專利名稱：一種太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能利用，特別是太陽能聚焦跟蹤焦點(diǎn)為直線的線性跟蹤以及組成 陣列跟蹤實(shí)現(xiàn)太陽能的熱發(fā)電、供暖、制冷、熱水、開水等綜合應(yīng)用。
背景技術(shù)：
太陽能的熱應(yīng)用主要采用玻璃平板技術(shù)以及平板太陽能采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)溫度為60 度的熱水應(yīng)用，太陽能的高溫?zé)崂弥饕遣捎貌凼?、塔式和蝶式三種太陽能采集技術(shù)，實(shí) 現(xiàn)溫度為300-800度的太陽能熱發(fā)電應(yīng)用?，F(xiàn)有的低溫60度的熱水應(yīng)用是家庭型的小規(guī) 模應(yīng)用，由于沒有跟蹤系統(tǒng)因而溫度不能提高，無法實(shí)現(xiàn)高溫的利用，而槽式、塔式和蝶式 三種太陽能高溫采集技術(shù)，無法實(shí)現(xiàn)小規(guī)模的家庭型應(yīng)用，因而限制了技術(shù)的應(yīng)用。結(jié)合低溫平板技術(shù)的現(xiàn)有的工業(yè)基礎(chǔ)，以及高溫太陽能的采集技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)高 溫的太陽能采集及利用，特別是采用平板型太陽能采集技術(shù)以及槽式太陽能跟蹤技術(shù)，可 以實(shí)現(xiàn)家庭型的太陽能熱發(fā)電利用。國際上的槽式系統(tǒng)的主要的跟蹤方式采用將一個(gè)換平板設(shè)置在槽式系統(tǒng)的焦線 位置，在換平板內(nèi)充入導(dǎo)熱油，由電機(jī)驅(qū)動導(dǎo)熱油流動從而實(shí)現(xiàn)熱能的采集。在跟蹤太陽能 的過程中導(dǎo)熱油在管道內(nèi)一起運(yùn)動，在導(dǎo)熱油管道與流出端采用波紋管的方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)動的 管道與不運(yùn)動的管之間的連接；由于波紋管需要耐高溫、可靠性高等要求，因而成為關(guān)鍵器 件，同時(shí)該種連接無法保證保溫性要求，因而系統(tǒng)的熱損高、成本高。因而需要降低成本，提 供效能、增加可靠性的技術(shù)與產(chǎn)品。能否將普通的平板型技術(shù)與高溫采集技術(shù)結(jié)合，就可以結(jié)合中國的現(xiàn)有的平板型 的工業(yè)基礎(chǔ)，利用高溫太陽能的采集技術(shù)就可以實(shí)現(xiàn)高溫的太陽能采集及利用，特別是采 用平板型技術(shù)以及槽式太陽能采集技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)家庭型的太陽能熱發(fā)電、 供暖、制冷、熱水、開水等利用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，采用多個(gè)反射鏡、菲 涅爾鏡、平面鏡組成的一組太陽能光學(xué)鏡，將每一個(gè)鏡的轉(zhuǎn)軸設(shè)置在一個(gè)可具有不同形狀 的太陽能鏡支架上，每一個(gè)太陽能光學(xué)鏡可以繞軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同時(shí)太陽能鏡支架還可以運(yùn) 動，這樣實(shí)現(xiàn)了太陽鏡繞起軸轉(zhuǎn)和跟隨太陽能鏡支架運(yùn)動的多向跟蹤；由于多向跟蹤減少 了單軸跟蹤的難度，同時(shí)可以減少聚焦的圓柱區(qū)的范圍，提高聚焦的倍數(shù)，提高使用的溫 度；由于太陽能平板利用裝置被設(shè)置在一個(gè)圓柱體區(qū)間內(nèi)并且在地面或建筑物上，在太陽 能鏡運(yùn)動時(shí)保持不動，因而其焦距是變化的變焦跟跟蹤，太陽能平板利用裝置設(shè)置在圓柱 體內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了聚焦跟蹤的太陽能的多種利用。本發(fā)明提供了其陣列結(jié)構(gòu)，適合于不同規(guī)模的系統(tǒng)，同時(shí)也適合于大規(guī)模的利用 太陽能，特別是太陽能的熱發(fā)電利用。具體發(fā)明內(nèi)容如下
