專利名稱：一種太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽能利用，特別是采樣點聚焦的太陽能跟蹤利用及其分布式利用。
背景技術(shù)：
太陽能跟蹤主要由槽式、塔式和蝶式三種，由于槽式系統(tǒng)為單向跟蹤相對技術(shù)難 度比較低，同時由于太陽能選擇涂層以及真空管技術(shù)在100-400度的溫度區(qū)間具備產(chǎn)業(yè)化 生產(chǎn)能力，因而可以迅速的被批量生產(chǎn)，在國際上被最早的商業(yè)化應用的就是槽式系統(tǒng)。國際上的槽式系統(tǒng)的主要的跟蹤方式采用將一個換熱管設(shè)置在槽式系統(tǒng)的焦點 位置，在換熱管內(nèi)充入導熱油或者直接將水加熱為蒸汽，由電機驅(qū)動導熱油或蒸汽流動從 而實現(xiàn)熱能的采集。在跟蹤太陽能的過程中導熱油在管道內(nèi)一起運動，在導熱油管道與流 出端采用波紋管的方式實現(xiàn)運動的管道與不運動的管之間的連接；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，同時該種連接無法保證保溫性要求，因而系統(tǒng)的 熱損非常高。同時，槽式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)主要是大規(guī)模的太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)，其規(guī)模發(fā)電 量為30-100麗，其1麗發(fā)電站就需要占地60畝，通常每組的槽式系統(tǒng)長100米，鏡寬5-8 米，要求土地平整度誤差小于1-3度，因而對于土地有比較嚴格的要求。這種技術(shù)主要適合 于大規(guī)模的發(fā)電，不適合于小規(guī)模的區(qū)域應用，特別是不適合于在城市進行太陽能的發(fā)電 以及熱電、冷聯(lián)產(chǎn)發(fā)電，因而限制了其應用。中國專利200710176966提供了一種組合的跟蹤系統(tǒng)，可以用于槽式、塔式結(jié)合的 跟蹤系統(tǒng)，其跟蹤的方式采用將焦線不動而太陽能鏡系統(tǒng)進行運動的方式，主要是采用在 地面上設(shè)置兩個軌道進行跟蹤，而槽式系統(tǒng)點聚焦系統(tǒng)，利用其線性軸與地球自傳軸平行 放置，因而可以采用一個方向的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)跟蹤，但是該方案采用在地面上的轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)槽 式跟蹤，顯然不能實現(xiàn)跟蹤，因而發(fā)明者在方案中進一步設(shè)置了俯仰跟蹤，這樣槽式系統(tǒng)就 不是單向跟蹤，而成為雙向的跟蹤，因而發(fā)明者沒有解決槽式單向跟蹤時焦點不運動的跟 蹤問題。現(xiàn)有的聚焦太陽能利用技術(shù)，主要是應用于大規(guī)模的發(fā)電，通常IWM的發(fā)電站，就 需要60畝的占地，這樣的占地要求很難在城市進行推廣，因而需要根據(jù)城鎮(zhèn)的土地要求， 提供一種適合于城鎮(zhèn)土地要求的太陽能聚焦利用系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種太陽能分布式點聚焦太陽能鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，可 以根據(jù)城鎮(zhèn)區(qū)域的土地情況進行分布的布置，為此將至少一個太陽能熱管系統(tǒng)、太陽能跟 蹤系統(tǒng)、點聚焦太陽能鏡、跟蹤支架組成一組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)，多組太陽能點聚焦利 用系統(tǒng)分布在不同的區(qū)域，多組的太陽能熱管系統(tǒng)可以相互連接共同構(gòu)成太陽能點聚焦利 用系統(tǒng)。通過將現(xiàn)有的槽式太陽能系統(tǒng)的陣列模式改變?yōu)榉植寄Ｊ剑瑥亩梢詫⑻柲懿?式太陽能利用技術(shù)適合于不同的區(qū)域和城市應用，減少了其對場地的要求和限制，可以方 便的在不同的區(qū)域和建筑一體化的進行應用，同時拓寬了太陽能利用的種類和方式，使其
