本發(fā)明涉及太陽能發(fā)電領(lǐng)域，特別是一種結(jié)構(gòu)簡單、集熱效率高且成本低的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

太陽能發(fā)電的兩大分類：太陽能光伏發(fā)電和太陽能光熱發(fā)電。太陽能光熱發(fā)電具有熱量易于存儲，發(fā)電輸出平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)。光伏發(fā)電除了只能用昂貴的蓄電池存儲電能之外，太陽能電池板的生產(chǎn)過程耗能也比較大。太陽能光熱發(fā)電是未來更好的清潔能源。

太陽能光熱發(fā)電主要有三大類型：槽式聚光集熱發(fā)電，碟式聚光集熱發(fā)電，塔式聚光集熱發(fā)電。槽式效率和成本相對較低，已經(jīng)得到較多應(yīng)用；碟式效率雖然較高，但是成本高，儲熱困難；塔式效率最高，但是技術(shù)難度大，和碟式一起的應(yīng)用都較少。

我們還面臨發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖，由于以前太陽能電池板大量出口傾銷，現(xiàn)在光熱發(fā)電的技術(shù)都被國外企業(yè)封鎖得很嚴(yán)。國內(nèi)的少數(shù)幾個光熱發(fā)電試驗項目都只能購買國外的產(chǎn)品，真正自主生產(chǎn)零部件的非常少，這直接導(dǎo)致光熱發(fā)電項目的成本較高，無法和太陽能光伏發(fā)電形成有力的競爭。

槽式光熱發(fā)電模式中，儲熱液體工質(zhì)熔鹽或高溫導(dǎo)熱油在真空集熱管中流動，但是集熱管會隨同反射槽跟蹤太陽而旋轉(zhuǎn)，這就需要儲熱液體工質(zhì)經(jīng)過一段需要彎曲旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的管道再流入固定的管道中，由于儲熱液體工質(zhì)工作在300～600攝氏度左右，對管道的密封和耐高溫都提出了非常高的要求。目前國內(nèi)還無法完全解決這一問題，僅依賴于進(jìn)口。

太陽能光伏發(fā)電具有可分布式布置的優(yōu)點(diǎn)，小規(guī)模的發(fā)電降低了使用的門檻。而太陽能光熱發(fā)電現(xiàn)在還無法進(jìn)行分布式應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、集熱效率高且成本低的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用技術(shù)方案是：太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)，包括三棱柱形安裝支架和集熱裝置，在該三棱柱形安裝支架的一個底面朝上且安裝有第一透鏡，在三棱柱形安裝支架的下部內(nèi)部安裝有第二透鏡，該第二透鏡的焦點(diǎn)與第一透鏡的焦點(diǎn)重合；在所述的三棱柱形安裝支架上安裝有位于第二透鏡下方的反射板，該反射板的反射路徑與集熱裝置的位置對應(yīng)；在所述的反射板的背面以及三棱柱形安裝支架的底部均設(shè)置有自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的第一透鏡為菲涅爾透鏡。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的菲涅爾透鏡采用線性菲涅爾透鏡，其焦點(diǎn)為條形，相應(yīng)的第二透鏡采用條形透鏡，將光線變成線型集束平行光線，再被反射板反射到集熱裝置上。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的線性菲涅爾透鏡由多個條形透明條拼接而成。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的條形透明條包括外殼和密封在該外殼中的透明液體。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的外殼采用亞克力澆筑板裁切組合而成。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的條形透明條的橫截面呈梯形或者三角形。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的透明液體為純凈水。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的第二透鏡采用凸透鏡，所述的第一透鏡的焦點(diǎn)與該凸透鏡的焦點(diǎn)重合且焦點(diǎn)位于凸透鏡和第一透鏡之間。

進(jìn)一步的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的第二透鏡采用凹透鏡，所述的第一透鏡的焦點(diǎn)與該凹透鏡的焦點(diǎn)重合且焦點(diǎn)位于凹透鏡的下方。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)，通過三棱柱形安裝支架、集熱裝置、第一透鏡、第二透鏡、反射板以及自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置等的配合，不僅能夠保持第一透鏡始終垂直太陽光照射，獲取最大的光照強(qiáng)度，而且反射板始終將聚焦的光線反射到固定位置的集熱裝置，提高了效率，降低了成本，同時集熱裝置不需要移動，結(jié)構(gòu)易于加工和安裝，給分布式小規(guī)模發(fā)電帶來可能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)的一種方位示意圖；

圖3為本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)的第一透鏡的一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)的條形透明條的橫截面示意圖；

圖5為本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)采用凹透鏡時的光路傳播示意圖；

圖6為本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)采用凸透鏡時的光路傳播示意圖；

圖7為多個本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)組裝在一起的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1—第一透鏡，2—自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置，3—集熱裝置，4—三菱柱形安裝支架，5—第二透鏡，6—反射板，7—透明液體，8—外殼，9—條形透明條。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全面的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所得到的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。