太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，包括至少一個(gè)太陽能平板利用裝置、至少一組光 學(xué)鏡其中每組光學(xué)鏡由多個(gè)太陽能線性聚焦光學(xué)鏡組成、用于支撐光學(xué)鏡組的太陽能鏡支 架，使太陽能線性聚焦光學(xué)鏡能跟蹤太陽運(yùn)動的太陽能跟蹤裝置、動力驅(qū)動裝置、以及電子 控制系統(tǒng)，每組光學(xué)鏡共同聚焦于一個(gè)圓柱區(qū)域內(nèi)，至少有一個(gè)太陽能平板利用裝置設(shè)置 在該圓柱區(qū)域內(nèi)并保持不動，其特征是每個(gè)太陽能線性聚焦光學(xué)鏡上固定設(shè)置有至少一 個(gè)轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在太陽能鏡支架上，通過動力驅(qū)動裝置驅(qū)動線性聚焦光學(xué)鏡 沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動和跟隨太陽能鏡支架運(yùn)動，使每組線性聚焦光學(xué)鏡的焦線始終保持在太陽能平 板利用裝置所在的區(qū)域內(nèi)。為了使太陽能鏡支架可以靈活的進(jìn)行運(yùn)動，太陽能鏡支架的形狀可以選擇有利于 運(yùn)動的形狀，也可以選擇下列至少一種形狀的器件A、拋物線型；B、弧形；C、圓形器件；D、多邊形支架；E、復(fù)合拋物線型；F、直線、斜線、曲線型。跟蹤裝置包括用于支撐整個(gè)系統(tǒng)的跟蹤支架、動力傳輸機(jī)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)動力驅(qū)動 裝置(6)驅(qū)動動力傳輸機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)光學(xué)鏡對太陽能的跟蹤，所述動力傳輸裝置(10) —端與 驅(qū)動裝置進(jìn)行連接，至少另外一端設(shè)置在轉(zhuǎn)軸、太陽能鏡支架或者太陽能線性聚焦光學(xué)鏡 上，通過動力驅(qū)動裝置(6)驅(qū)動動力傳輸機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對太陽能的跟蹤。跟蹤支架為太陽能利 用設(shè)備、太陽能光學(xué)鏡、跟蹤系統(tǒng)、太陽能線聚焦光學(xué)鏡支架全部組件提供支撐。跟蹤支架 可以設(shè)置在上述系統(tǒng)的任何部位，只要符合本發(fā)明的要求，可以任意的設(shè)置支架的位置與 結(jié)構(gòu)。任何通過動力驅(qū)動系統(tǒng)(6)驅(qū)動動力傳輸機(jī)構(gòu)，都可以用于本發(fā)明的太陽能跟 蹤，所述的動力傳輸機(jī)構(gòu)選擇下列之一齒輪機(jī)構(gòu)(10)、鏈條機(jī)構(gòu)、渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)、鉸鏈機(jī) 構(gòu)。其中當(dāng)動力傳輸裝置(10)的另一端設(shè)置在太陽能線性聚焦光學(xué)鏡的轉(zhuǎn)軸上時(shí)， 轉(zhuǎn)軸與光學(xué)鏡固定連接，通過動力驅(qū)動裝置驅(qū)動傳輸裝置的齒輪或者鏈條或者鉸鏈機(jī)構(gòu)， 使轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，從而帶動太陽能線性聚焦光學(xué)鏡圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；當(dāng)動力傳輸裝置設(shè)置在太陽 能鏡支架上時(shí)，可以驅(qū)動太陽能鏡支架進(jìn)行運(yùn)動；當(dāng)動力傳輸裝置直接設(shè)置在太陽能線性 聚焦光學(xué)鏡上時(shí)，可以直接驅(qū)動太陽能線性聚焦光學(xué)鏡進(jìn)行運(yùn)動。太陽能鏡支架設(shè)置在跟蹤支架上，并且通過動力驅(qū)動裝置和動力傳輸裝置太陽能 鏡支架可以在跟蹤支架上進(jìn)行運(yùn)動，與太陽能鏡的延轉(zhuǎn)軸的運(yùn)動共同組成了多向的運(yùn)動， 主要達(dá)到跟蹤的目的和要求，太陽能鏡支架的運(yùn)動方式可以采用任何可能的形式，但是優(yōu) 選的運(yùn)動的軌跡可以選擇下列之一A、拋物線或弧形或圓形器件與地平面平行運(yùn)動；B、拋物線或弧形或圓形器件延兩個(gè)拋物線或弧形或圓形進(jìn)行拋物線或弧形或圓形運(yùn)動。C、沿直線、斜線、曲線的運(yùn)動。
