一种聚焦式太阳能发电装置的制作方法

1.本发明涉及太阳能发电技术领域，特别是涉及一种聚焦式太阳能发电装置。


背景技术：

2.太阳能发电是一种完全清洁的能源，我国国土面积辽阔，日照时间长，拥有充足的太阳能待开发利用，现有技术中实施太阳能发电的场所仍然较少，亟待大量开发，在实际的应用中，太阳能发电大量采用聚焦式发电技术，将热能转换为电能，聚焦式太阳能发电技术中容易出现问题的是太阳追踪装置，现有技术中一般采用光电感应装置来对太阳位置进行感应，然后将信号传递给系统后驱动装置追踪太阳，以达到吸收最多太阳能热辐射的目的。
3.其主要问题在于，在布置较大型发电场时，单个的聚光吸热机构不易进行串联，每个单独的聚光吸热机构上均需要配备驱动机构，用于对太阳位置进行追踪，这样会造成能耗较大的问题，造成产出的电能比较低，加重了发电成本。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种聚焦式太阳能发电装置，有效的解决了聚光机构需要单独配备驱动装置从而能耗较高的问题。
5.其解决技术问题的技术方案是：一种聚焦式太阳能发电装置，包括多个聚光机构，聚光机构包括抛物线形状的聚光板，聚光板转动固定在柱体上，柱体能够转动，聚光板在柱体上的仰角能够调整，聚光板中部设置有吸热管，吸热管内填充有工质，多个吸热管串联后连接有储液罐，储液罐将加热后的工质输送到热交换机产生水蒸气，水蒸气推动涡轮带动发电机转动从而完成发电；柱体下方设有固定在地面上的底座，底座与柱体转动连接，底座内设有驱动柱体转动的第一驱动机构以及控制聚光板仰角变化的第二驱动机构，柱体包括第一柱体和多个第二柱体，第一柱体与驱动箱连接，多个第二柱体之间、第一柱体和第二柱体之间设置有传动箱，传动箱用于使第一柱体与多个第二柱体内的第一驱动机构和第二驱动机构受驱动箱统一控制，驱动箱内设有控制器，聚光板上设有光电感应器，光电感应器用于识别光强度信号并传递给控制器，控制器根据传递回来的信号调整聚光板的朝向。
6.优选的，所述的驱动箱内设有电机，电机固定在电动推杆的伸缩杆上，驱动箱顶部设有光伏板，驱动箱内部设有蓄电池，电机伸出有驱动轴，驱动轴端部设有连接槽，连接槽上设有锁紧面。
7.优选的，所述的第一柱体的底座外部伸出有主动轴，主动轴与驱动轴传动连接，主动轴穿设在底座外壁上，主动轴内端设有主齿轮，主齿轮同轴设置有第一齿轮和第二齿轮，主齿轮滑动后分别与第一齿轮或第二齿轮啮合传动，第一驱动机构包括设置在第一柱体底部的第一锥齿轮，第一锥齿轮与第一齿轮啮合传动，第二驱动机构包括转动设置在第一柱体内的轴体，轴体下端固定有第二锥齿轮，第二锥齿轮啮合有与第二齿轮传动连接的复合齿轮，第一锥齿轮啮合传动有多个伸出底座外部的第一连接管，第二锥齿轮啮合传动有多
个伸出底座外部的第二连接管。
8.优选的，所述的主动轴内端转动连接有推杆，推杆在底座内设有与第一连接管摩擦定位的第一摩擦块以及与第二连接管摩擦定位的第二摩擦块，主动轴与第一齿轮啮合时第二摩擦块对第二连接管进行定位，构成第一柱体转动而聚光板仰角固定的结构，主动轴与第二齿轮啮合时第一摩擦块对第一连接管进行定位，构成第一柱体不转动而聚光板仰角调节的结构。
9.优选的，所述的轴体顶端经万向轴连接蜗杆，第一柱体顶部设有支架，支架上设有转动设置有连接轴，连接轴上设有与蜗杆啮合的蜗轮。
10.优选的，所述的第二柱体的底座上均布有多个第三连接管和第四连接管，第三连接管与第一连接管结构相同，第四连接管与第二连接管结构相同，传动箱传动第一连接管和第三连接管、第二连接管和第四连接管。
11.优选的，所述的聚光板背部设有安装板，安装板上开设有与连接轴配合的安装孔，安装孔上设有定位槽，连接轴上设有与定位槽配合的定位块，构成连接轴与聚光板同步转动的结构。
