一种用于太阳能光热发电的集热换热装置的制作方法

1.本发明涉及太阳能发电设备技术领域，特别是涉及一种用于太阳能光热发电的集热换热装置。


背景技术：

2.太阳能光热发电是指利用大规模阵列抛物形或碟形镜面收集太阳热能，通过换热装置提供蒸汽，结合传统汽轮发电机的工艺，从而达到发电的目的。太阳能光热发电是新能源利用的一个重要方向，太阳能光热发电形式主要有槽式、塔式、碟式(盘式)三种系统。太阳能光热发电系统的核心是对光热的集热换热装置，负责对太阳能中的光热部分进行收集利用，收集后的热量用于生成蒸汽，供应给后续汽轮机进行发电。
3.现有的槽式光热集热换热装置一般包括抛面反射镜和位于中心位置的集热管，通过抛面反射镜对阳光进行反射并集中到集热管上，以实现对集热管进行加热的目的。众所周知，太阳每天在天空中的移动轨迹都是变化的，而现有的槽式光热集热换热装置无法做到对太阳位置的跟踪，因此难以保证对太阳能光热的利用率。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种用于太阳能光热发电的集热换热装置，以解决上述现有技术存在的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于太阳能光热发电的集热换热装置，包括支撑结构和滑动安装在所述支撑结构上的安装板，所述安装板两端均可拆卸连接有集热机构，所述安装板中部固定连接有连接架，所述连接架末端转动连接有集热管；所述集热机构包括可拆卸连接在所述安装板上的连接板，所述连接板上铰接有反光板，所述连接板上安装有角度调节部，所述角度调节部用于调节所述反光板的角度，所述反光板与所述集热管对应设置。
6.优选的，所述支撑结构包括底座，所述底座顶部对称固定连接有支架，所述支架顶端固定连接有安装平台，所述安装平台顶端固定连接有立柱，所述立柱顶部端面的四个拐角处均固定连接有限位滑块，所述安装板底部端面上开设有限位滑槽，所述安装板与所述立柱通过所述限位滑块、所述限位滑槽滑动配合；所述立柱顶部端面开设有安装槽，所述安装槽内安装有调节部，所述调节部与所述安装板传动配合。
7.优选的，所述调节部包括转动连接在所述安装槽内的传动齿轮，所述安装板底部端面上固定连接有齿板，所述传动齿轮与所述齿板啮合，所述限位滑槽对称设置在所述齿板的两侧；所述传动齿轮上同轴固定连接有从动轮，所述立柱上固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有主动轮，所述从动轮与所述主动轮通过链条传动连接。
8.优选的，所述角度调节部包括固定连接在所述连接板上的第二电机，所述第二电机的输出轴上固定连接有蜗杆，所述蜗杆与所述连接板转动连接，所述连接板上转动连接有蜗轮，所述蜗轮位于所述蜗杆上方，且所述蜗轮与所述蜗杆啮合；所述蜗轮上固定连接有
偏心轴，所述偏心轴上铰接有连接杆，所述连接杆的末端与所述反光板底端铰接。
9.优选的，所述安装板、所述连接板、所述反光板均为弧形板，所述连接板与所述安装板相适配。
10.优选的，所述集热管远离所述连接架的一侧固定连接有若干个凸透镜，所述凸透镜与所述集热管对应设置，所述凸透镜、所述集热管、所述连接架位于同一平面内。
11.优选的，所述集热管上可拆卸连接有若干个导热棒，所述导热棒一端伸入到所述集热管内，所述导热棒的另一端位于所述集热管外侧且固定连接有集热板，所述凸透镜与所述集热板对应设置。
12.优选的，位于所述集热管内的所述导热棒上沿周向开设有若干个凹槽，所述凹槽内固定连接有若干个弹性散热片，所述弹性散热片与所述凹槽相适配。
13.本发明公开了以下技术效果：本发明提供的用于太阳能光热发电的集热换热装置，可以根据太阳的运动轨迹调节安装板的朝向，且安装板在调节朝向时，可以保持集热管的位置不会发生变化，不会出现因集热管的设置导致的安装板无法调节或安装板在调节时集热管需要跟随移动的问题；同时通过角度调节部可以改变光伏板的朝向，进而可以使通过反光板反射的阳光可以持续照射在集热管上，提高集热管对太阳能光热的利用率。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为实施例一中本发明的结构示意图；
16.图2为图1中a的局部放大图；
17.图3为本发明立柱的结构示意图；
18.图4为本发明安装板的仰视图；
19.图5为本发明导热棒的结构示意图；
20.图6为实施例二中本发明的结构示意图；
21.其中，安装板-1、连接架-2、连接板-3、反光板-4、底座-5、支架-6、安装平台-7、立柱-8、限位滑块-9、限位滑槽-10、安装槽-11、传动齿轮-12、齿板-13、从动轮-14、第一电机-15、主动轮-16、第二电机-17、蜗杆-18、蜗轮-19、连接杆-20、凸透镜-21、导热棒-22、集热板-23、凹槽-24、弹性散热片-25、光敏板-26、控制器-27、集热管-28。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
24.实施例一
25.本发明提供一种用于太阳能光热发电的集热换热装置，包括支撑结构和滑动安装在支撑结构上的安装板1，安装板1两端均可拆卸连接有集热机构，安装板1中部固定连接有连接架2，连接架2末端转动连接有集热管28；集热机构包括可拆卸连接在安装板1上的连接板3，连接板3上铰接有反光板4，连接板3上安装有角度调节部，角度调节部用于调节反光板4的角度，反光板4与集热管28对应设置；安装板1、连接板3、反光板4均为弧形板，连接板3与安装板1相适配。由于反光板4为弧形板，其正面构成抛面反射面，阳光照射到反光板4上后，由反光板4进行反射使阳光集中在集热管28上。