由于線聚焦系統(tǒng)不動，可以將任何的平板利用系統(tǒng)設(shè)置在此區(qū)域內(nèi)，在焦線與太 陽能鏡的焦距范圍內(nèi)，都可以設(shè)置平板利用系統(tǒng)，根據(jù)溫度與空間等要求，可以選擇任何不 大于焦距的范圍設(shè)置平板利用系統(tǒng)。 所述的平板由一個(gè)太陽能光熱轉(zhuǎn)換器件、透光板、保溫板以及框架組成，透光板在 光熱轉(zhuǎn)換器的外側(cè)并可以使太陽光射入到內(nèi)部的光熱轉(zhuǎn)換器上，保溫板在光熱轉(zhuǎn)換器的底 部，并與透光板面對，框架將其組成為一個(gè)整體，并在其上設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出 口，可以使流體從進(jìn)口進(jìn)入到平板并可以從出口流出平板，其中的光熱轉(zhuǎn)換器為熱管平板、 金屬管平板、非金屬管平板，在平板的面對太陽光的一側(cè)設(shè)置有太陽能涂層，將太陽光轉(zhuǎn)換 為熱能。線性跟蹤系統(tǒng)由南北方向與東西方向兩種跟蹤方式，主要采用與地平面平行放 置，根據(jù)在地球表面的不同的經(jīng)度與緯度，優(yōu)先選擇與太陽光照射垂直或夾角最小的方向 設(shè)置，太陽能線性聚焦光學(xué)鏡焦線、太陽能光學(xué)鏡的長度方向的對稱軸線與地球自轉(zhuǎn)軸平 行，這樣使得集熱效率最高，太陽能線性聚焦光學(xué)鏡的焦線選擇下列方式之一進(jìn)行放置與 地球自轉(zhuǎn)軸平行、與地球自轉(zhuǎn)軸平行夾角最小、與地面平行、與水平面平行，優(yōu)選為與地球 自轉(zhuǎn)軸平行放置。任何的可以線聚焦的光學(xué)鏡都可以用于太陽能的采集，太陽能線性聚焦的光學(xué)鏡 選擇自下列一種A、線性復(fù)合拋物面反射鏡；B、線性菲涅爾透鏡或反射鏡；C、線性凹、凸透鏡；D、線性拋物面反射鏡；E、玻璃、金屬、非金屬的平面反射鏡。通過動力驅(qū)動系統(tǒng)(6)驅(qū)動動力傳輸機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對太陽能的跟蹤，所采用的動力 驅(qū)動系統(tǒng)裝置，選自下列之一A、機(jī)械驅(qū)動器件，優(yōu)選為機(jī)械發(fā)條、彈簧、跟蹤；B、相變驅(qū)動裝置，采用密閉在一個(gè)空間的物質(zhì)，隨著溫度的增大使其壓力的增大， 來推動運(yùn)動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跟蹤；上述A、B兩種跟蹤不需要耗費(fèi)電能，成為無電驅(qū)動；C、利用電能帶動電機(jī)或液壓裝置驅(qū)動動力傳輸機(jī)構(gòu)(10)來實(shí)現(xiàn)跟蹤；D、通過電或光的傳感器的信號，通過比較不同部位的太陽能轉(zhuǎn)化器件的電流、電 壓值和/或光亮度值，由計(jì)算機(jī)或單片機(jī)來調(diào)整電機(jī)(6)的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的跟蹤；上述C、D兩種跟蹤需要耗費(fèi)電能，成為耗電驅(qū)動。為了便于使用，可以將該系統(tǒng)設(shè)置在不同的區(qū)域，既可以設(shè)置在地面，也可以設(shè)置 在建筑物頂部，通常采用多個(gè)太陽能利用設(shè)備(1)設(shè)置為一個(gè)陣列，每個(gè)陣列可以設(shè)置在 一個(gè)共同的平臺上或設(shè)置在一個(gè)地面和/或建筑物的區(qū)域；對同一排和/或同一列的太陽能利用設(shè)備，可以共用一個(gè)動力驅(qū)動設(shè)備(6)；在進(jìn)行對太陽能的跟蹤過程中，可能出現(xiàn)跟蹤的誤差，或者部分的太陽光由于散 射等原因，經(jīng)過第一次的太陽能光學(xué)鏡線聚焦后太陽光處于太陽能利用設(shè)備之外的區(qū)域， 為了減少此部分的損失，采用了二次聚焦，即在太陽能利用設(shè)備上設(shè)置一個(gè)二次聚焦的太陽能鏡，將一次聚焦損失的太陽能光經(jīng)二次聚焦后將太陽能光聚焦到太陽能利用設(shè)備上，通?？