本發(fā)明涉及一種槽式聚光集熱器，具體說，涉及一種用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器。

背景技術(shù)：

隨著我國減排和霧霾治理的壓力增大，太陽能光熱發(fā)電和太陽能中高溫?zé)崂?，已日益受到國家和能源行業(yè)的高度關(guān)注。

現(xiàn)在我國太陽能光熱行業(yè)發(fā)展屬于起步階段，制約太陽能光熱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素，一方面是光熱技術(shù)尚未形成完整的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，另一方面是光熱產(chǎn)業(yè)的核心部件如：聚光支架、集熱管、反射鏡等成本仍然居高不下，如聚光支架目前還只能從國外公司通過購買許可權(quán)的形式來獲得。如何建立具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)并能大幅降低光熱核心裝備成本是擺在我國整個(gè)光熱產(chǎn)業(yè)一個(gè)亟待破解的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器，利于加工、現(xiàn)場安裝方便，并且能夠在保證強(qiáng)度的情況下保證較高的安裝精度和聚光精度。

技術(shù)方案如下：

一種用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器，包括反射鏡支架、集熱管支架、集熱管和反射鏡，所述集熱管支架固定在所述反射鏡支架的上部，所述集熱管固定在所述集熱管支架的頂部；所述反射鏡的底部固定在所述反射鏡支架上，所述反射鏡的形狀為拋物面形，所述集熱管位于拋物面的焦點(diǎn)處。

進(jìn)一步：所述反射鏡支架包括立柱、扭矩管、端板、第一支撐片、第二支撐片和鎖緊螺釘；所述扭矩管位于兩個(gè)所述立柱之間，所述扭矩管的兩端分別連接所述端板，所述端板連接在所述立柱的頂端，所述第一支撐片和所述第二支撐片通過所述鎖緊螺釘固定在所述扭矩管上；所述反射鏡支架內(nèi)側(cè)的立柱設(shè)置有軸承座，連接軸安裝在所述軸承座內(nèi)，通過所述連接軸連接所述立柱兩側(cè)的所述端板。

進(jìn)一步：所述第一支撐片包括第一支撐片本體、第一支撐弧面、第一固定弧面、第一安裝通孔，所述第一支撐弧面設(shè)置在所述第一支撐片本體的頂部，所述第一固定弧面設(shè)置在所述第一支撐片本體的端部；所述第一安裝通孔設(shè)置在所述第一支撐片本體的端部，并位于所述第一固定弧面的外側(cè)；所述第一支撐弧面的形狀為拋物面形弧面，所述第一固定弧面為半圓形弧面；所述第二支撐片包括第二支撐片本體、第二支撐弧面、第二固定弧面、第二安裝通孔，所述第二支撐弧面設(shè)置在所述第二支撐片本體的頂部，所述第二固定弧面設(shè)置在所述第二支撐片本體的端部；所述第二支撐弧面的形狀為拋物面形弧面，所述第二固定弧面為半圓形弧面；所述第二安裝通孔設(shè)置在所述第二支撐片本體的端部，并位于所述第二固定弧面的外側(cè)；所述第一固定弧面和所述第二固定弧面夾在所述扭矩管上，所述鎖緊螺釘穿過所述第一安裝通孔和所述第二安裝通孔，將所述第一支撐片和所述第二支撐片固定在所述扭矩管上；所述反射鏡固定在所述第一支撐弧面和所述第二支撐弧面上。

進(jìn)一步：所述第一支撐片鍛壓成型后在外邊緣形成第一支撐片外包邊，在所述第一支撐片本體的鍛壓沖孔處形成第一支撐片內(nèi)包邊，所述第一支撐弧面外側(cè)的所述第一支撐片外包邊的形狀為拋物面形弧面，所述第一固定弧面外側(cè)的所述第一支撐片外包邊的形狀為半圓形弧面；所述第二支撐片鍛壓成型后在外邊緣形成第二支撐片外包邊，所述第二支撐片本體的鍛壓沖孔處形成第二支撐片內(nèi)包邊；所述第二支撐弧面外側(cè)的所述第二支撐片外包邊的形狀為拋物面形弧面，所述第二固定弧面外側(cè)的所述第二支撐片外包邊的形狀為半圓形弧面。

