便于各個光熱微模塊單元進行組合運行。
[0029]轉動軸2和轉動圓盤8上分別安裝有角行程執(zhí)行器，角行程執(zhí)行器采用角行程電動執(zhí)行器或者角行程氣動執(zhí)行器。轉動軸2與放置在復合拋物面機架I側面的電機3連接，轉動圓盤8與放置在復合拋物面機架I背部的電機3相連接，兩個角行程執(zhí)行器分別接受控制信號，通過控制放置在復合拋物面機架I側面的電機3驅動轉動軸2轉動和控制在復合拋物面機架I背部的電機3驅動轉動圓盤8轉動，而轉動軸2能夠帶動拉桿4使復合拋物面機架I運動，進而復合拋物面機架I通過轉動圓盤8的轉動和自身的運動相結合，在立面和水平面兩個方向轉動，可以自動跟蹤太陽能，實現(xiàn)真空集熱管5上被聚集到的能量最大化。
[0030]跟蹤執(zhí)行控制器10用于通過輸出標準信號控制轉動軸2和轉動圓盤8上的角行程執(zhí)行器，以及接收微型換熱器6內傳感器7采集的溫度和流量信息，并通過通訊接口實現(xiàn)太陽能光熱數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸。通過跟蹤執(zhí)行控制器10采集微型換熱器6內流體的溫度和流量信息，可根據(jù)工藝的實時需求，控制流體的狀態(tài)信息和組合光熱微模塊單元的數(shù)量，促使生產工藝的運行成本降低。
[0031]如圖2所示，跟蹤執(zhí)行控制器10的面板上設有顯示屏，用于顯示微型換熱器6內流體的溫度和流量信息、復合拋物面機架I在立面和水平面的角度。跟蹤執(zhí)行控制器10的面板上還設有三個指示燈，分別用于作為具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置的運行狀態(tài)燈、停止狀態(tài)燈和故障狀態(tài)燈，并在相應的指示燈下通過標示銘牌標示。跟蹤執(zhí)行控制器10可采用就地控制或者遠程控制。
[0032]最后，需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的具體實施例。顯然，本實用新型不限于以上實施例，還可以有很多變形。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容中直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，包括至少一個光熱微模塊單元，其特征在于，所述光熱微模塊單元包括反射膜、真空集熱管、微型換熱器、復合拋物面機架、轉動軸、傳感器、拉桿、轉動圓盤、角行程執(zhí)行器和電機； 所述微型換熱器設置在真空集熱管內，微型換熱器內部裝載有流體；所述傳感器設置在微型換熱器的內部，用于采集微型換熱器內部流體的溫度和流量信息；真空集熱管的兩端分別設有轉動軸，轉動軸上裝設有拉桿，真空集熱管通過拉桿與復合拋物面機架實現(xiàn)固定一體化； 所述復合拋物面機架是縱切面為軸對稱結構的機架，軸對稱結構縱切面的兩邊對稱結構分別由圓的一段漸開線和一段拋物線平滑連接而成；復合拋物面機架的正面為凹面，反射膜貼在復合拋物面機架的正面上，用于將光線反射并聚光到真空集熱管上；復合拋物面機架安裝在轉動圓盤上； 所述轉動軸和轉動圓盤上分別安裝有角行程執(zhí)行器，且轉動軸和轉動圓盤分別與對應的電機連接；每個角行程執(zhí)行器能接受控制信號，并控制相應的電機分別驅動轉動軸或者轉動圓盤轉動，而轉動軸能夠帶動拉桿使復合拋物面機架運動，進而復合拋物面機架通過轉動圓盤的轉動和自身的運動相結合，實現(xiàn)真空集熱管上被聚集到的能量最大化。2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置還包括跟蹤執(zhí)行控制器，用于通過輸出標準信號控制轉動軸和轉動圓盤上的角行程執(zhí)行器，以及接收微型換熱器內傳感器采集的溫度和流量信息，并通過通訊接口實現(xiàn)太陽能光熱數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡傳輸；所述跟蹤執(zhí)行控制器是采用就地控制或者遠程控制的控制器。3.根據(jù)權利要求2所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述跟蹤執(zhí)行控制器的面板上設有顯示屏，用于顯示微型換熱器內流體的溫度和流量信息、復合拋物面機架在立面和水平面的角度；跟蹤執(zhí)行控制器的面板上還設有三個指示燈，分別用于作為具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置的運行狀態(tài)燈、停止狀態(tài)燈和故障狀態(tài)燈，并在相應的指示燈下通過標示銘牌標示。4.根據(jù)權利要求1所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述微型換熱器的兩端分別設有一個管螺紋接口，用于和外部管網(wǎng)或者另一個光熱微模塊單元中的微型換熱器相連接，使內部的流體直接流入外部管網(wǎng)或流入另一個光熱微模塊單元中的微型換熱器內繼續(xù)加熱；且微型換熱器與外部管網(wǎng)或者另一個光熱微模塊單元中的微型換熱器的連接管段處，包裹有隔熱保溫層。5.根據(jù)權利要求4所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述微型換熱器采用金屬管，且金屬管上以繞片或穿片方式均勻設置有翅片；翅片采用導熱系數(shù)在200J/ (m.s.k)以上的金屬片。6.根據(jù)權利要求1所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述微型換熱器內部裝載的流體采用油或者100°c以上的高溫熱水。7.根據(jù)權利要求1所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述真空集熱管采用全玻璃結構或者玻璃-金屬結構的真空集熱管。8.根據(jù)權利要求1所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述角行程執(zhí)行器采用角行程電動執(zhí)行器或者角行程氣動執(zhí)行器。9.根據(jù)權利要求1所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述光熱微模塊單元還包括矩形底座，轉動圓盤安裝在矩形底座上。10.根據(jù)權利要求1至9任意一項所述的一種具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置，其特征在于，所述光熱微模塊單元在具有跟蹤執(zhí)行功能的太陽能光熱微模塊裝置中組合應用，組合方式包括并聯(lián)和串聯(lián)。
【文檔編號】F24J2-40GK204285846SQ201420691816
【發(fā)明者】沈岑, 章威軍, 郁輝球, 沈新榮, 趙棟, 方飛龍, 李勇清 [申請人]杭州哲達科技股份有限公司