[发明专利]一种空中聚光系统

说明书

本申请公开了一种空中聚光系统，其特征在于，包括驻空装置、聚光装置及控制装置，其中：聚光装置可转动朝向地安装在驻空装置上，驻空装置用于使聚光装置停留在空中；聚光装置用于将太阳光聚拢为聚光光束并将所述聚光光束射向目标区域；控制装置分别与聚光装置及驻空装置电连接，用于控制驻空装置调节所述聚光系统在空中的驻空停留位置，还用于调节聚光装置的朝向。本申请中的聚光系统在空中将阳光聚拢为聚光光束再将聚光光束射向目标区域，该系统可获得指定朝向的汇聚光（高能光束），且汇聚光透过大气云层时传输损失小，可广泛应用于太阳能光热发电站、太阳能光热供暖站中作为高效热源。

技术领域

本发明涉及太阳能聚光领域，具体涉及一种空中聚光系统。

背景技术

由于常规能源如石油煤等的日近枯竭，各种新能源越来越受到人们的关注。其中太阳能作为一种清洁无污染的能源且取之不竭用之不尽，使其在众多新能源中受到许多国家和地区的推崇。在世界能源结构转换中，太阳能利用的研究受到各国重视。

利用太阳能的形式多种多样,主要分为太阳能光热转换、光化学转化、光生物和太阳能光电转换等方式。光热利用是接受或聚焦太阳能使之转换为热能，然后再用于生产和生活，如城市供热装置、海水淡化装置、热力发电装置及太阳能医疗器具等。光化学转换包括光合作用、光电化学作用、光敏化学作用及光分解反应等,使用太阳能通过催化作用制氢气、甲烷等燃料。光电转换利用半导体器件（称为光伏电池）的光生伏打效应将太阳能转换为电能输出。

虽然太阳能热利用在中国开展的非常普及,但从根本上解决能源动力的问题,还是要依赖太阳能发电技术。太阳能发电系统有两种:光伏发电系统及光热发电系统。光伏发电技术是指通过光电转换效应直接将太阳能转换为电能的技术；光热发电技术是指通过光热效应将太阳能转换为热能直接利用，或者再进一步将热能转换为电能利用。光伏电站主要将太阳能聚集到光伏电池芯片上，其效率与电池有关，但普遍低于20%。光热电站主要通过地面上的光汇聚系统实现光能密度的提升来加热工质发电，其效率普遍为16%左右。

无论采用何种技术将太阳能转换为所需要的能源，大都需要将太阳光传输到地面聚光系统进行能量收集，此过程中因昼夜、天气的影响，太阳光损失较多，传输效率低。提升太阳能的转换效率首先要减少太阳光传输过程中的损失，提高传输效率。要提高太阳光传输效率，就必须改进现有的聚光技术。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本申请公开了一种空中聚光系统能够减少阳光传输过程中的损失，提高传输效率。

为解决上述技术问题，本申请采用了如下的技术方案：

一种空中聚光系统，包括驻空装置、聚光装置及控制装置，其中：

聚光装置可转动朝向地安装在驻空装置上，驻空装置用于使聚光装置停留在空中；

聚光装置用于将太阳光聚拢为聚光光束并将所述聚光光束射向目标区域；

控制装置分别与聚光装置及驻空装置电连接，用于控制驻空装置调节所述聚光系统在空中的驻空停留位置，还用于调节聚光装置的朝向。

优选地，所述聚光装置包括聚光镜及反射镜，聚光镜为曲面镜，聚光镜用于将太阳光聚拢为聚光光束并将聚光光束射向反射镜，反射镜用于反射聚光光束，并将聚光光束射向目标区域。

优选地，反射镜与聚光镜相对设置。

优选地，聚光控制装置包括聚光朝向控制单元、反射朝向控制单元及照度传感器，其中：

照度传感器与聚光朝向控制单元相连接，照度传感器采集光强信息；

聚光朝向控制单元用于基于照度传感器采集的光强信息判断太阳相对于聚光镜的方位并控制聚光镜始终朝向太阳；

反射朝向控制单元用于控制反射镜的朝向使反射镜将聚光光束射向目标区域。