4可以進行多種的太陽能的利用。本發(fā)明將現(xiàn)有的槽式跟蹤技術(shù)由太陽能鏡和太陽能熱管系統(tǒng)同時跟蹤太陽能運 動的單一模式改變?yōu)樘柲茜R和太陽能熱管系統(tǒng)至少有一個不運動的跟蹤模式，這樣解決 了分布式系統(tǒng)需要根據(jù)不同的場地采用不同的跟蹤技術(shù)的要求，從而可以將槽式系統(tǒng)進行 分布采集；采用焦點不運動的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得熱管可以被應用于系統(tǒng)傳熱，利用熱管作為太 陽能轉(zhuǎn)換器件，將熱管技術(shù)完美的與光學鏡系統(tǒng)結(jié)合起來，實現(xiàn)太陽能的熱發(fā)電、供暖、制 冷、熱水、開水等應用。具體發(fā)明內(nèi)容如下一種太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，包括至少有一個設(shè)置在一個 圓柱區(qū)域的太陽能熱管系統(tǒng)(1)、至少一個點聚焦太陽能鏡(2)和至少一個跟蹤系統(tǒng)(4)， 至少一個太陽能熱管系統(tǒng)、太陽能跟蹤系統(tǒng)、點聚焦太陽能鏡、跟蹤支架組成一組太陽能點 聚焦利用系統(tǒng)，太陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置在點聚焦太陽能鏡的焦點區(qū)域內(nèi)，多組太陽能點聚焦 利用系統(tǒng)分布在不同的區(qū)域，并通過每組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)中的太陽能熱管系統(tǒng)相互 連接，通過熱管實現(xiàn)對熱能的熱發(fā)電、供暖、制冷、熱水、開水應用。所述的熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在太陽能點聚焦區(qū)域內(nèi)，熱管的冷凝端設(shè)置在點聚焦區(qū) 域之外，冷凝端與換熱器相連接，通過換熱器實現(xiàn)熱能的采集，進而可以將熱能應用于熱發(fā) 電、供暖、制冷、熱水、開水應用。太陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置在點聚焦太陽能鏡的焦點區(qū)域，太陽能跟蹤系統(tǒng)采用下列方 式之一跟蹤太陽運動A、太陽能熱管系統(tǒng)與地面或建筑物固定連接，太陽能跟蹤系統(tǒng)驅(qū)動一個或多個點 聚焦太陽能鏡運動，并保持其焦點在運動過程中處于太陽能熱管系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)；這是一種股 東太陽能熱管系統(tǒng)的跟蹤方式，主要針對太陽能熱管系統(tǒng)需要不運動的情況下采用的跟蹤 方式，特別是針對熱管、外部設(shè)置有真空管的熱管等需要太陽能熱管系統(tǒng)不便于運動以及 笨重不適合于運動的太陽能熱管系統(tǒng)。B、點聚焦太陽能鏡與地面或建筑物固定連接，太陽能跟蹤系統(tǒng)驅(qū)動線性太陽能熱 管系統(tǒng)運動，并保持其焦點在運動過程中處于太陽能熱管系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)；此種跟蹤方式適合 于采用玻璃等大重量的太陽能鏡采用的跟蹤方式，如果將太陽能熱管系統(tǒng)進行運動，比將 太陽能鏡系統(tǒng)進行運動需要更小的能好與成本。