12.优选的，所述的光电感应器位于吸热管内侧的上下两端，光电感应器在吸热管一端设有三个，光电感应器中间一个正对聚光板，另外两个光电感应器对称设置在两侧。
13.本发明结构简单巧妙，使用方便，多个聚光机构能够快速的完成串联，使用一个驱动元件进行驱动调节，降低能耗，提高产生的电能数值，且能够对聚光机构进行任意形式的组合，满足多种不同场所的布置。
附图说明
14.图1是本发明的结构示意图。
15.图2是本发明中聚光机构的结构示意图。
16.图3是本发明中聚光机构的剖视示意图。
17.图4是本发明中第一柱体的结构示意图。
18.图5是本发明中第一柱体的剖视示意图。
19.图6是本发明中第二柱体的结构示意图。
20.图7是本发明中第二柱体的剖视示意图。
21.图8是本发明中第二柱体的俯视剖视图。
22.图9是本发明中聚光板的结构示意图。
23.图10是本发明中聚光板的剖视示意图。
24.图11的本发明中连接轴的结构示意图。
25.图12是本发明中传动箱的结构示意图。
实施方式
26.以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
27.由图1至图12可知，一种聚焦式太阳能发电装置，包括多个聚光机构，聚光机构包括抛物线形状的聚光板1，聚光板1转动固定在柱体上，柱体能够转动，聚光板1在柱体上的仰角能够调整，聚光板1中部设置有吸热管2，吸热管2内填充有工质，多个吸热管2串联后连
接有储液罐3，储液罐3将加热后的工质输送到热交换机产生水蒸气，水蒸气推动涡轮带动发电机11转动从而完成发电；柱体下方设有固定在地面上的底座4，底座4与柱体转动连接，底座4内设有驱动柱体转动的第一驱动机构以及控制聚光板1仰角变化的第二驱动机构，柱体包括第一柱体5和多个第二柱体6，第一柱体5与驱动箱7连接，多个第二柱体6之间、第一柱体5和第二柱体6之间设置有传动箱8，传动箱8用于使第一柱体5与多个第二柱体6内的第一驱动机构和第二驱动机构受驱动箱7统一控制，驱动箱7内设有控制器9，聚光板1上设有光电感应器10，光电感应器10用于识别光强度信号并传递给控制器9，控制器9根据传递回来的信号调整聚光板1的朝向。
28.本发明在具体使用时，驱动箱7驱动第一柱体5内的第一驱动机构和第二驱动机构，第一柱体5与第二柱体6之间、多个第二柱体6之间使用传动箱8进行传动连接，使得驱动箱7内一个动力元件就能够实现整个发电场内所有聚光机构追踪太阳的调节，减少动力元件的投入，节约资源，减少投入的同时减少对能源的耗费，提升发电量。
29.多个聚光机构内的聚光板1将太阳光聚集到吸热管2上，对吸热管2内工质进行加热，工质受热后升温，并流向热交换机，对热水加热后产生水蒸气，高压水蒸气推动涡轮从而带动发电机11发电。
30.在聚光机构的两端均设置储液罐3，增加工质的流通量与热量的存有量，从而在夜晚也能够通过热交换驱动发电机进行发电。
31.光电感应器10能够根据聚光板1反射的太阳光的情况向控制器9反馈信息，控制器9根据收到的信息，控制驱动箱7对第一驱动机构或第二驱动机构运行，从而控制柱体转动或者聚光板1的俯仰操作，使得聚光板1能够聚集更多的太阳能，吸收最多的辐射能。