梢赃x擇至少下列一種二次聚焦光學(xué)鏡(8)A、線性復(fù)合拋物面反射鏡；B、線性菲涅爾透鏡或反射鏡；C、線性凹、凸透鏡；D、線性拋物面反射鏡；E、玻璃、金屬、非金屬的平面反射鏡。F、多棱鏡，由多個(gè)平面的反射或投射鏡組成的拋物面、復(fù)合拋物面或多個(gè)菲涅爾 透鏡或反射鏡組成的多棱鏡?？梢詫⒍尉劢构鈱W(xué)鏡設(shè)置在太陽能利用設(shè)備上，與一次聚焦的太陽能鏡一起轉(zhuǎn) 動，這個(gè)樣一次和二次聚焦的太陽能鏡可以采用同一個(gè)跟蹤設(shè)備和驅(qū)動設(shè)備實(shí)現(xiàn)對太陽能 的二次聚焦，提高了太陽能利用的效率。至少有多個(gè)太陽能平板利用裝置設(shè)置為一個(gè)陣列，每個(gè)陣列由多組太陽能鏡、跟 蹤系統(tǒng)、支架系統(tǒng)、太陽能平板利用裝置組成，對同一排和/或同一列的太陽能平板利用裝 置，共用一個(gè)動力驅(qū)動設(shè)備，每陣列可以設(shè)置在一個(gè)共同的平臺上或設(shè)置在一個(gè)地面和/ 或建筑物的區(qū)域。由多個(gè)陣列組成一個(gè)系統(tǒng)，在每個(gè)陣列上設(shè)置多排、列太陽能平板利用裝置，每一 個(gè)陣列上的每排或列太陽能平板利用裝置通過熱管系統(tǒng)和/或強(qiáng)制循環(huán)流動的流體進(jìn)行 換熱或者直接利用，多個(gè)陣列之間通過熱管系統(tǒng)和/或強(qiáng)制循環(huán)的流體進(jìn)行換熱或者直接 利用。本發(fā)明選擇的方案是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的優(yōu)選方案，任何符合本發(fā)明的原理的方案 和技術(shù)、產(chǎn)品，都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。采用本發(fā)明的技術(shù)方案可以達(dá)到下列有益效果1、本發(fā)明將平板技術(shù)與線聚焦太陽能利用技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了太陽能的中高溫 采集以及利用。2、可以實(shí)現(xiàn)對熱能的高效利用，極大的擴(kuò)展了槽式太陽能利用的技術(shù)與范圍，增 強(qiáng)了應(yīng)用的可靠性，提高了系統(tǒng)的載重量。3、可以便于實(shí)現(xiàn)陣列的平板利用系統(tǒng)利用，實(shí)現(xiàn)不同的太陽能產(chǎn)品的高效的大規(guī) 模的利用。4、可以適合于小型區(qū)域及家庭的綜合利用。


圖1是多拋物線反射鏡太陽能線跟蹤及利用系統(tǒng)(側(cè)視圖)圖；圖2是多玻璃反射鏡平板利用系統(tǒng)3是多菲涅爾反射鏡跟蹤及利用系統(tǒng)圖；圖4是多菲涅爾反射鏡跟蹤陣列跟蹤及利用系統(tǒng)圖。圖5是平板的外形圖平板的外形結(jié)構(gòu)，在其一側(cè)設(shè)置有進(jìn)口和出口，底部有保溫層，上部設(shè)置有玻璃透 光板，內(nèi)部設(shè)置有金屬、非金屬管道。
圖中具體標(biāo)號的含義如下1 平板，2 太陽能線聚焦光學(xué)鏡，3 太陽能鏡支架，4 跟蹤支架，5 轉(zhuǎn)軸，6 動力 驅(qū)動裝置(電機(jī))，7 齒輪，8 二次太陽能反射鏡，9 動力傳輸系統(tǒng)，10 熱管傳熱系統(tǒng)；11、 設(shè)置在熱管冷凝端的換熱器，12、透光板，13、保溫板，14、進(jìn)口，15、出口，16、框架，17、太陽 能鏡支架驅(qū)動系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例一多拋物線反射鏡太陽能線跟蹤及利用系統(tǒng)本圖為一個(gè)側(cè)視圖，太陽能鏡為四個(gè)拋物面反射鏡(2)，太陽能利用設(shè)備(1)為 一個(gè)平板(1)，拋物面鏡設(shè)置在一個(gè)拋物線型的器件上(3)，在每一個(gè)拋物線鏡上設(shè)置有兩 個(gè)轉(zhuǎn)軸(5)，太陽能鏡可以沿著軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，多個(gè)太陽能鏡通過不同的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對太陽能 