C、太陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置在點聚焦太陽能鏡的焦點區(qū)域內(nèi)并進行固定連接，太陽能 跟蹤系統(tǒng)驅(qū)動太陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置及點聚焦太陽能鏡共同運動，使得點聚焦太陽能鏡保持 與太陽光垂直或夾角最小。此種跟蹤方式是采用較多的跟蹤方式，但是將其分布化的布局， 每一組進行獨立的跟蹤，適合于分布式的要求。所述太陽能跟蹤系統(tǒng)包括用于支撐點聚焦太陽能鏡或同時為點聚焦太陽能鏡的 運動提供軌道的太陽能鏡支架、用于支撐整個系統(tǒng)的跟蹤支架、以及與驅(qū)動裝置連接使點 聚焦太陽能鏡運動的動力傳輸機構(gòu)。多個點聚焦太陽能鏡共同聚焦于一個太陽能熱管系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)，每個點聚焦太陽能 鏡上設(shè)置有一個轉(zhuǎn)軸，點聚焦太陽能鏡可以沿著轉(zhuǎn)軸運動，多個轉(zhuǎn)軸設(shè)置在同一個太陽能 鏡支架上。所述太陽能鏡支架可以為任何的形式和結(jié)構(gòu)，但是優(yōu)選的為平行、弧、環(huán)、拋物線
5型器件。將太陽能鏡設(shè)置在平行、弧、環(huán)、拋物線型可以成為太陽能鏡運動的軌道。太陽能鏡支架上設(shè)置有動力驅(qū)動裝置使得太陽能鏡支架可以運動，從而驅(qū)動太陽 能鏡、轉(zhuǎn)軸、支架運動將太陽能鏡設(shè)置在平行、弧、環(huán)、拋物線型太陽能鏡支架上，驅(qū)動太陽能鏡的軸進 行轉(zhuǎn)動，可以實現(xiàn)對太陽能的聚焦跟蹤，通過每一個太陽能鏡的軸的轉(zhuǎn)驅(qū)動的太陽能鏡的 轉(zhuǎn)動的跟蹤實現(xiàn)的單向跟蹤，同時根據(jù)需要可以將平行、弧、環(huán)、拋物線型支架提供驅(qū)動，從 而實現(xiàn)多向的跟蹤，太陽能鏡的轉(zhuǎn)動與不同的支架系統(tǒng)的運動，構(gòu)成了太陽能的多種跟蹤 方式，從而可以將線性聚焦的系統(tǒng)進行分布的布置，適合于不同的地理位置以及建筑的不 同的位置，從而可以實現(xiàn)對建筑的一體化的設(shè)計和太陽能一體化的利用。所述動力傳輸機構(gòu)選擇下列之一齒輪機構(gòu)(10)、鏈條機構(gòu)、渦輪蝸桿機構(gòu)、鉸鏈 機構(gòu)。所述動力傳輸裝置(10) —端與驅(qū)動裝置進行連接，至少另一端設(shè)置在下列位置 之一A、設(shè)置在每個太陽能鏡的轉(zhuǎn)軸上，通過轉(zhuǎn)軸提供動力驅(qū)動太陽能鏡轉(zhuǎn)動，從而實 現(xiàn)跟蹤運動；B、設(shè)置在點聚焦太陽能鏡兩端的平行、弧、環(huán)、拋物線型器件上，驅(qū)動其運動；C、設(shè)置在點聚焦太陽能鏡上。一個動力驅(qū)動裝置可以與多個動力傳輸裝置進行連接，一個動力傳輸裝置可以與 多個轉(zhuǎn)軸、平行或弧或環(huán)或拋物線器件、點聚焦太陽能鏡進行連接。點聚焦跟蹤系統(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，太陽能點聚焦光學鏡焦點、太陽能光學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，太陽能點聚焦光學鏡的焦點選擇下列方式之一進行放置與地球 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。任何的可以點聚焦的光學鏡都可以用于太陽能的采集，太陽能點聚焦的光學鏡選 擇自下列一種A、點聚焦透鏡；包括玻璃透鏡、菲涅爾透鏡、非金屬透鏡；B、點聚焦反射鏡包括金屬、玻璃、非金屬的反射鏡；C、曲面點聚焦鏡包括雙曲拋物、復合拋物線的點聚焦拋物線鏡；D、多鏡系統(tǒng)，由多個平面的反射或透射鏡組成的拋物面、復合拋物面或多個菲涅 爾透鏡或反射鏡組成的多鏡系統(tǒng)，共同聚焦于一個焦點區(qū)域。