進(jìn)一步：還包括集熱管支架連接箍，所述集熱管支架連接箍包括環(huán)箍、連接板；所述環(huán)箍包括兩個(gè)環(huán)箍分體，所述環(huán)箍分體一端開有一個(gè)連接通孔，另一端開有二個(gè)連接通孔；所述連接板上部開有集熱管支架固定孔，下部開有環(huán)箍連接通孔；螺栓穿過所述連接通孔、所述環(huán)箍連接通孔將所述連接板固定在所述環(huán)箍上，螺栓穿過兩個(gè)所述環(huán)箍分體的連接通孔將所述環(huán)箍固定在所述扭矩管上，螺栓穿過所述集熱管支架固定孔和所述集熱管支架的固定通孔將所述集熱管支架固定在所述反射鏡支架上。

進(jìn)一步：所述端板包括端板本體、軸安裝通孔、端板固定孔、扭矩管固定孔；所述軸安裝通孔、端板固定孔、扭矩管固定孔開在所述端板本體上，所述軸安裝通孔開在所述扭矩管固定孔的上部，所述端板固定孔開在所述軸安裝通孔的外側(cè)。

進(jìn)一步：所述立柱頂端設(shè)置有減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述減速機(jī)的輸出軸的端部安裝在所述軸安裝通孔內(nèi)，螺栓穿過所述端板固定孔和所述輸出軸上法蘭的法蘭通孔，將所述端板固定在所述輸出軸的端部；螺栓穿過所述扭矩管固定孔將所述端板固定在所述扭矩管的端部。

進(jìn)一步：所述軸安裝通孔的形狀為正方形或者六角形，所述輸出軸的端部的截面形狀為矩形或者六角形。

進(jìn)一步：所述輸出軸兩端安裝在所述軸安裝通孔內(nèi)，螺栓穿過所述端板固定孔和法蘭的法蘭通孔，將所述端板連接在所述輸出軸上。

進(jìn)一步：所述端板鍛壓成型后在外邊緣形成端板外包邊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)效果包括：

本發(fā)明利于加工、現(xiàn)場安裝方便，并且能夠在保證強(qiáng)度的情況下保證較高的安裝精度和聚光精度。

端板、第一支撐片、第二支撐片、集熱管支架均采用高精度鍛壓成形，較傳統(tǒng)的金屬型材焊接成形相比，由于無焊接變形，在加工精度、節(jié)材率及工效上都有大幅度提升，較標(biāo)準(zhǔn)的歐洲槽(Europe trough)精度相當(dāng)，但成本僅為其1/4。用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器采用冷加工組合裝配，無焊接變形，采用高精度工裝定位，實(shí)現(xiàn)高精度安裝。

第一支撐片、第二支撐片的定位由反射鏡支架的工裝保證，保證扭矩管與反射鏡支架的位置準(zhǔn)確。當(dāng)反射鏡支架安裝完成后，只需將反射鏡固定在第一支撐弧面和第二支撐弧面上，用螺釘將第一支撐片和第二支撐片與反射鏡的底座連接緊固即可，保證聚光精度達(dá)到要求。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器的結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明中反射鏡支架的結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明中端板的結(jié)構(gòu)圖；

圖4是本發(fā)明中第一支撐片的結(jié)構(gòu)圖；

圖5是本發(fā)明中第二支撐片的結(jié)構(gòu)圖；

圖6是本發(fā)明中集熱管支架連接箍的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實(shí)施方式。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

