[发明专利]一种太阳能聚光装置及使用该装置的建筑物或构筑物结构

说明书

本发明实施例公开一种太阳能聚光装置及使用该装置的建筑物或构筑物。所述太阳能聚光装置包括至少一组聚光单元。聚光单元包括固定设置的线性聚光透镜，用于将设定角度范围内的太阳光聚焦于一直线光带上；接收器，其位于线性聚光透镜所聚焦的光带处；以及驱动结构，与接收器匹配连接；在太阳的位置发生变化时，直线光带沿一移动路径移动，驱动结构驱动接收器跟踪直线光带的位置变化，并使直线光带始终聚焦于接收器的受光面上。本申请中的线性聚光装置固定、只需驱动接收器以跟踪聚焦光带，因此本申请中的太阳能聚光装置的结构能够进一步简化，生产成本较低。

技术领域

本发明涉及换热技术领域，尤其涉及一种太阳能聚光装置及使用该装置的建筑物或构筑物。

背景技术

太阳能在解决不断增长的寻找无污染能源的需求中具有突出的优势。由于太阳光能量分布密度较低，聚光太阳能应用具有一定的经济性竞争优势，例如聚光光热(CPT)和聚光光伏(CPV)以及聚光复合光热光伏(CPVT)应用。

聚光太阳能应用中，聚光方式通常为镜面反射聚光和透镜折射聚光两种，一般情况下这两类的太阳能聚集器的镜面或透镜以及接收装置都需要跟随太阳光线角度的变化进行移动跟踪以使接收器始终处于聚光系统的焦点上。

接收器与反射或折射聚光系统均跟随太阳变化以进行移动跟踪，这就需要聚光装置具有较大的驱动动力，并且聚光装置需要强度较好的自支撑结构，因此，使得聚光装置的生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于提供驱动力小、结构简化且能降低生产成本的太阳能聚光装置，以及应用该太阳能聚光装置的建筑物或构筑物。

根据本申请的实施例，提供了一种太阳能聚光装置，包括至少一组聚光单元：所述聚光单元包括：

固定设置的线性聚光透镜，用于将设定角度范围内的太阳光聚焦于一直线光带上；

接收器，其位于所述线性聚光透镜所聚焦的光带处；

驱动结构，与所述接收器匹配连接；在太阳位置发生变化时，所述直线光带沿一移动路径移动，所述驱动结构驱动所述接收器跟踪所述直线光带的位置变化。

其中，所述接收器的跟踪路径呈圆弧状，所述圆弧的圆心与所述线性聚光透镜的中心重合或位于所述线性聚光透镜中心的附近；所述圆弧的半径与所述线性聚光透镜的焦距相等或两者相差一设定距离。

优选地，在所述圆弧的半径与所述线性聚光透镜的焦距相差设定距离时，所述设定距离大于0小于0.2f；其中，f为所述线性聚光透镜的焦距。

优选地，所述线性聚光透镜接收与所述线性聚光透镜入射平面的法线成±40°角范围的入射光线。

优选地，所述线性聚光透镜为棱柱凸透镜或线性菲涅尔透镜。

进一步地，太阳能聚光装置还包括：二次会聚装置，所述二次会聚装置将接收到的太阳光再次聚焦至所述接收器的受光面上。

作为优选方案，所述接收器通过一转动副与一固定杆转动连接，所述固定杆的轴点位于所述线性聚光透镜的中心附近；所述固定杆的杆体与接收器在所述直线光带的移动路径上所处的那一点的切线垂直；所述驱动结构包括驱动电机、与驱动电机输出轴固定连接的丝杠，所述丝杠的另一端与所述固定杆固定连接；在接收到驱动信号后，驱动电机驱动丝杠并带动固定杆沿与直线光带长度方向垂直的水平方向移动，接收器在固定杆的带动下沿所述移动路径移动，并使所述接收器的受光面始终位于直线光带上；或者