太阳能聚光跟踪阵列水平定向汇集装置

摘要

本实用新型提供一种太阳能聚光跟踪阵列水平定向汇集装置，在二维跟踪控制方式下，利用具有一定倾角的定向反射抛物镜，将点聚光器形成的聚光光线反射为固定传播方向的一次反射平行光线，再通过第一固定反射镜、第二固定反射镜和水平汇集反射镜的反射，将每个聚光跟踪定向反射单元形成的形成的聚光平等汇集到光热利用装置上。定向反射抛物镜的边沿不会对点聚光光线产生遮挡干涉；每个聚光跟踪定向反射单元的方位角跟踪电机和高度角跟踪电机的执行动作一致，可利用二维跟踪控制技术，实现对大面积太阳能进行聚光跟踪，并在水平方向进行定向汇集并加以利用，得到的聚光功率大；光热利用装置固定设置在地面上，建造和维护成本低，适用的纬度范围大。

主权项

一种太阳能聚光跟踪阵列水平定向汇集装置，包括：聚光跟踪定向反射单元（1000）、水平汇集反射镜（7）、光热利用装置（9）；所述聚光跟踪定向反射单元（1000）包括：固定框架机构（100）、方位角运动机构（400）、聚光定向反射运动机构（600）、高度角跟踪聚光运动机构（800）；所述固定框架机构（100）包括：互联框架（11）、第一固定反射镜（12）、第一反射镜支架（13）、第二固定反射镜（14）、第二反射镜支架（15）、方位角跟踪电机（24）、方位角跟踪主动齿轮（25）、方位回转平台（28）；方位角运动机构（400）包括：方位回转体（41）、高度角跟踪支撑架（42）、高度角跟踪电机（45）、蜗杆（46）、蜗轮（47）、高度角驱动轴（48）、高度角主动齿轮（49）；所述蜗杆（46）安装在高度角跟踪电机（45）上，高度角跟踪电机（45）安装在高度角跟踪支撑架（42）上，高度角驱动轴（48）的两侧安装有高度角主动齿轮（49），中部安装有蜗轮（47），高度角驱动轴（48）的两端安装在高度角跟踪支撑架（42）上；蜗杆（46）和蜗轮（47）之间正常啮合；聚光定向反射运动机构（600）包括：固定支架（61）、定向反射抛物镜（64）、抛物镜转轴（65）、偏转从动齿轮（66）、偏转主动齿轮（67）、偏转电机（68）；所述偏转主动齿轮（67）安装在偏转电机（68）上，偏转电机（68）安装在固定支架（61）上端；抛物镜转轴（65）上安装有偏转从动齿轮（66）；高度角跟踪聚光运动机构（800）包括：聚光器（81）、聚光器支架（83）、配重体（84）、高度角跟踪齿轮（85）、高度角跟踪轴（86）；所述聚光器（81）是一种点聚光器，聚光点（6）位于聚光器（81）外侧；聚光轴线（88）与入射平行光线（0）平行且通过聚光点（6）；聚光器（81）底部两侧设有聚光器支架（83）；高度角跟踪轴（86）安装在高度角跟踪支撑架（42）上的高度角转轴孔（43）内；高度角主动齿轮（49）和高度角跟踪齿轮（85）正常啮合；其特征在于：所述互联框架（11）上部设有方位回转平台（28）、透光孔（21），方位回转平台（28）以方位角回转轴线（29）为旋转轴线，透光孔（21）在方位角回转轴线（29）侧面；第一固定反射镜（12）安装在第一反射镜支架（13）上，第一反射镜支架（13）安装在互联框架（11）上，位于透光孔（21）正上方；第二反射镜支架（15）上设有调节安装排孔（16）；第二固定反射镜（14）通过调节安装排孔（16）安装在第二反射镜支架（15）上，第二反射镜支架（15）安装在互联框架（11）下部透光孔（21）的正下方；方位回转体（41）上方设有高度角跟踪支撑架（42），高度角跟踪支撑架（42）上设有高度角转轴孔（43），两个高度角转轴孔（43）有相同的高度角转轴线（44）；固定支架（61）上端设有轴孔（63），轴孔（63）与水平线（71）之间的夹角为β, β>0；定向反射抛物镜（64）上设有抛物镜转轴（65）；抛物镜转轴（65）安装在固定支架（61）上端的轴孔（63）内；轴孔（63）和抛物镜转轴（65）都以抛物镜轴线（70）为轴线，抛物镜轴线（70）通过焦点（69）；聚光器支架（83）上各安装有配重体（84）；高度角跟踪聚光运动机构（800）的质心位于高度角跟踪轴（86）上；方位角运动机构（400）以方位角回转轴线（29）进行水平转动；聚光轴线（88）、高度角转轴线（44）和方位角回转轴线（29）交于一点，焦点（69）位于这个交点上，焦点（69）和聚光点（6）重合，且相对于互联框架（11）固定。