的跟蹤，同時(shí)將太陽能光聚焦到熱管上，四個(gè)拋物線鏡采用同一個(gè)驅(qū)動系統(tǒng)，傳遞機(jī)構(gòu)為齒 輪組，不同的太陽能鏡的齒輪齒數(shù)不同，從而可以采用不同的轉(zhuǎn)速有驅(qū)動不同的太陽能鏡 進(jìn)行運(yùn)動；同時(shí)，在地面上，還設(shè)置有滾輪，可以在地面上滾動，實(shí)現(xiàn)對太陽能鏡支架(3)的 驅(qū)動，這樣實(shí)現(xiàn)通過轉(zhuǎn)軸(5)的驅(qū)動以及對在拋物線器件的太陽能鏡支架的驅(qū)動(17)，實(shí) 現(xiàn)對太陽能的整體的跟蹤，實(shí)現(xiàn)太陽能的四個(gè)太陽能鏡通過不同的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對太陽能的跟 蹤；這樣整個(gè)系統(tǒng)由地面的運(yùn)動與每一個(gè)太陽能拋物鏡的沿著軸的轉(zhuǎn)動共同組成的多向運(yùn) 動實(shí)現(xiàn)對太陽能跟蹤及利用。實(shí)施例二 多菲涅爾反射鏡跟蹤及利用系統(tǒng)如圖2所示，本例采用雙組菲涅爾反射鏡(2)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽能跟蹤，其中每一組太 陽能鏡為兩個(gè)菲涅爾反射鏡，兩組太陽能鏡跟蹤系統(tǒng)串聯(lián)；太陽能利用設(shè)備(1)為一個(gè)平 板太陽能光熱綜合利用系統(tǒng)，平板設(shè)置在真空管的內(nèi)部，在平板上設(shè)置有進(jìn)口和出口，可以 將流體通過本系統(tǒng)進(jìn)行加熱，從而實(shí)現(xiàn)太陽能的熱利用；四個(gè)菲涅爾反射鏡固定在二個(gè)半 圓環(huán)型器件上，動力驅(qū)動裝置為一個(gè)電機(jī)(6)，動力傳輸裝置為設(shè)置在圓環(huán)上的齒輪機(jī)構(gòu)， 電機(jī)通過齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動設(shè)置在圓環(huán)上的齒輪，使得太陽能鏡在圓環(huán)上進(jìn)行轉(zhuǎn)動，此部分的 電機(jī)以及傳動部分與半圓環(huán)進(jìn)行固定連接；同時(shí)在半圓器件上還設(shè)置另外一個(gè)電機(jī)及齒輪 組(17)，其傳動機(jī)構(gòu)一端設(shè)置在半圓型的器件上，另一端連接在齒輪上，通過齒輪機(jī)組實(shí)現(xiàn) 對半圓型器件的運(yùn)動，此部分的電機(jī)與地面進(jìn)行連接，在跟蹤過程中保持不運(yùn)動；這樣通過 兩個(gè)電機(jī)的驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)了太陽能鏡沿著其轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動以及跟隨半圓器件的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)了太陽 能的跟蹤與利用。實(shí)施例三、多菲涅爾反射鏡跟蹤陣列跟蹤及利用系統(tǒng)本案例為多鏡陣列跟蹤系統(tǒng)，采用四個(gè)菲涅爾反射鏡，其轉(zhuǎn)動軸固定設(shè)置在四個(gè) 圓環(huán)上，每個(gè)菲涅爾反射鏡可以沿著軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，動力驅(qū)動裝置為一個(gè)電機(jī)，電機(jī)通過鏈條 的動力傳輸設(shè)備驅(qū)動兩個(gè)設(shè)置在焦線轉(zhuǎn)軸上的齒輪，實(shí)現(xiàn)對2*2陣列的太陽能跟蹤，電機(jī) 以及傳動部分設(shè)置在與圓環(huán)的轉(zhuǎn)軸進(jìn)行連接部位，并可以隨轉(zhuǎn)軸進(jìn)行跟蹤運(yùn)動；同時(shí)還設(shè) 置有第二個(gè)電機(jī)驅(qū)動部分(17)，該部分電機(jī)直接與地面進(jìn)行連接，并可以驅(qū)動圓環(huán)的軸進(jìn) 行轉(zhuǎn)動；太陽能利用設(shè)備為設(shè)置在真空箱體內(nèi)部的平板熱管系統(tǒng)，平板熱管系統(tǒng)將熱能傳 輸?shù)较到y(tǒng)外部，實(shí)現(xiàn)了對太陽能的采集以及利用。