本發(fā)明從太陽能供熱采暖和中高溫?zé)岬睦们腥?，并深刻分析和解剖技術(shù)流派，如槽式、塔式、線性菲涅爾、碟式光熱集熱系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，最終確定以最穩(wěn)定可靠、成本最低的槽式集熱系統(tǒng)入手，在分析了國內(nèi)外各類槽式聚光器的基礎(chǔ)上，結(jié)合太陽能供熱采暖的特點(diǎn)，創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)開發(fā)了一款國內(nèi)首創(chuàng)的采用扭管結(jié)構(gòu)，全鍛壓成形、可現(xiàn)場快速組裝的用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器。

如圖1所示，是本發(fā)明中用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器的結(jié)構(gòu)圖。

用于太陽能供熱的低成本高精度槽式聚光集熱器的結(jié)構(gòu)包括：反射鏡支架1、集熱管支架2、集熱管3、反射鏡4。

集熱管支架2固定在反射鏡支架1的上部，集熱管3固定在集熱管支架2的頂部，反射鏡4的底部固定在反射鏡支架1上。反射鏡4的形狀為拋物面形，集熱管3位于拋物面的焦點(diǎn)處。

如圖2所示，是本發(fā)明中反射鏡支架1的結(jié)構(gòu)圖。

反射鏡支架1的結(jié)構(gòu)包括：立柱11、扭矩管12、端板13、第一支撐片14、第二支撐片15、鎖緊螺釘；扭矩管12的兩端分別連接有一個(gè)端板13，端板13連接在立柱11的頂端，第一支撐片14和第二支撐片15通過鎖緊螺釘固定在扭矩管12上。

如圖3所示，是本發(fā)明中端板13的結(jié)構(gòu)圖。

端板13的結(jié)構(gòu)包括：端板本體131、軸安裝通孔132、端板固定孔133、扭矩管固定孔134；軸安裝通孔132、端板固定孔133、扭矩管固定孔134開在端板本體131上，軸安裝通孔132開在扭矩管固定孔134的上部，端板固定孔133開在軸安裝通孔132的外側(cè)。軸安裝通孔132的形狀為正方形或者六角形，這樣有利于輸出軸帶動(dòng)端板13旋轉(zhuǎn)。

端板13采用高精度鍛壓成型，鍛壓成型后在端板13外邊緣形成端板外包邊135。

如圖4所示，是本發(fā)明中第一支撐片14的結(jié)構(gòu)圖；如圖5所示，是本發(fā)明中第二支撐片15的結(jié)構(gòu)圖。

第一支撐片14的結(jié)構(gòu)包括：第一支撐片本體141、第一支撐弧面142、第一固定弧面143、第一安裝通孔144，第一支撐弧面142設(shè)置在第一支撐片本體141的頂部，第一固定弧面143設(shè)置在第一支撐片本體141的端部，第一安裝通孔144設(shè)置在第一支撐片本體141的端部，并位于第一固定弧面143的外側(cè)。第一支撐弧面142的形狀為拋物面形弧面，第一固定弧面143為半圓形弧面。第一支撐片14采用高精度鍛壓成型。第一支撐片14鍛壓成型后在外邊緣形成第一支撐片外包邊145，在第一支撐片本體141的鍛壓沖孔處形成第一支撐片內(nèi)包邊146。其中，在第一支撐弧面142外側(cè)第一支撐片外包邊145的形狀為拋物面形弧面，第一固定弧面143外側(cè)第一支撐片外包邊145的形狀為半圓形弧面。

第二支撐片15的結(jié)構(gòu)包括：第二支撐片本體151、第二支撐弧面152、第二固定弧面153、第二安裝通孔154，第二支撐弧面152設(shè)置在第二支撐片本體151的頂部，第二固定弧面153設(shè)置在第二支撐片本體151的端部，第二安裝通孔154設(shè)置在第二支撐片本體151的端部，并位于第二固定弧面153的外側(cè)。第二支撐片15采用高精度鍛壓成型。第二支撐片15鍛壓成型后在外邊緣形成第二支撐片外包邊155，在第二支撐片本體151的鍛壓沖孔處形成第二支撐片內(nèi)包邊156。

