器支架5、第二聚光器支架6、第一集熱器支架3和第二集熱器支架4均為中空的管道結(jié)構(gòu)，第一聚光器支架5和第一集熱器支架3正對(duì)，第一聚光器支架5的兩端分別與第一集熱器支架3的兩端連通，第二聚光器支架6和第二集熱器支架4正對(duì)，第二聚光器支架6的兩端分別與第二集熱器支架4的兩端連通。值得注意的是，圖1中聚光器支架的尺寸小于集熱器支架，僅為了清楚地表示出各支架結(jié)構(gòu)，不應(yīng)構(gòu)成對(duì)支架尺寸的限制。
[0026]如圖2所示，立柱7豎直固定在地面上，太陽(yáng)跟蹤控制裝置8安裝在碟式太陽(yáng)能聚光器2的背面，設(shè)置在立柱7上，用于實(shí)時(shí)調(diào)整碟式太陽(yáng)能聚光器2的位置以使其更高效率地聚集太陽(yáng)能。熱能轉(zhuǎn)換利用裝置15安裝于地面上，與太陽(yáng)能集熱器分離。立柱7內(nèi)設(shè)有第一傳輸通道10和第二傳輸通道11，第一傳輸通道10的上端與第一聚光器支架5的中部連通，下端通過(guò)循環(huán)栗14連接熱能轉(zhuǎn)換利用裝置15，第二傳輸通道11的上端與第二聚光器支架6的中部連通，下端連接熱能轉(zhuǎn)換利用裝置15。第一集熱器支架3、第一聚光器支架5和第一傳輸通道10構(gòu)成冷工作介質(zhì)的傳輸通道，第二集熱器支架4、第二聚光器支架6和第二傳輸通道11構(gòu)成熱工作介質(zhì)的傳輸通道。
[0027]如圖3所示，第一傳輸通道10和第二傳輸通道11通過(guò)焊接固定在立柱7內(nèi)，其間設(shè)有絕熱層12。顯然地，第一傳輸通道10和第二傳輸通道11設(shè)置于立柱7內(nèi)能使整個(gè)系統(tǒng)的布置更為緊湊，便于集熱利用系統(tǒng)的模塊化組裝，且能減少工作介質(zhì)流動(dòng)過(guò)程中的熱量損失。第一傳輸通道10和第二傳輸通道11還能起到部分支撐作用。
[0028]工作時(shí)，碟式太陽(yáng)能聚光器2將太陽(yáng)光聚焦到太陽(yáng)能集熱器I上。冷工作介質(zhì)在循環(huán)栗14的作用下由第一傳輸通道10分兩路進(jìn)入第一聚光器支架5后，分別由第一聚光器支架5的兩端進(jìn)入第一集熱器支架3，再通過(guò)第一集熱器支架3進(jìn)入太陽(yáng)能集熱器I的低溫端，與太陽(yáng)能集熱器I換熱收集太陽(yáng)能集熱器I吸收的高能量密度的太陽(yáng)能后變?yōu)闊峁ぷ鹘橘|(zhì)；熱工作介質(zhì)分成兩路進(jìn)入第二集熱器支架4后，分別由第二集熱器支架4的兩端進(jìn)入第二聚光器支架6，再由第二聚光器支架6進(jìn)入第二傳輸通道11，最后將熱量傳遞至熱能轉(zhuǎn)換利用裝置15后變?yōu)槔涔ぷ鹘橘|(zhì)進(jìn)入第一傳輸通道10。如此循環(huán)往復(fù)，太陽(yáng)能集熱器I通過(guò)工作介質(zhì)將吸收的高能量密度的太陽(yáng)能傳遞至熱能轉(zhuǎn)換利用裝置15，由熱能轉(zhuǎn)換利用裝置15進(jìn)行綜合利用。通過(guò)循環(huán)栗14保證工作介質(zhì)的流動(dòng)速度滿(mǎn)足熱能轉(zhuǎn)換利用裝置15對(duì)工作介質(zhì)的要求。
[0029]第一集熱器支架3、第二集熱器支架4、第一聚光器支架5和第二聚光器支架6在起支撐作用的同時(shí)，還兼作冷熱工作介質(zhì)的傳輸通道，達(dá)到一物多用的目的，能減少材料用量，降低生產(chǎn)安裝成本。第一聚光器支架5和第二聚光器支架6沿碟式太陽(yáng)能聚光器2的拋物面設(shè)計(jì)為拋物線形，通過(guò)焊接與碟式太陽(yáng)能聚光器2的其它支撐部分組成整體。