32.驱动箱7内设有电机11，电机11固定在电动推杆2812的伸缩杆上，驱动箱7顶部设有光伏板13，驱动箱7内部设有蓄电池14，电机11伸出有驱动轴15，驱动轴15端部设有连接槽16，连接槽16上设有锁紧面17；第一柱体5的底座4外部伸出有主动轴18，主动轴18与驱动轴15传动连接，主动轴18穿设在底座4外壁上，主动轴18内端设有主齿轮19，主齿轮19同轴设置有第一齿轮20和第二齿轮21，主齿轮19滑动后分别与第一齿轮20或第二齿轮21啮合传动，第一驱动机构包括设置在第一柱体5底部的第一锥齿轮22，第一锥齿轮22与第一齿轮20啮合传动，第二驱动机构包括转动设置在第一柱体5内的轴体23，轴体23下端固定有第二锥齿轮24，第二锥齿轮24啮合有与第二齿轮21传动连接的复合齿轮25，第一锥齿轮22啮合传动有多个伸出底座4外部的第一连接管26，第二锥齿轮24啮合传动有多个伸出底座4外部的第二连接管27；轴体23顶端经万向轴连接蜗杆31，第一柱体5顶部设有支架32，支架32上设有转动设置有连接轴33，连接轴33上设有与蜗杆31啮合的蜗轮34。
33.电动推杆2812能够推动电机11使得电机11在驱动轴15的轴线方向移动，驱动轴15与主动轴18传动连接，且实现锁定，驱动轴15伸缩时带动主动轴18同步伸缩，主动轴18伸缩使得主齿轮19与第一齿轮20或第二齿轮21啮合传动，从而分别控制第一驱动机构调节柱体的转动或控制第二驱动机构调节聚光板1的俯仰。
34.柱体转动的操作步骤为：主动轴18移动后主齿轮19与第一齿轮20啮合传动，第一齿轮20与第一锥齿轮22啮合传动，电机11带动第一锥齿轮22转动，从而使得柱体在底座4上
转动。
35.聚光板1俯仰角度的调节步骤为：主动轴18移动后主齿轮19与第二齿轮21啮合传动，第二齿轮21与第二锥齿轮24啮合传动，带动轴体23转动，轴体23带动蜗杆31蜗轮34机构使得连接轴33在支架32上转动，实现对聚光板1俯仰角度的调节。
36.复合齿轮25包括与第二齿轮21啮合的直齿轮以及与第二锥齿轮24啮合的锥齿轮，实现传动连接。
37.光伏板13对蓄电池14进行充电，为电机11和电动推杆12提供电力供应，不使用发电系统内电力，提高发电量。
38.主动轴18内端转动连接有推杆28，推杆28在底座4内设有与第一连接管26摩擦定位的第一摩擦块29以及与第二连接管27摩擦定位的第二摩擦块30，主动轴18与第一齿轮20啮合时第二摩擦块30对第二连接管27进行定位，构成第一柱体5转动而聚光板1仰角固定的结构，主动轴18与第二齿轮21啮合时第一摩擦块29对第一连接管26进行定位，构成第一柱体5不转动而聚光板1仰角调节的结构，主动轴18伸缩时带动推杆28移动，从而控制摩擦块对第一驱动机构和第二驱动机构的锁定，使得在对柱体转动或聚光板1仰角调整时结构保持稳定，不会出现晃动或自由转动的结构，从而更为精确的对设备进行调整，以及防止设备损坏。
39.第二柱体6的底座4上均布有多个第三连接管35和第四连接管36，第三连接管35与第一连接管26结构相同，第四连接管36与第二连接管27结构相同，传动箱8传动第一连接管26和第三连接管35、第二连接管27和第四连接管36。
40.第二柱体6与第一柱体5相比，没有主动轴18与内部的摩擦定位机构，其余结构与第一柱体5完全相同，在进行发电场的布置时，第一柱体5仅使用一个，其余全部采用第二柱体6，第一柱体5用于与驱动箱7连接，第二柱体6与第一柱体5以及第二柱体6相互之间能够进行传动连接，能够布置任意尺寸规格的发电场。
41.传动箱8内设有两个传动轴，传动轴端部与驱动轴15端部结构相同，第一连接管26、第二连接管27、第三连接管35与第四连接管36端部结构与主动轴18端部结构相同，能够实现传动连接，且不会在传动时脱离连接。
42.聚光板1背部设有安装板37，安装板37上开设有与连接轴33配合的安装孔38，安装孔38上设有定位槽39，连接轴33上设有与定位槽39配合的定位块40，构成连接轴33与聚光板1同步转动的结构。