實施例1：

如圖1至7所示，本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)，包括三棱柱形安裝支架4和集熱裝置3，在該三棱柱形安裝支架4的一個底面朝上且安裝有第一透鏡1，在三棱柱形安裝支架4的下部內(nèi)部安裝有第二透鏡5，該第二透鏡5的焦點(diǎn)與第一透鏡1的焦點(diǎn)重合；在所述的三棱柱形安裝支架4上安裝有位于第二透鏡5下方的反射板6，該反射板6的反射路徑與集熱裝置3的位置對應(yīng)；在所述的反射板6的背面以及三棱柱形安裝支架4的底部均設(shè)置有自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置2。本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)，通過三棱柱形安裝支架4、集熱裝置3、第一透鏡1、第二透鏡5、反射板6以及自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置2等的配合，不僅能夠保持第一透鏡1始終垂直太陽光照射，獲取最大的光照強(qiáng)度，而且反射板6始終將聚焦的光線反射到固定位置的集熱裝置3，提高了效率，降低了成本，同時集熱裝置不需要移動，結(jié)構(gòu)易于加工和安裝，給分布式小規(guī)模發(fā)電帶來可能。需要說明的是，集熱裝置3將太陽光的熱能吸收轉(zhuǎn)化，然后用于發(fā)電，該集熱裝置固定安裝在某一位置，圖中并沒有畫出其具體安裝結(jié)構(gòu)，僅僅是表示了與反射板6的配合關(guān)系。需要說明的是，所述的三棱柱形安裝支架4是指該支架的架體所形成的面圍成的抽象物體構(gòu)成三棱柱，其實是只有架體的。所述的自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置2可以采用plc系統(tǒng)控制電機(jī)來實現(xiàn)，三棱柱形安裝支架4的底部的自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置2通過安裝在各個位置的傳感器，獲得光照信息，然后傳送到控制系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)則命令旋轉(zhuǎn)電機(jī)跟隨最強(qiáng)的光照方案自適應(yīng)調(diào)整位置。反射板6背部的自適應(yīng)跟隨轉(zhuǎn)動裝置2通過安裝在集熱裝置3上的相應(yīng)的傳感器確定反射板6是否反射最強(qiáng)光照，然后通過控制相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，自適應(yīng)地調(diào)整反射板6的角度?？刂葡到y(tǒng)也可以單純地通過獲取gps數(shù)據(jù)，計算出經(jīng)緯度和時間，并通過預(yù)設(shè)的海拔高度等參數(shù)自動計算出所需的旋轉(zhuǎn)變量來控制聚焦集熱機(jī)構(gòu)對太陽位置和集熱裝置的追蹤。

實施例2：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的第一透鏡1為菲涅爾透鏡，具有聚集性強(qiáng)、接收角度廣等特點(diǎn)。

實施例3：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的菲涅爾透鏡采用線性菲涅爾透鏡，其焦點(diǎn)為條形，相應(yīng)的第二透鏡5采用條形透鏡，將光線變成線型集束平行光線，再被反射板6反射到集熱裝置3上，具有聚集性強(qiáng)、接收角度廣等特點(diǎn)。

實施例4：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的線性菲涅爾透鏡由多個條形透明條9拼接而成。值得注意的是，所述的條形透明條9可以通過螺釘連接在三棱柱形安裝支架4上，也可通過其他方式固定，使得整個裝置具有聚集性強(qiáng)、接收角度廣等特點(diǎn)，提高了太陽能的利用率。

實施例5：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的條形透明條9由亞克力澆筑板加工而成，由于單個條形透明條寬度值較小，其弧面可以等效為平面，使得其橫截面呈梯形或者三角形，這樣設(shè)計是為了方便加工和提高產(chǎn)能以及降低成本，同時保留亞克力澆筑板耐候性好的特點(diǎn)。

實施例6：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的條形透明條9包括外殼8和密封在該外殼中的透明液體7。這樣設(shè)置以后，可以大大地減少條形透明條9的數(shù)量和加工時間，節(jié)約了成本。需要說明的是，所述的透明液體7填滿外殼8，以免造成機(jī)械晃動以及光線四處折射。

實施例7：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的外殼8采用亞克力澆筑板裁切組合而成。采用亞克力材料具有容易成型，加工方便，且耐候性強(qiáng)的特點(diǎn)。

實施例8：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的透明液體7為純凈水，采用純凈水填充在外殼當(dāng)中，節(jié)約了成本，而且純凈水沒有雜質(zhì)，可以減少光線的吸收和四處折射，提高了太陽能的利用率。

實施例9：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的第二透鏡5采用凸透鏡，所述的第一透鏡1的焦點(diǎn)與該凸透鏡的焦點(diǎn)重合且焦點(diǎn)位于凸透鏡和第一透鏡1之間。

實施例10：

作為優(yōu)選的，為更好地實現(xiàn)本發(fā)明，在上述實施例的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，特別采用下述設(shè)置結(jié)構(gòu)：所述的第二透鏡5采用凹透鏡，所述的第一透鏡1的焦點(diǎn)與該凹透鏡的焦點(diǎn)重合且焦點(diǎn)位于凹透鏡的下方。

實施例11：

作為優(yōu)選的，為了提高發(fā)電效率和功率，如圖7所示，可以將多個本發(fā)明的太陽能聚焦集熱機(jī)構(gòu)拼接在一起，將光線集中匯聚到集熱裝置3加熱，提高了發(fā)電功率。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。