由于采用太陽能熱管系統(tǒng)不動、太陽能熱管系統(tǒng)與太陽能鏡同時運動、太陽能設(shè) 備自己運動三種方式進行跟蹤；特別是采用太陽能設(shè)備不動的跟蹤方式，可以將任何的太 陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置在此區(qū)域內(nèi)，甚至可以將大重量的設(shè)備設(shè)置在焦點區(qū)域，在焦點與太陽 能鏡的焦距范圍內(nèi)，都可以設(shè)置太陽能熱管系統(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)置太陽能熱管系統(tǒng)。通過動力驅(qū)動系統(tǒng)(6)驅(qū)動動力傳輸機構(gòu)，實現(xiàn)對太陽能的跟蹤，采用的動力驅(qū) 動裝置，選自下列至少一種
6
A、機械驅(qū)動器件；B、相變驅(qū)動裝置，采用密閉在一個空間的物質(zhì)，隨著溫度的增大使其壓力的增大， 來推動運動機構(gòu)，實現(xiàn)跟蹤；C、利用電能帶動電機或液壓裝置驅(qū)動動力傳輸機構(gòu)(10)來實現(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，由計算機或單片機來調(diào)整電機(6)的運動實現(xiàn)的跟蹤。每組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)設(shè)置在一個地面區(qū)域上和/或一個建筑物的區(qū)域?？?以分布的將每組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)設(shè)置在不同的區(qū)域，因而可以實現(xiàn)對太陽能利用系 統(tǒng)的適合于區(qū)域、建筑物的特點和要求、不同的平面區(qū)域進行分別的布局，因而可以適合于 城鎮(zhèn)特別是城市內(nèi)，根據(jù)不同的地點以及建筑進行選擇的實現(xiàn)太陽能的利用。多個太陽能點聚焦利用系統(tǒng)的太陽能熱管系統(tǒng)(1)通過熱管系統(tǒng)(9)和/或強制 循環(huán)流動的流體進行換熱或者直接利用。本發(fā)明選擇的方案是實現(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)明的保護范圍。此種跟蹤利用系統(tǒng)的優(yōu)點為1、采用本發(fā)明公布的太陽能的跟蹤利用系統(tǒng)，可以根據(jù)城鎮(zhèn)的要土地情況進行分 組的布置，可以因地制宜的進行太陽能的利用，減少了對土地平整度、寬度等一些列的要 求，從而可以在城鎮(zhèn)推廣和應用太陽能聚焦利用技術(shù)；2、減少器件的運動范圍，減少跟蹤的動力驅(qū)動部分的能耗，實現(xiàn)高效、高可靠、低 成本的跟蹤以及太陽能的利用。3、可以便于實現(xiàn)陣列的太陽能的利用，實現(xiàn)不同的太陽能產(chǎn)品的高效的大規(guī)模的 利用；4、可以利用本發(fā)明的方案，實現(xiàn)利用熱管技術(shù)實現(xiàn)高效的熱能采集及傳輸，減少 了系統(tǒng)的采集及傳輸熱損；5、本發(fā)明可以實現(xiàn)多種的太陽能利用，太陽能的發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)、蒸汽、供暖、制 冷、熱水、烹飪等，包括對大重量的設(shè)備的應用，克服了現(xiàn)有的槽式系統(tǒng)的載重小、可靠性 差、應用范圍有限的缺點。6、可以適合于小型區(qū)域及家庭的綜合利用，同時實現(xiàn)供暖、發(fā)電、烹飪、等多種應 用，實現(xiàn)區(qū)域能源供應。