權(quán)利要求
一種太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，包括至少一個(gè)太陽能平板利用裝置、至少一組光學(xué)鏡其中每組光學(xué)鏡由多個(gè)太陽能線性聚焦光學(xué)鏡組成、用于支撐光學(xué)鏡組的太陽能鏡支架，使太陽能線性聚焦光學(xué)鏡能跟蹤太陽運(yùn)動的太陽能跟蹤裝置、動力驅(qū)動裝置、以及電子控制系統(tǒng)，每組光學(xué)鏡共同聚焦于一個(gè)圓柱區(qū)域內(nèi)，至少有一個(gè)太陽能平板利用裝置設(shè)置在該圓柱區(qū)域內(nèi)并保持不動，其特征是每個(gè)太陽能線性聚焦光學(xué)鏡上固定設(shè)置有至少一個(gè)轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的兩端設(shè)置在太陽能鏡支架上，通過動力驅(qū)動裝置驅(qū)動線性聚焦光學(xué)鏡沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動和跟隨太陽能鏡支架運(yùn)動，使每組線性聚焦光學(xué)鏡的焦線始終保持在太陽能平板利用裝置所在的區(qū)域內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是所述太陽能鏡支 架選擇下列至少一種形狀的器件A、拋物線型；B、弧形；C、圓形器件；D、多邊形支架；E、復(fù)合拋物線型；F、直線、斜線、曲線型。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是所述跟蹤裝置 包括用于支撐整個(gè)系統(tǒng)的跟蹤支架、動力傳輸機(jī)構(gòu)，所述動力傳輸裝置一端與驅(qū)動裝置進(jìn) 行連接，至少另外一端設(shè)置在轉(zhuǎn)軸、太陽能鏡支架、太陽能線性聚焦光學(xué)鏡上，通過動力驅(qū) 動裝置驅(qū)動動力傳輸機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對太陽能的跟蹤。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是所述動力傳輸機(jī) 構(gòu)選擇下列之一齒輪機(jī)構(gòu)、鏈條機(jī)構(gòu)、渦輪蝸桿機(jī)構(gòu)、鉸鏈機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是所述太陽能鏡支 架設(shè)置在跟蹤支架上，太陽能鏡支架進(jìn)行運(yùn)動的軌跡可以選擇下列之一A、拋物線或弧形或圓形器件與地平面平行運(yùn)動；B、拋物線或弧形或圓形器件延兩個(gè)拋物線或弧形或圓形進(jìn)行拋物線或弧形或圓形運(yùn)動。C、沿直線、斜線、曲線的運(yùn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的太陽能線性變焦單向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是所述 的平板由一個(gè)太陽能光熱轉(zhuǎn)換器件、透光板、保溫板以及框架組成，透光板在光熱轉(zhuǎn)換器的 外側(cè)并可以使太陽光射入到內(nèi)部的光熱轉(zhuǎn)換器上，保溫板在光熱轉(zhuǎn)換器的底部，并與透光 板面對，框架將其組成為一個(gè)整體，并在其上設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，可以使流體 從進(jìn)口進(jìn)入到平板并可以從出口流出平板，其中的光熱轉(zhuǎn)換器為熱管平板、金屬管平板、非 金屬管平板，在平板的面對太陽光的一側(cè)設(shè)置有太陽能涂層，將太陽光轉(zhuǎn)換為熱能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是太陽能線性聚 焦光學(xué)鏡的焦線選擇下列方式之一進(jìn)行放置與地球自轉(zhuǎn)軸平行、與地球自轉(zhuǎn)軸平行夾角 