43.为实现对聚光板1角度的调节，聚光板1后侧的安装板37与柱体顶部之间设有连接轴33，连接轴33与聚光板1同步转动，且能够完成自锁，在不调整时能够固定角度，避免晃动。
44.光电感应器位于吸热管2内侧的上下两端，光电感应器10在吸热管2一端设有三个，光电感应器10中间一个正对聚光板1，另外两个光电感应器10对称设置在两侧。为感应太阳的位置，由于光电感应器10布置在吸热管2的内侧，太阳光不能直射在光电感应器10上，光电感应器10接收由聚光板1反射回来的光线，当上下两端的光电感应器10均接收到光线时，表示太阳位置正对聚光板1，聚光板1的俯仰角度合适，如有一端的光电感应器10未接收到光线，控制器9根据情况对聚光板1角度做出相应的调整，同理一端设置有三个光电感应器10，当三个光电感应器10全部接收到光线时，表示柱体的角度合适，如有光电感应器10
未接收到光线，控制器9根据情况对柱体转动角度做出相应的调整。
45.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：多个聚光机构能够完成相互传动连接，单个聚光机构内部不设置驱动装置，采用单个驱动装置对整个发电系统进行调整控制，减少元器件的数量且减少能耗；由于聚光机构能够相互传动连接，可以根据发电场的环境进行任意的布置连接，简化安装流程，提高安装效率。

技术特征：
1.一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，包括多个聚光机构，聚光机构包括抛物线形状的聚光板（1），聚光板（1）转动固定在柱体上，柱体能够转动，聚光板（1）在柱体上的仰角能够调整，聚光板（1）中部设置有吸热管（2），吸热管（2）内填充有工质，多个吸热管（2）串联后连接有储液罐（3），储液罐（3）将加热后的工质输送到热交换机产生水蒸气，水蒸气推动涡轮带动发电机（11）转动从而完成发电；柱体下方设有固定在地面上的底座（4），底座（4）与柱体转动连接，底座（4）内设有驱动柱体转动的第一驱动机构以及控制聚光板（1）仰角变化的第二驱动机构，柱体包括第一柱体（5）和多个第二柱体（6），第一柱体（5）与驱动箱（7）连接，多个第二柱体（6）之间、第一柱体（5）和第二柱体（6）之间设置有传动箱（8），传动箱（8）用于使第一柱体（5）与多个第二柱体（6）内的第一驱动机构和第二驱动机构受驱动箱（7）统一控制，驱动箱（7）内设有控制器（9），聚光板（1）上设有光电感应器（10），光电感应器（10）用于识别光强度信号并传递给控制器（9），控制器（9）根据传递回来的信号调整聚光板（1）的朝向。2.根据权利要求1所述的一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，所述的驱动箱（7）内设有电机（11），电机（11）固定在电动推杆（2812）的伸缩杆上，驱动箱（7）顶部设有光伏板（13），驱动箱（7）内部设有蓄电池（14），电机（11）伸出有驱动轴（15），驱动轴（15）端部设有连接槽（16），连接槽（16）上设有锁紧面（17）。3.根据权利要求1所述的一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，所述的第一柱体（5）的底座（4）外部伸出有主动轴（18），主动轴（18）与驱动轴（15）传动连接，主动轴（18）穿设在底座（4）外壁上，主动轴（18）内端设有主齿轮（19），主齿轮（19）同轴设置有第一齿轮（20）和第二齿轮（21），主齿轮（19）滑动后分别与第一齿轮（20）或第二齿轮（21）啮合传动，第一驱动机构包括设置在第一柱体（5）底部的第一锥齿轮（22），第一锥齿轮（22）与第一齿轮（20）啮合传动，第二驱动机构包括转动设置在第一柱体（5）内的轴体（23），轴体（23）下端固定有第二锥齿轮（24），第二锥齿轮（24）啮合有与第二齿轮（21）传动连接的复合齿轮（25），第一锥齿轮（22）啮合传动有多个伸出底座（4）外部的第一连接管（26），第二锥齿轮（24）啮合传动有多个伸出底座（4）外部的第二连接管（27）。