工业用太阳能地面集热装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种工业用太阳能地面集热装置，其特征在于：包括可调式工业太阳能追日装置、固定式顶部多倍数集热板及地面热能采集装置，其中：自太阳发出的光线经二维旋转反射平面反射始终到达固定式顶部多倍数集热板，再经由固定式顶部多倍数集热板反射回地面热能采集装置。本发明利用全铝结构的可调式工业太阳能追日装置和多倍数聚光集热技术相结合，实现太阳能热量迅速高效采集，结构简单、成本低廉、跟踪精度高、集热效率好，可广泛应用于工业制热领域。
【专利说明】工业用太阳能地面集热装置【技术领域】
[0001]本发明是一种轻型的工业用太阳能地面集热装置，特别涉及一种全铝结构可调式工业太阳能追日装置和多倍数多次聚光集热技术，尤其适用于工业领域的辐射热需求，属于中温太阳能热利用领域。
【背景技术】
[0002]随着常规能源的日益枯竭和人类环保意识的提高，对清洁环保型新能源的需求日益增大，其中太阳能资源的开发与利用逐渐受到大家关注，因为它取之不尽用之不竭，易于采集并且清洁无污染。现如今，中温太阳能已广泛应用于工业制热，特别是塑料加工、玻璃加工、食品加工、化学工业等领域。
[0003]太阳能追日装置是整套太阳能地面集热装置的一个重要组成部分。它的质量、性能、成本、跟踪精度直接影响到太阳能热量采集系统的稳定和效率，设计工艺尤为重要。
[0004]在中高温太阳能热利用的工艺中，传统的机电设计工艺采用大型成套传动部件与钢结构组装，成本高昂、尺寸单一、加工复杂。如何简化结构、降低成本、提高效率和跟踪精度成为亟需改善的方向。[0005]另一方面，传统集热装置太阳热能一旦经过多次反射回到地面，后级反射能量必然等比扩散，无法达到充分聚集的效果。如何提高通过太阳能多次反射聚光集热的效率是一个迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明目的是解决上述现有技术，太阳能地面集热系统中后级反射的能量较为扩散，导致其效率较低，同时太阳能地面集热系统整体结构较为复杂，生产成本较高的问题，提供一种新型工业用太阳能地面集热装置。
[0007]为实现上述目的，本发明的技术方案提供了一种工业用太阳能地面集热装置，其特征在于:包括可调式工业太阳能追日装置、固定式顶部多倍数集热板及地面热能采集装置，所述可调式工业太阳能追日装置至少包括支撑架、电机，旋转导轨及二维旋转反射平面，所述二维旋转反射平面设置在支撑架上，所述电机连接控制单元，所述控制单元与光电传感器相连，所述控制单元根据光电传感器获得的信号控制电机驱动二维旋转反射平面沿旋转导轨转动至适当角度，使得自太阳发出的光线经二维旋转反射平面反射始终到达固定式顶部多倍数集热板，再经由固定式顶部多倍数集热板反射回地面热能采集装置。
[0008]优选地，所述固定式顶部多倍数集热板与水平面保持一定偏转角度，使得光线自所述可调式工业太阳能追日装置至所述固定式顶部多倍数集热板所经过的路径长度为光线自所述固定式顶部多倍数集热板至所述地面热能采集装置所经过的路径长度的η倍，则多次反射可以实现的总能量聚集倍数为η。
[0009]所述可调式工业太阳能追日装置的材质为铝合金。
[0010]优选地，所述可调式工业太阳能追日装置与所述地面热能采集装置处于同一水平高度。
[0011]本发明利用全铝结构的可调式工业太阳能追日装置和多倍数聚光集热技术相结合，实现太阳能热量迅速高效采集，结构简单、成本低廉、跟踪精度高、集热效率好，可广泛应用于工业制热领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为工业用太阳能地面集热装置整体示意图；
图2为多倍数聚光集热技术原理示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0014]如图1所示，为本发明提供的工业用太阳能地面集热装置整体示意图，包括可调式工业太阳能追日装置、固定式顶部多倍数集热板5及地面热能采集装置6。