最小、與地面平行、與水平面平行，優(yōu)選為與地球自轉(zhuǎn)軸平行放置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是所述的動力驅(qū) 動裝置，選自下列之一Α、機(jī)械驅(qū)動器件，優(yōu)選為機(jī)械發(fā)條、彈簧、跟蹤；B、相變驅(qū)動裝置，采用密閉在一個(gè)空間的物質(zhì)，隨著溫度的增大使其壓力的增大，來推 動運(yùn)動機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)跟蹤；C、利用電能帶動電機(jī)或液壓裝置驅(qū)動動力傳輸機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)跟蹤；D、通過電或光的傳感器的信號，通過比較不同部位的太陽能轉(zhuǎn)化器件的電流、電壓值 和/或光亮度值，由計(jì)算機(jī)或單片機(jī)來調(diào)整電機(jī)的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)的跟蹤。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是在太陽能平板 利用裝置的周圍，還設(shè)置有二次反射鏡，太陽能線性聚焦的光學(xué)鏡以及二次反射鏡選擇自 下列至少一種A、線性復(fù)合拋物面反射鏡；B、線性菲涅爾透鏡或反射鏡； C、線性凹、凸透鏡；D、線性拋物面反射鏡；E、玻璃、金屬、非金屬的平面反射鏡。F、多棱鏡，由多個(gè)平面的反射或投射鏡組成的拋物面、復(fù)合拋物面或多個(gè)菲涅爾透鏡 或反射鏡組成的多棱鏡。
10.根據(jù)權(quán)利要求1"9所述的任一太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是至少有多 個(gè)太陽能平板利用裝置設(shè)置為一個(gè)陣列，每個(gè)陣列由多組太陽能鏡、跟蹤 系統(tǒng)、支架系統(tǒng)、 太陽能平板利用裝置組成，對同一排和/或同一列的太陽能平板利用裝置，共用一個(gè)動力 驅(qū)動設(shè)備，每陣列可以設(shè)置在一個(gè)共同的平臺上或設(shè)置在一個(gè)地面和/或建筑物的區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，其特征是由多個(gè)陣列組成 一個(gè)系統(tǒng)，在每個(gè)陣列上設(shè)置多排、列太陽能平板利用裝置，每一個(gè)陣列上的每排或列太陽 能平板利用裝置通過熱管系統(tǒng)和/或強(qiáng)制循環(huán)流動的流體進(jìn)行換熱或者直接利用，多個(gè)陣 列之間通過熱管系統(tǒng)和/或強(qiáng)制循環(huán)的流體進(jìn)行換熱或者直接利用。
全文摘要
本發(fā)明公布了一種太陽能多向跟蹤平板利用系統(tǒng)，采用多個(gè)反射鏡、菲涅爾鏡、平面鏡組成的一組太陽能光學(xué)鏡，將每一個(gè)鏡的轉(zhuǎn)軸設(shè)置在一個(gè)可具有不同形狀的太陽能鏡支架上，每一個(gè)太陽能光學(xué)鏡可以繞軸進(jìn)行轉(zhuǎn)動，同時(shí)太陽能鏡支架還可以運(yùn)動，這樣實(shí)現(xiàn)了太陽鏡繞起軸轉(zhuǎn)和跟隨太陽能鏡支架運(yùn)動的多向跟蹤；由于多向跟蹤減少了單軸跟蹤的難度，同時(shí)可以減少聚焦的圓柱區(qū)的范圍，提高聚焦的倍數(shù)，提高使用的溫度；由于太陽能平板利用裝置被設(shè)置在一個(gè)圓柱體區(qū)間內(nèi)并且在地面或建筑物上，在太陽能鏡運(yùn)動時(shí)保持不動，因而其焦距是變化的變焦跟跟蹤，太陽能平板利用裝置設(shè)置在圓柱體內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了聚焦跟蹤的太陽能的多種利用。本發(fā)明提供了其陣列結(jié)構(gòu)，適合于不同規(guī)模的系統(tǒng)，同時(shí)也適合于大規(guī)模的利用太陽能，特別是太陽能的熱發(fā)電利用。
文檔編號F24J2/34GK101839566SQ20091030103
公開日2010年9月22日 申請日期2009年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月22日
發(fā)明者李建民 申請人:北京智慧劍科技發(fā)展有限責(zé)任公司