[实用新型]一种偏轴线性菲涅尔式聚光装置及其阵列

说明书

本实用新型涉及一种偏轴线性菲涅尔式聚光装置及其阵列，包括聚光镜场和接收器，其特征在于，所述聚光镜场由至少一轴反射镜以及位于反射镜背部的旋转轴组成，所述各轴反射镜联动，其特征在于，所述旋转轴位于所述反射镜后方的中心位置附近或偏心位置，所述旋转轴带动所述对应的反射镜进行太阳光的跟踪，通过调节所述反射镜背部旋转轴与反射镜的相对位置，反射镜采用成本低廉、耗能少的冷弯玻璃反射镜，不仅成本低廉，结构简单，并且在聚光跟踪过程中，解决了聚光焦线宽度较宽且不固定的问题，偏轴的聚光镜场结构聚光焦线的宽度减小了20％，且聚光焦线的宽度相对较为固定；另外优化传统光能量分布不均匀问题。

技术领域

本实用新型涉及太阳能集热系统，尤其涉及一种偏轴线性菲涅尔式聚光装置及其阵列。

背景技术

太阳能聚光利用装备主要包括菲涅尔式太阳能聚光接收装置、槽式太阳能聚光接收装置、塔式太阳能聚光接收装置、蝶式太阳能聚光接收装置。其中菲涅尔式、槽式为线性聚光集热方式，包括多轴反射镜的聚光接收装置将太阳光进行反射聚集，形成一条具有一定宽度的焦线。

由于线性聚光集热装置一般都由多轴反射镜组成，各反射镜的旋转轴都位于反射镜的背部中心位置，且通过多轴反射镜联动来对太阳进行跟踪，将太阳光反射至上方的吸热器上。但是由于多轴反射镜的位置不同，进而相对于吸热器的位置也不同，每轴反射镜应该有一个最佳的跟踪路径和运行速度，能够削弱整个跟踪路径过程中产生的过焦或者欠焦的问题，但是由于节约跟踪成本，各轴反射镜采取联动的方式进行跟踪，因此导致各轴反射镜在跟踪过程中会产生不同程度的过焦或欠焦问题，也会相应的使跟踪过程中聚光焦线的宽度不固定，不能一直保持较窄的宽度。

另外，由于常规的菲涅尔式聚光接收装置汇聚的光线存在过焦或欠焦的现象，因此汇聚的焦线会产生焦线宽度不固定以及焦线上分布的太阳光能量由于相互叠加分布不均匀的问题。人们都希望焦线上的光能量分布均匀且焦线宽度固定，这对于太阳能光热接收器或者太阳能聚光光伏接收器来说都会更加友好，一般情况下，太阳能聚光光伏接收器对于焦线上的光能量分布均匀性要求更高，这是因为光伏板上的太阳光分布不均匀会引起某些电池发热，产生所谓“热斑”现象。如果上述影响不消除而长期存在的话，当热斑效应达到一定程度，组件上的焊点熔化并毁坏栅线，从而导致整个太阳电池组件的报废。显然，遮挡严重影响到接线盒和电池板的使用寿命，同时严重影响发电量，减少业主的收益。

本申请采用偏轴的方式，解决常规菲涅尔聚光集热过程中存在的光宽较宽且不固定以及光带能量分布不均匀的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于寻找一种成本低廉，聚光光带能量分布均匀以及聚光光带宽度相对比较固定的菲涅尔式聚光装置。

本实用新型提供了一种偏轴线性菲涅尔式聚光装置，包括聚光镜场和接收器，所述接收器与所述聚光镜场平行轴向布置，所述接收器位于所述聚光镜场所汇聚的焦线位置附近；所述聚光镜场由至少一轴反射镜以及位于所述反射镜背部的旋转轴组成，所述各轴反射镜联动，其特征在于，所述旋转轴位于所述反射镜后方的中心位置附近或偏心位置，所述旋转轴带动所述对应的反射镜进行太阳光的跟踪。

进一步地，中间位置的所述反射镜旋转轴位于所述反射镜中心位置附近；非中间位置的所述反射镜旋转轴位于偏离所述反射镜中心的偏心位置，所述反射镜旋转轴偏离所述反射镜中心位置的偏心距离为偏移量。

进一步地，所述偏移量随着所述非中间位置的所述反射镜与中间位置的所述反射镜距离的增大而增加，也就是说距离中间位置所述反射镜越远的旋转轴，所述偏移量越大。

进一步地，所述接收器为光伏接收器和/或光热接收器，可以根据用户使用需求进行设置。当采用光伏接收器时，所述偏轴线性菲涅尔式聚光接收装置的聚光光带分布的更加均匀，不会产生光线分布不均匀产生“热斑”，影响光伏电池的寿命；当采用光热接收器时，所述光热接收器上分布的光带更加均匀，传热流体受热更加均匀，大大延长所述光热接收器的使用寿命。