圖1 單軸跟蹤多拋物線反射鏡太陽能點聚焦熱管利用系統(tǒng)(側(cè)視圖)圖2 雙軸跟蹤多拋物線反射鏡太陽能點聚焦熱管利用系統(tǒng)(側(cè)視圖)圖3 熱管傳熱點聚焦熱管利用系統(tǒng)圖4 流體傳熱點聚焦熱管利用系統(tǒng)圖中標號含義1 熱管利用系統(tǒng)，2 太陽能點聚焦光學鏡，3 太陽能鏡支架，4 跟蹤系統(tǒng)支架，5 轉(zhuǎn)軸，6 動力驅(qū)動裝置(電機)，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)。
具體實施例方式實施例一單軸跟蹤多拋物線反射鏡太陽能點聚焦熱管利用系統(tǒng)(側(cè)視圖)本圖1為一個側(cè)視圖，太陽能鏡為四個拋物面反射鏡(2)、熱管利用系統(tǒng)(1)，太陽 能鏡支架等組成的一組太陽能利用系統(tǒng)；熱管的外部設(shè)置有真空管進行保溫盒隔熱；拋物 面鏡設(shè)置在一個拋物線型的器件上(3)，在每一個拋物線鏡上設(shè)置有一個轉(zhuǎn)軸(5)，太陽能 鏡可以沿著轉(zhuǎn)軸(5)進行轉(zhuǎn)動，多個太陽能鏡通過不同的運動實現(xiàn)對太陽能的跟蹤，同時 將太陽能光聚焦到熱管上，四個拋物線鏡采用同一個驅(qū)動系統(tǒng)，傳遞機構(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行運動?？?以在不同的建筑物上設(shè)置分布的太陽能利用系統(tǒng)，從而可以實現(xiàn)在城鎮(zhèn)進行太陽能的綜合 利用。實施例二 雙軸跟蹤多拋物線反射鏡太陽能點聚焦熱管利用系統(tǒng)(側(cè)視圖)本圖2為一個側(cè)視圖，太陽能鏡為四個拋物面反射鏡(2)、熱管利用系統(tǒng)(1)，太陽 能鏡支架等組成的一組太陽能利用系統(tǒng)；熱管的外部設(shè)置有真空管進行保溫盒隔熱；熱管 設(shè)置在建筑物上并保持不動；拋物面鏡設(shè)置在一個拋物線型的器件上(3)，在每一個拋物 線鏡上設(shè)置有一個轉(zhuǎn)軸(5)，太陽能鏡可以沿著轉(zhuǎn)軸(5)進行轉(zhuǎn)動，多個太陽能鏡通過不同 的運動實現(xiàn)對太陽能的跟蹤，同時將太陽能光聚焦到熱管上，四個拋物線鏡采用同一個驅(qū) 動系統(tǒng)，傳遞機構(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行運動。整體的跟蹤系統(tǒng)設(shè)置在一個平板上，平板設(shè)置在地面上，在 平板上設(shè)置有兩個軸承，并由驅(qū)動電機系統(tǒng)進行驅(qū)動，這樣實現(xiàn)雙軸的跟蹤，在整個跟蹤過 程中，熱管利用系統(tǒng)與地面固定連接，實現(xiàn)在太陽能鏡跟蹤太陽的光的過程中，始終將處于 不動的位置，實現(xiàn)了變焦跟蹤的太陽能的利用?？梢栽诓煌慕ㄖ锷显O(shè)置分布的太陽能 利用系統(tǒng)，從而可以實現(xiàn)在城鎮(zhèn)進行太陽能的綜合利用。實施例三、熱管傳熱點聚焦熱管利用系統(tǒng)如圖3，本案例為在建筑物上設(shè)置的多個點聚焦反射鏡構(gòu)成的太陽能利用系統(tǒng)，太 陽能鏡⑵采樣點聚焦的拋物線反射鏡，每個點聚焦的反射鏡設(shè)置在跟蹤系統(tǒng)⑶上，跟蹤 系統(tǒng)設(shè)置在跟蹤支架(4)上，每個太陽能鏡將太陽能聚焦于一個熱管利用系統(tǒng)(1)，多個熱 管通過熱管傳熱系統(tǒng)(10)實現(xiàn)熱能的傳輸，多個熱管蒸發(fā)端設(shè)置在不同的點聚焦系統(tǒng)上 實現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換，共同組成一個整體的熱管系統(tǒng)實現(xiàn)了熱能的傳輸和利用。將多個組的太陽 能利用設(shè)置在不同的建筑及地面區(qū)域，就可以實現(xiàn)在城鎮(zhèn)不同區(qū)域的太陽能點聚焦利用。實施例四、流體熱管傳熱點聚焦熱管利用系統(tǒng)如圖4，本案例為在建筑物上設(shè)置的多個點聚焦菲涅爾反射鏡(2)構(gòu)成的太陽能 利用系統(tǒng)，每個點聚焦的反射鏡設(shè)置在跟蹤系統(tǒng)(3)上，跟蹤系統(tǒng)設(shè)置在跟蹤支架(4)上， 每個太陽能鏡將太陽能聚焦于每個熱管利用系統(tǒng)(1)，熱管利用系統(tǒng)通過一個流體實現(xiàn)熱 能的傳輸，共同將熱能傳輸?shù)揭粋€熱能利用系統(tǒng)中實現(xiàn)熱能的利用，分布在不同區(qū)域的太 陽能采集系統(tǒng)通過流體傳熱，流體采樣相變材料組成的多相化的工作介質(zhì)，將熱能進行傳 輸后實現(xiàn)太陽能的利用。