26.进一步的，支撑结构包括底座5，底座5顶部对称固定连接有支架6，支架6顶端固定连接有安装平台7，安装平台7顶端固定连接有立柱8，立柱8的顶部端面为弧形面且与安装板1的底部端面相适配，立柱8顶部端面的四个拐角处均固定连接有限位滑块9，安装板1底部端面上开设有限位滑槽10，安装板1与立柱8通过限位滑块9、限位滑槽10滑动配合；立柱8顶部端面开设有安装槽11，安装槽11内安装有调节部，调节部与安装板1传动配合；调节部包括转动连接在安装槽11内的传动齿轮12，安装板1底部端面上固定连接有齿板13，传动齿轮12与齿板13啮合，限位滑槽10对称设置在齿板13的两侧；传动齿轮12上同轴固定连接有从动轮14，立柱8上固定连接有第一电机15，第一电机15的输出端固定连接有主动轮16，从动轮14与主动轮16通过链条传动连接。通过第一电机15上的主动轮16带动从动轮14及传动齿轮12转动，进而利用传动齿轮12和齿板13的啮合关系驱动安装板1，使安装板1沿立柱8的端面滑动，进而实现对两个反光板4的位置进行调整，实现对太阳位置的粗调跟踪。此外，由于集热管28的轴心位于安装板1所对应的圆心处，因此，在安装板1滑动的过程中，不会受到集热管28的影响。
27.进一步的，角度调节部包括固定连接在连接板3上的第二电机17，第二电机17的输出轴上固定连接有蜗杆18，蜗杆18与连接板3转动连接，连接板3上转动连接有蜗轮19，蜗轮19位于蜗杆18上方，且蜗轮19与蜗杆18啮合；蜗轮19上固定连接有偏心轴，偏心轴上铰接有连接杆20，连接杆20的末端与反光板4底端铰接。通过第二电机17带动蜗杆18转动，利用蜗杆18驱动蜗轮19转动，进而使蜗轮19上的偏心轴做圆周运动，进而在连接杆20的作用下使反光板4在一定的范围内进行调节，实现对反光板4角度的细微调节，将更多的光线反射集中在集热管28上，提升太阳能光热的利用率。而且反光板4与连接板3是通过铰接轴以及连接杆20与蜗轮19进行的连接，反光板4在调节过程中不会出现与连接板3的连接分离，因此相比传统的通过两齿轮进行调节的方式本发明反光板4与连接板3的连接方式更加稳定。
28.为进一步提高太阳能光热的利用率，在集热管28远离连接架2的一侧固定连接有若干个凸透镜21，凸透镜21与集热管28对应设置，凸透镜21、集热管28、连接架2位于同一平面内；集热管28上可拆卸连接有若干个导热棒22，导热棒22一端伸入到集热管28内，导热棒22的另一端位于集热管28外侧且固定连接有集热板23，凸透镜21与集热板23对应设置；位于集热管28内的导热棒22上沿周向开设有若干个凹槽24，凹槽24内固定连接有若干个弹性散热片25，弹性散热片25与凹槽24相适配。利用凸透镜21将阳光进行聚集，并使聚集后的阳光落在加热板上，使集热板23快速升温，并通过导热棒22将集热板23上的热量传递至集热管28内对集热管28内的工质加热，通过这种方式，可以提高集热管28对太阳能光热的利用率，相比阳光直接照射在集热管28上，热量更加集中，加热速度也更加快。
29.本发明提供的用于太阳能光热发电的集热换热装置，在装置安装完成后，通过第一电机15可以驱动安装板1进行滑动，进而可以实现根据太阳的运动轨迹改变装置的朝向，同时安装板1在调节朝向时，可以保持集热管28的位置不会发生变化，这样在实际的使用过程中，不会出现因集热管28的设置导致的安装板1无法调节或安装板1在调节时集热管28需要跟随移动的问题；同时通过第二电机17可以改变光伏板的朝向，进而可以使通过反光板4反射的阳光可以持续照射在集热管28上，提高集热管28对太阳能光热的利用率。
30.实施例二
31.在实施例一的基础上，为使照射在光伏板上的阳光能够尽可能多的反射到集热管28上，同时保证通过凸透镜21汇聚后的阳光能够落在集热板23上，在安装板1上安装光敏板26，光敏板26与两反光板4之间的间隙对应，且光敏板26的宽度与集热管28的直径相同，同时在立柱8上安装控制器27，光敏板26与控制器27电性连接，且第一电机15与第二电机17均与控制器27电性连接。
32.为保证反光板4反射的阳光能够尽可能多的反射到集热管28上，需要凸透镜21汇聚后的阳光能够落在集热板23上，且集热管28在阳光照射下所产生的阴影也会落在光敏板26上；光敏板26在有阳光照射时，会将检测到的光信号传递给控制器27进行统计分析，控制器27根据光敏板26反馈的信号可以计算出阴影的宽度尺寸，当计算出的阴影宽度尺寸符合输入到控制器27内的集热管28尺寸时，则表示此时安装板1的位置符合要求，不需要进行调节；当计算出的阴影宽度尺寸不符合输入到控制器27内的集热管28尺寸时，则控制器27会根据计算结果先控制第一电机15，利用第一电机15驱动安装板1，使通过光敏板26得到的阴影宽度尺寸符合输入到控制器27内的集热管28尺寸，然后在控制第二电机17，利用第二电机17调节反光板4的朝向，使反光板4反射的阳光能够照射到集热管28上。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
34.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。