4.根据权利要求1所述的一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，所述的主动轴（18）内端转动连接有推杆（28），推杆（28）在底座（4）内设有与第一连接管（26）摩擦定位的第一摩擦块（29）以及与第二连接管（27）摩擦定位的第二摩擦块（30），主动轴（18）与第一齿轮（20）啮合时第二摩擦块（30）对第二连接管（27）进行定位，构成第一柱体（5）转动而聚光板（1）仰角固定的结构，主动轴（18）与第二齿轮（21）啮合时第一摩擦块（29）对第一连接管（26）进行定位，构成第一柱体（5）不转动而聚光板（1）仰角调节的结构。5.根据权利要求1所述的一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，所述的轴体（23）顶端经万向轴连接蜗杆（31），第一柱体（5）顶部设有支架（32），支架（32）上设有转动设置有连接轴（33），连接轴（33）上设有与蜗杆（31）啮合的蜗轮（34）。6.根据权利要求1所述的一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，所述的第二柱体（6）的底座（4）上均布有多个第三连接管（35）和第四连接管（36），第三连接管（35）与第一连接管（26）结构相同，第四连接管（36）与第二连接管（27）结构相同，传动箱（8）传动第一连接管（26）和第三连接管（35）、第二连接管（27）和第四连接管（36）。7.根据权利要求1所述的一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，所述的聚光板（1）
背部设有安装板（37），安装板（37）上开设有与连接轴（33）配合的安装孔（38），安装孔（38）上设有定位槽（39），连接轴（33）上设有与定位槽（39）配合的定位块（40），构成连接轴（33）与聚光板（1）同步转动的结构。8.根据权利要求1所述的一种聚焦式太阳能发电装置，其特征在于，所述的光电感应器（10）位于吸热管（2）内侧的上下两端，光电感应器（10）在吸热管（2）一端设有三个，光电感应器（10）中间一个正对聚光板（1），另外两个光电感应器（10）对称设置在两侧。

技术总结
一种聚焦式太阳能发电装置，有效的解决了聚光机构需要单独配备驱动装置从而能耗较高的问题；包括多个聚光机构，聚光机构包括抛物线形状的聚光板，聚光板转动固定在柱体上，柱体能够转动，聚光板在柱体上的仰角能够调整，聚光板中部设置有吸热管，吸热管内填充有工质，多个吸热管串联后连接有储液罐，储液罐将加热后的工质输送到热交换机产生水蒸气，水蒸气推动涡轮带动发电机转动从而完成发电；柱体下方设有固定在地面上的底座，底座与柱体转动连接，底座内设有驱动柱体转动的第一驱动机构以及控制聚光板仰角变化的第二驱动机构，聚光板上设有光电感应器，光电感应器用于识别光强度信号，控制器根据信号调整聚光板的朝向。控制器根据信号调整聚光板的朝向。控制器根据信号调整聚光板的朝向。


技术研发人员：张茂成 张耀升 王春霞 胡志迅
受保护的技术使用者：青岛涌恒新能源科技有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/6/28