權(quán)利要求
一種太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，包括至少有一個設(shè)置在一個圓柱區(qū)域的太陽能熱管系統(tǒng)(1)、至少一個點聚焦太陽能鏡(2)和至少一個跟蹤系統(tǒng)(4)，其特征是至少一個太陽能熱管系統(tǒng)、太陽能跟蹤系統(tǒng)、點聚焦太陽能鏡、跟蹤支架組成一組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)，太陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置在點聚焦太陽能鏡的焦點區(qū)域內(nèi)，多組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)分布在不同的區(qū)域，并通過每組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)中的太陽能熱管系統(tǒng)相互連接，通過熱管實現(xiàn)對熱能的熱發(fā)電、供暖、制冷、熱水、開水應用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 所述的熱管的蒸發(fā)端設(shè)置在太陽能點聚焦區(qū)域內(nèi)，熱管的冷凝端設(shè)置在點聚焦區(qū)域之外， 冷凝端與換熱器相連接，通過換熱器實現(xiàn)熱能的采集，進而可以將熱能應用于熱發(fā)電、供 暖、制冷、熱水、開水應用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 太陽能跟蹤系統(tǒng)采用下列方式之一跟蹤太陽運動A、太陽能熱管系統(tǒng)與地面或建筑物固定連接，太陽能跟蹤系統(tǒng)驅(qū)動一個或多個點聚焦 太陽能鏡運動，并保持其焦點在運動過程中處于太陽能熱管系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)；B、點聚焦太陽能鏡與地面或建筑物固定連接，太陽能跟蹤系統(tǒng)驅(qū)動太陽能熱管系統(tǒng)運 動，并保持其焦點在運動過程中處于太陽能熱管系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)；C、太陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置在點聚焦太陽能鏡的焦點區(qū)域內(nèi)并進行固定連接，太陽能跟蹤 系統(tǒng)驅(qū)動太陽能熱管系統(tǒng)設(shè)置及點聚焦太陽能鏡共同運動，使得點聚焦太陽能鏡保持與太 陽光垂直或夾角最小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 所述太陽能跟蹤系統(tǒng)包括用于支撐點聚焦太陽能鏡或同時為點聚焦太陽能鏡的運動提供 軌道的太陽能鏡支架、用于支撐整個系統(tǒng)的跟蹤支架、以及與驅(qū)動裝置連接使點聚焦太陽 能鏡運動的動力傳輸機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 多個點聚焦太陽能鏡共同聚焦于一個太陽能熱管系統(tǒng)區(qū)域內(nèi)，每個點聚焦太陽能鏡上設(shè)置 有一個轉(zhuǎn)軸，點聚焦太陽能鏡可以沿著轉(zhuǎn)軸運動，多個轉(zhuǎn)軸設(shè)置在同一個太陽能鏡支架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 所述太陽能鏡支架為至少兩個設(shè)置在點聚焦太陽能鏡兩端的平行、弧、環(huán)、拋物線型器件， 太陽能鏡支架上設(shè)置有動力驅(qū)動裝置使得太陽能鏡支架可以運動，從而驅(qū)動太陽能鏡、轉(zhuǎn) 軸、支架運動。