[0030]第一集熱器支架3、第二集熱器支架4、第一聚光器支架5和第二聚光器支架6結(jié)構(gòu)相同，均包括SS-316L型不銹鋼管及覆蓋在SS-316L型不銹鋼管表面的聚胺酯保溫層，以確保良好的密封性能和保溫性能。第一集熱器支架3和第一聚光器支架5的兩端分別通過(guò)合適角度的保溫彎頭連接，第二集熱器支架4和第二聚光器支架6的兩端分別通過(guò)合適角度的保溫彎頭連接，保溫彎頭包括SS-316L型不銹鋼管及覆蓋在SS-316L型不銹鋼管表面的聚胺酯保溫層，以保證工作介質(zhì)的傳輸通道具有良好的密封性能和保溫性能。
[0031]第一聚光器支架5的中部與第一傳輸通道10以及第二聚光器支架6的中部與第二傳輸通道11均通過(guò)軟管13連接，其中，第二聚光器支架6的中部與軟管的接口處設(shè)置有聯(lián)箱9，由第二聚光器支架6流出的熱工作介質(zhì)經(jīng)聯(lián)箱9混合后進(jìn)入第二傳輸通道11。此處聯(lián)箱9的作用為:減少工作介質(zhì)的熱偏差，使工作介質(zhì)的吸熱與流動(dòng)等性能得到優(yōu)化與提尚。
[0032]顯然的，碟式太陽(yáng)能聚光器的反光材料亦可選用反光性更好的經(jīng)陽(yáng)極氧化的高純鋁。較佳的，太陽(yáng)能集熱器I選用常見(jiàn)的腔式集熱器，內(nèi)層增加絕熱材料以提高其絕熱性能，外層材質(zhì)為不銹鋼。為構(gòu)成工作介質(zhì)的循環(huán)通道，太陽(yáng)能集熱器I應(yīng)預(yù)留工作介質(zhì)傳輸通道的接口并且保證接口具有良好的密封性能。太陽(yáng)能集熱器I的吸熱面應(yīng)涂有選擇性涂層以增加吸收比，提高效率。
[0033]在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以根據(jù)能量需求并聯(lián)或串聯(lián)多個(gè)本發(fā)明所述的碟式太陽(yáng)能熱利用裝置的碟式聚光-集熱組件以達(dá)到碟式太陽(yáng)能系統(tǒng)規(guī)?；瘧?yīng)用的目的。工作介質(zhì)獲得的大量熱能既可直接儲(chǔ)存又可以用于供熱或者其他熱能利用，可以帶動(dòng)斯特林發(fā)電機(jī)組發(fā)電，也可以與其他常規(guī)發(fā)電系統(tǒng)組成混合發(fā)電系統(tǒng)等。
[0034]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種碟式太陽(yáng)能集熱利用系統(tǒng)，其特征在于，包括碟式太陽(yáng)能聚光器、太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)跟蹤控制裝置、立柱和熱能轉(zhuǎn)換利用裝置； 所述碟式太陽(yáng)能聚光器上設(shè)置有第一聚光器支架和第二聚光器支架，用于支撐所述蝶式太陽(yáng)能聚光器，所述太陽(yáng)能集熱器通過(guò)第一集熱器支架和第二集熱器支架固定在所述碟式太陽(yáng)能聚光器的焦點(diǎn)處；所述第一聚光器支架、所述第二聚光器支架、所述第一集熱器支架和所述第二集熱器支架均為中空的管道結(jié)構(gòu)，所述第一聚光器支架的兩端分別與所述第一集熱器支架的兩端連通，所述第二聚光器支架的兩端分別與所述第二集熱器支架的兩端連通； 所述立柱豎直固定在地面上，所述太陽(yáng)跟蹤控制裝置安裝在所述碟式太陽(yáng)能聚光器的背面，設(shè)置在所述立柱上；所述熱能轉(zhuǎn)換利用裝置安裝于地面上，與所述太陽(yáng)能集熱器分離；所述立柱內(nèi)設(shè)有第一傳輸通道和第二傳輸通道，所述第一傳輸通道的上端與所述第一聚光器支架的中部連通，下端通過(guò)循環(huán)栗連接所述熱能轉(zhuǎn)換利用裝置，所述第二傳輸通道的上端與所述第二聚光器支架的中部連通，下端連接所述熱能轉(zhuǎn)換利用裝置；所述第一集熱器支架、所述第一聚光器支架和所述第一傳輸通道構(gòu)成冷工作介質(zhì)的傳輸通道，所述第二集熱器支架、所述第二聚光器支架和所述第二傳輸通道構(gòu)成熱工作介質(zhì)的傳輸通道；所述系統(tǒng)利用所述冷工作介質(zhì)的傳輸通道和所述熱工作介質(zhì)的傳輸通道完成太陽(yáng)能的傳輸與轉(zhuǎn)換利用。