[发明专利]基于多次反射的收放型槽式太阳能集热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用近似抛物线形状的槽形钢架结构和反光薄膜组合，把太阳光聚集后经过多次反射，最终反射到中间立柱的集热器表面的太阳能集热系统。

背景技术

现有的槽式太阳能集热系统，通过随着太阳运动而转动的机械跟踪装置，来带动槽形抛物面聚光镜转动，以使太阳光垂直照射到槽形抛物面聚光镜，槽形抛物面聚光镜将太阳光聚焦到抛物面的焦点或焦线处，在槽形抛物面聚光镜的焦点、焦线处安装有集热管，集热管吸收太阳光能，以将太阳光能转换成热能的集热系统。然而，现有的槽式太阳能集热系统中，每一个槽形抛物面反光镜的焦点、焦线处都要放置集热管，集热管的数量很多，成本极高；集热管的数量越多，散热面积越大，自发散热损失就越大，光热转化效率就越低。现有的槽式太阳能集热系统，只能吸收正面的太阳光，不能吸收余弦方向的太阳光，太阳光的利用率低。现有的槽式太阳能集热系统的机械传动精度低，不能准确追踪太阳，机械设备笨重，占用空间大，维修起来不方便，维修成本极高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供了基于多次反射的收放型槽式太阳能集热系统。其槽式结构采用近似抛物线形状的槽形钢架结构和反光薄膜组合，其功能类似于一个槽形抛物面反光镜的作用，具有很高的聚光率。槽形钢架结构下面紧贴着反光薄膜，反光薄膜可以收缩和展开。当恶劣天气时反光薄膜收缩起来，能更好地保护设备损坏，使设备的寿命更长；且反光薄膜质量轻，价格便宜，可以卷起来，有利于运输，更容易安装，维修起来更方便，生产成本和维修成本很低。同时本发明还提供一种基于多次反射的收放型槽式太阳能集热系统的集热方法，是把照射在反光薄膜表面的太阳光，经过槽式结构上的凸面反射镜、平面反射镜、双面反射镜多次反射，最终把太阳光反射到中间立柱的集热器。该集热方法把集热装置集中到立柱上端，集热器的面积大大缩小，集热器自发散热损失就越小，大大提高了光热转化效率，非常具有实用性。

本发明的技术方案是：基于多次反射的收放型槽式太阳能集热系统，包括机械跟踪系统、太阳光反射系统、反光薄膜收放系统、防震系统、避雷系统。其特征在于：其槽式结构采用近似抛物线形状的槽形钢架结构和反光薄膜组合，其功能类似于一个槽形抛物面反光镜的作用。槽形钢架结构下面紧贴着反光薄膜，反光薄膜可以收缩和展开。

上述机械跟踪系统，其特征在于：整体的槽式结构安装在中间立柱上，整体的槽式结构可以绕中间立柱旋转，单个槽式结构绕横梁旋转。当太阳随着时间变动时，首先，一个电机控制整体的槽式结构绕中间立柱旋转到合适位置。然后，另一个电机控制单个槽式结构绕横梁做俯仰运动，始终使槽式结构正对太阳，实现最大的聚光效率。

上述太阳光反射系统，其特征在于：其槽式结构采用近似抛物线形状的槽形钢架结构和反光薄膜组合，其功能类似于一个槽形抛物面反光镜。槽式结构凹槽底部固定着许多平面反射镜，固定的平面反射镜上方有凸面反射镜，槽式结构上前方有许多可以转动的双面反射镜，且双面反射镜可以绕两个轴任意角度转动，运动比较灵活。

上述反光薄膜收放系统，其特征在于：槽式结构采用近似抛物线形状的槽形钢架结构和反光薄膜组合，槽形钢架结构一端安装有卷筒，槽形钢架结构一端安装有绞盘，其中反光薄膜一端绕在卷筒上，拉线的一端绕在绞盘上，反光薄膜的另一端与拉线的另一端连接在一起。紧贴着槽形钢架结构轴线方向两端下面有槽式导轨，反光薄膜可沿着槽式导轨运动。槽形钢架结构上钻有限位孔，限位孔的竖直上面有限位销，限位销后面连接着复位弹簧和钢丝绳，钢丝绳穿过弹簧中间，钢丝绳的另一端绕在绞线机。

上述的防震装置，其特征在于：中间立柱的槽式结构下方安装拉线抱箍，钢丝绳的一端与拉线抱箍固定，钢丝绳的另一端与大地牢牢固定。

上述的避雷装置，其特征在于：中间立柱的集热器上面安装有固定的避雷针，中间立柱上的槽式结构上面装有可旋转的避雷针，避雷针下面连接着铁球，且当槽式结构旋转一定角度的时候，避雷针在铁球重力下始终保持竖直。

一种基于多次反射的收放型槽式太阳能集热系统的集热方法，具体步骤包括：