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 所述動力傳輸機構(gòu)選擇下列之一齒輪機構(gòu)(10)、鏈條機構(gòu)、渦輪蝸桿機構(gòu)、鉸鏈機構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 所述動力傳輸裝置(10) —端與驅(qū)動裝置進行連接，至少另一端設(shè)置在下列位置之一A、設(shè)置在每個太陽能鏡的轉(zhuǎn)軸上，通過轉(zhuǎn)軸提供動力驅(qū)動太陽能鏡轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)跟 蹤運動；B、設(shè)置在點聚焦太陽能鏡兩端的平行、弧、環(huán)、拋物線型器件上，驅(qū)動其運動；C、設(shè)置在點聚焦太陽能鏡上。一個動力驅(qū)動裝置可以與多個動力傳輸裝置進行連接，一個動力傳輸裝置可以與多個轉(zhuǎn)軸、平行或弧或環(huán)或拋物線器件、點聚焦太陽能鏡進行連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 點聚焦太陽能鏡選擇自下列一種A、點聚焦透鏡；包括玻璃透鏡、菲涅爾透鏡、非金屬透鏡；B、點聚焦反射鏡包括金屬、玻璃、非金屬的反射鏡；C、曲面點聚焦鏡包括雙曲拋物、復合拋物線的點聚焦拋物線鏡；D、多鏡系統(tǒng)，由多個平面的反射或透射鏡組成的拋物面、復合拋物面或多個菲涅爾透 鏡或反射鏡組成的多鏡系統(tǒng)，共同聚焦于一個焦點區(qū)域。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能分布式點聚焦光學鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，其特征是 所采用的動力驅(qū)動裝置，選自下列之一A、機械驅(qū)動器件；B、相變驅(qū)動裝置，采用密閉在一個空間的物質(zhì)，隨著溫度的增大使其壓力的增大，來推 動運動機構(gòu)，實現(xiàn)跟蹤；C、利用電能帶動電機或液壓裝置驅(qū)動動力傳輸機構(gòu)(10)來實現(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，由計算機或單片機來調(diào)整電機(6)的運動實現(xiàn)的跟蹤。
全文摘要
本發(fā)明的目的就是提供一種太陽能分布式點聚焦太陽能鏡跟蹤熱管利用系統(tǒng)，可以根據(jù)城鎮(zhèn)區(qū)域的土地情況進行分布的布置，為此將至少一個太陽能熱管系統(tǒng)、太陽能跟蹤系統(tǒng)、點聚焦太陽能鏡、跟蹤支架組成一組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)，多組太陽能點聚焦利用系統(tǒng)分布在不同的區(qū)域，多組的太陽能熱管系統(tǒng)可以相互連接共同構(gòu)成太陽能點聚焦利用系統(tǒng)。通過將現(xiàn)有的槽式太陽能系統(tǒng)的陣列模式改變?yōu)榉植寄Ｊ?，從而可以將太陽能槽式太陽能利用技術(shù)適合于不同的區(qū)域和城市應用，減少了其對場地的要求和限制，可以方便的在不同的區(qū)域和建筑一體化的進行應用，同時拓寬了太陽能利用的種類和方式，使其可以進行多種的太陽能的利用。
文檔編號F24J2/46GK101900434SQ20091030275
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者李建民 申請人:北京智慧劍科技發(fā)展有限責任公司