2.如權(quán)利要求1所述的碟式太陽(yáng)能集熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述第一聚光器支架的中部與所述第一傳輸通道通過(guò)軟管連接，所述第二聚光器支架的中部與所述第二傳輸通道通過(guò)軟管連接；其中，所述第二聚光器支架的中部與軟管的接口處設(shè)置有聯(lián)箱，由所述第二聚光器支架流出的熱工作介質(zhì)經(jīng)所述聯(lián)箱混合后進(jìn)入所述第二傳輸通道，所述聯(lián)箱用于減少工作介質(zhì)的熱偏差，使工作介質(zhì)的吸熱與流動(dòng)性能得到優(yōu)化與提高。3.如權(quán)利要求1或2所述的碟式太陽(yáng)能集熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述第一聚光器支架、所述第二聚光器支架、所述第一集熱器支架和所述第二集熱器支架結(jié)構(gòu)相同，均包括不銹鋼管及覆蓋在所述不銹鋼管表面的聚胺酯保溫層，以確保良好的密封性能和保溫性能。4.如權(quán)利要求3所述的碟式太陽(yáng)能集熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述第一聚光器支架和所述第一集熱器支架的兩端分別通過(guò)保溫彎頭連接，所述第二聚光器支架和所述第二集熱器支架的兩端分別通過(guò)保溫彎頭連接，所述保溫彎頭包括不銹鋼管及覆蓋在所述不銹鋼管表面的聚胺酯保溫層，以保證工作介質(zhì)的傳輸通道具有良好的密封性能和保溫性能。5.如權(quán)利要求1或2所述的碟式太陽(yáng)能集熱利用系統(tǒng)，其特征在于，所述第一傳輸通道和所述第二傳輸通道固定在所述立柱內(nèi)，其間設(shè)有絕熱層。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種碟式太陽(yáng)能集熱利用系統(tǒng)。包括碟式太陽(yáng)能聚光器、太陽(yáng)能集熱器、太陽(yáng)跟蹤控制裝置、立柱和熱能轉(zhuǎn)換利用裝置；碟式太陽(yáng)能聚光器部分地由第一和第二聚光器支架支撐，太陽(yáng)能集熱器通過(guò)第一和第二集熱器支架固定在碟式太陽(yáng)能聚光器的焦點(diǎn)處；第一聚光器支架與第一集熱器支架的兩端連通，第二聚光器支架與第二集熱器支架的兩端連通；立柱固定在地面上，立柱內(nèi)設(shè)有第一和第二傳輸通道；第一集熱器支架、第一聚光器支架和第一傳輸通道構(gòu)成冷工作介質(zhì)的傳輸通道，第二集熱器支架、第二聚光器支架和第二傳輸通道構(gòu)成熱工作介質(zhì)的傳輸通道。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，可靠性高，為碟式太陽(yáng)能熱利用的規(guī)?；瘧?yīng)用提供了可能。
【IPC分類(lèi)】F24J2/54, F24J2/46, F24J2/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105042891
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510494478
【發(fā)明人】張燕平, 潘曉軍, 黃樹(shù)紅, 李建蘭
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日