[0015]可调式太阳能追日装置，由铝合金材料制成，结构轻便、价格低廉、传热效果好、耐高温、抗腐蚀，其安置于地面固定位置，只实现小范围旋转运动，所占空间小，运动灵活。该装置包括支撑架2、旋转导轨3及二维旋转反射平面4。光线和热能由太阳I不断辐射出来后形成平行光束，到达可调式太阳能追日装置，该装置通过内部的光电传感器自动感应，并由控制单元获取光电传感器的信号后控制电机动作，电机则带动二维旋转平面4沿旋转导轨3转动至适当角度，使得光线经二维旋转反射平面4反射后始终到达固定式顶部多倍数集热板5。其中，通过光电传感器感应控制二维旋转平面4自动调节转向，使反射光准确到达顶部固定位置，其跟踪精度高。在本实施例中，旋转导轨3有两条，分别由一台电机驱动，实现两个方向的旋转调节，从而使二维旋转平面4达到最理想位置，以保证反射光线准确到达固定式顶部多倍数集热板5。二维旋转平面4可将多束平行太阳光线经反射汇聚为一点，增加光能密度，从而使能量更集中。
[0016]可调式太阳能追日装置发射出的光线经固定式顶部多倍数集热板5反射回到地面，再由地面热能采集装置6将能量采集存储。
[0017]结合图2，固定式顶部多倍数集热板5与水平面保持一定偏转角度，使得光线自可调式工业太阳能追日装置至固定式顶部多倍数集热板5所经过的路径长度为2L，光线自固定式顶部多倍数集热板5至地面热能采集装置6所经过的路径长度为L，这样入射光线的长度是反射光线长度的两倍，所以从平面上来说，辐射面积将变为原来的1/4。面积变小，能量就更为集中，热能密度增大，在小范围内实现迅速高效升温，局部位置可升温至上千摄氏度。
[0018]地面热能采集装置6将反射回地面的太阳能收集并储存起来，以便应用于后续的工业加工，其与可调式太阳能追日装置处于同一水平高度。利用空间多次发射，不仅将太阳能聚集，增加能量密度，还节省了地面空间
本发明提供的整套装置有效地解决了之前所面临的成本、工艺、效率等实际问题，结构简单、成本低廉、跟踪精度高、集热效率好，并且节约空间，实现了太阳能热量迅速高效采集存储，必将成为工业制热的良好选择。
【权利要求】
1.一种工业用太阳能地面集热装置，其特征在于:包括可调式工业太阳能追日装置、固定式顶部多倍数集热板(5)及地面热能采集装置(6)，所述可调式工业太阳能追日装置至少包括支撑架(2)、电机，旋转导轨(3)及二维旋转反射平面(4)，所述二维旋转反射平面(4)设置在支撑架(2)上，所述电机连接控制单元，所述控制单元与光电传感器相连，所述控制单元根据光电传感器获得的信号控制电机驱动二维旋转反射平面(4)沿旋转导轨(3)转动至适当角度，使得自太阳(I)发出的光线经二维旋转反射平面(4)反射始终到达固定式顶部多倍数集热板(5)，再经由固定式顶部多倍数集热板(5)反射回地面热能采集装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种工业用太阳能地面集热装置，其特征在于:所述固定式顶部多倍数集热板(5)与水平面保持一定偏转角度，使得光线自所述可调式工业太阳能追日装置至所述固定式顶部多倍数集热板(5)所经过的路径长度为光线自所述固定式顶部多倍数集热板(5)至所述地面热能采集装置(6)所经过的路径长度的η倍，则多次反射可以实现的总能量聚集倍数为η。
3.根据权利要求1所述的一种工业用太阳能地面集热装置，其特征在于:所述可调式工业太阳能追日装置的材质为铝合金。
4.根据权利要求1所述的一种工业用太阳能地面集热装置，其特征在于:所述可调式工业太阳能追日装置与所述地面热能采集装置(6 )处于同一水平高度。
【文档编号】F24J2/38GK103851799SQ201410118582
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】朱文廷 申请人:相舆科技（上海）有限公司