[发明专利]一种偏轴式聚光太阳能系统及其使用方法

说明书

本发明公开了一种偏轴式聚光太阳能系统，包括聚光模块、形状调节模块、可移动的接收器模块、支架模块和跟踪模块；聚光模块包括一个或多个反射面组成，反射面为截取的一个或多个具有共同焦点的、不同焦距的抛物面的侧面部分，并且所截取的抛物面上任意两点与焦点构成的连线之间夹角≤180°；形状调节模块包括可变形支架和驱动装置，可改变聚光模块的形状；支架模块用于放置聚光模块，其可以实现立式和卧式之间的相互转换。本发明偏轴式聚光太阳能系统为偏轴抛物面系统，其焦点在抛物反射面之外，接收器模块是固定不动的；平时只需要在极轴一个方向进行跟踪，操作方便；接收器模块可带有能量储存功能，可以任意时间任意地点使用。

技术领域

本发明涉及太阳能应用领域，具体涉及一种聚偏轴式聚光太阳能系统及其使用方法。

背景技术

太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源正在迅速发展，但是其存在能量密度低的特点，可以利用聚光元件将其聚焦成高密度的太阳光再加以利用。聚光太阳技术的应用包括太阳灶、聚光透镜、槽式、蝶式和塔式等系统；其中，太阳灶是利用太阳能辐射，通过凹面镜聚光获取热量，进行炊事烹饪食物的一种装置，是最为普通的一种聚光太阳能系统，但是其焦点一般在太阳灶的中间，在使用时不方便操作，且容易把人灼伤，并且接收器会遮挡部分的太阳光，降低了太阳能的使用率，为此人们提出了偏轴式聚光太阳能系统。

但是普通的偏轴式聚光太阳能系统仍然存在着以下缺点：①太阳灶焦点处的接收器模块是跟随太阳灶一起转动的，在一定程度上增加了系统转动的负担；②需要在太阳高度角和方位角两个方向进行实时跟踪，并且对跟踪精度要求较高；③无能量储存功能，只有有太阳的时候才能使用。

发明专利内容

本发明针对上述问题，提供一种光接收模块与聚光模块分开，能够储存能量，并且便于调节俯仰角度的偏轴式聚光太阳能系统。

为实现上述目标，本发明提供如下技术方案：

一种偏轴式聚光太阳能系统，包括

聚光模块：包括一个或多个可拼接的反射面，反射面为截取的一个或多个具有共同焦点的、不同焦距的抛物面，所截取的抛物面上任意两点与焦点构成的连线之间夹角≤180°；

形状调节模块：包括可变形支架及可驱动可变形支架变形的驱动装置，可变形支架设置于聚光模块的边缘，驱动装置的两端通过转动销可转动地连接聚光模块相应的两端；

支架模块：包括三个支撑脚，其中一个支撑脚设置有一调节高度的关节装置，聚光模块设置于支架模块上；

跟踪模块：包括极轴旋转模块、时钟跟踪控制模块和俯仰角调节模块，极轴旋转模块绕聚光模块的重心和抛物面焦点的连线进行太阳追踪，此连线的方向与地轴的方向一致，时钟跟踪控制模块设置于聚光模块与支架模块的交接处，俯仰角调节模块一端设置于支架模块上，另一端设置于聚光模块的边缘，用于调节聚光模块的角度；

接收器模块：相对于聚光模块独立设置，包括可移动的接收器支架及设置于接收器支架上的光接收模块。

进一步地，多个反射面的位置前后错开一定的距离。

进一步地，反射面相邻之间设置有合页，相邻的反射面可通过合页折叠或打开。

进一步地，反射面由多个相同的、以焦点为中心的、水平投影为扇形的聚光曲面构成。

进一步地，关节装置设置于一个支撑脚上，该支撑脚包括可相对弯折的第一部分与第二部分，关节装置包括短关节与长关节，短关节分别通过转轴可转动地连接第一部分与第二部分的端部，长关节一端通过转轴可转动地连接于第一部分，另一端可在第二部分内滑动，长关节与短关节之间的角度可调节，进而可调节支撑脚的高度。