第二支撐弧面152的形狀為拋物面形弧面，第二固定弧面153為半圓形弧面。第二支撐片15采用高精度鍛壓成型。其中，在第二支撐弧面152外側(cè)第二支撐片外包邊155的形狀為拋物面形弧面，第二固定弧面153外側(cè)第二支撐片外包邊155的形狀為半圓形弧面。

第一固定弧面143和第二固定弧面153夾在扭矩管12上，鎖緊螺釘穿過第一安裝通孔144和第二安裝通孔154，將第一支撐片14、第二支撐片15固定在扭矩管12上。反射鏡4固定在第一支撐弧面142和第二支撐弧面152上。

如圖6所示，是本發(fā)明中集熱管支架連接箍的結(jié)構(gòu)圖。

集熱管支架連接箍的結(jié)構(gòu)包括：環(huán)箍181、連接板182；環(huán)箍181包括兩個(gè)環(huán)箍分體，環(huán)箍分體一端開有一個(gè)連接通孔184，另一端開有二個(gè)連接通孔184，連接通孔184內(nèi)安裝有螺栓；連接板182上部開有集熱管支架固定孔183，下部開有環(huán)箍連接通孔；螺栓穿過連接通孔184、環(huán)箍連接通孔將連接板182固定在環(huán)箍181上，螺栓穿過兩個(gè)環(huán)箍分體的連接通孔184將環(huán)箍181固定在扭矩管12上，螺栓穿過集熱管支架固定孔183和集熱管支架2的固定通孔將集熱管支架2固定在反射鏡支架1的上部。

為了實(shí)現(xiàn)反射鏡支架1旋轉(zhuǎn)和電動(dòng)控制傾角，在反射鏡支架1上設(shè)置有減速機(jī)16和驅(qū)動(dòng)電機(jī)17。

減速機(jī)16和驅(qū)動(dòng)電機(jī)17安裝在立柱11頂端，減速機(jī)16的輸出軸的端部安裝在端板13的軸安裝通孔132內(nèi)，螺栓穿過端板固定孔133和輸出軸上法蘭的法蘭通孔，將端板13固定在輸出軸的端部；螺栓穿過扭矩管固定孔134，將端板13固定在扭矩管12的端部。驅(qū)動(dòng)電機(jī)17通過減速機(jī)16、端板13連接扭矩管12，從而使驅(qū)動(dòng)電機(jī)17帶動(dòng)減速機(jī)16的輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出軸帶動(dòng)端板13轉(zhuǎn)動(dòng)，端板13帶動(dòng)扭矩管12轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)17為直流電機(jī)。輸出軸的端部的截面形狀可以是矩形或者六角形。

反射鏡支架1中部的立柱11上設(shè)置有減速機(jī)16和驅(qū)動(dòng)電機(jī)17，通過輸出軸連接立柱11兩側(cè)的端板13，輸出軸兩端安裝在立柱11兩側(cè)端板13的軸安裝通孔132內(nèi)，螺栓穿過端板固定孔133和法蘭的法蘭通孔，將端板13連接在輸出軸上。

反射鏡支架1中部的立柱11上沒有減速機(jī)16和驅(qū)動(dòng)電機(jī)17，則需要設(shè)置軸承座，連接軸安裝在軸承座內(nèi)，通過連接軸連接立柱11兩側(cè)的端板13。

本發(fā)明所用的術(shù)語是說明和示例性、而非限制性的術(shù)語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實(shí)施而不脫離發(fā)明的精神或?qū)嵸|(zhì)，所以應(yīng)當(dāng)理解，上述實(shí)施例不限于任何前述的細(xì)節(jié)，而應(yīng)在隨附權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權(quán)利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應(yīng)為隨附權(quán)利要求所涵蓋。