一種固定點陣列太陽能冶煉系統技術方案

本實用新型專利技術涉及太陽能的聚焦利用，特別是采用點聚焦的太陽能鏡實現太陽能采集，并應用于一種固定點陣列太陽能冶煉系統。本實用新型專利技術包括至少一個或者一組點聚焦的太陽能鏡、至少一個冶煉裝置以及跟蹤控制裝置，太陽能鏡設置在太陽能鏡支架上，冶煉裝置設置在太陽能鏡聚焦的點狀的區域內，并設置在太陽能鏡的上方或者下方，在太陽能鏡跟蹤太陽能過程中其焦距發生變化，保持其焦距始終處于冶煉裝置的點狀的區域；跟蹤控制裝置控制太陽能鏡在太陽光變化時將太陽光聚焦到至少一個冶煉裝置上，在太陽能鏡跟蹤太陽能過程中冶煉裝置與太陽能鏡不一起運動，冶煉裝置與地面保持相對靜止，實現太陽能的跟蹤聚焦利用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及太陽能利用，特別是采用點聚焦的太陽能鏡實現太陽能采集，采用點聚焦的轉換器實現太陽能的聚焦跟蹤冶煉系統，涉及太陽能的聚焦利用。
技術介紹
太陽能冶煉，就是利用太陽能實現冶煉的設備。I 9 4 7年，法國科學家特朗比嘗試把軍用探照燈的反射鏡用在太陽熔煉爐上，I 9 5 2年，在蒙特路易的比利牛斯山上，特朗比建造了世界上第一臺功率為7 5千瓦的大型太陽能冶煉爐，其干燥溫度可以達到3 0 0 (TC以上。特朗比希望建立更大的太陽爐。在7 0年代建成了一座功率為I 0 0 0千瓦的巨型太陽爐，通過把一束束陽光反射到太陽能爐的ー個直徑5 0米的拋物面聚光鏡上，這個聚光鏡經過再聚焦，可以把聚集起來的陽·光的溫度加熱到3 5 0 (TC。用這座太陽爐每天可以生產2. 5噸鋯。其純度比用一般電弧爐中熔煉的鋯還高。太陽能冶煉系統是采用太陽能聚焦跟蹤技術實現太陽能的高溫熱采集，再通過將熱能傳送給冶煉設備，實現對產品的冶煉。現有的太陽能聚焦熱發電分為槽式、塔式、碟式三種，其太陽能采集部分可以用于冶煉。通常塔式、碟式可以達到800-2000度的采集溫度，利用次熱能可以實現太陽能的冶煉。太陽能點聚焦利用技術主要是塔式和蝶式ニ種，碟式系統是采用太陽能鏡聚焦于一個冶煉裝置上。塔式系統是將一個太陽能鏡作為定日鏡，將多個太陽能反射鏡聚焦于ー個冶煉裝置上的太陽能冶煉系統，由于塔式太陽能采集的特征，使得其在跟蹤太陽能過程部分太陽能鏡的利用時間僅為4-6小時，如塔東側的太陽能鏡在上午時基本無法利用，只有到了中午或者下午后才可以利用，因而太陽能采集效率低，該技術方案可以實現高溫的采集，但是通常其規模較大，不適合于小型或者家用系統。
技術實現思路
本技術的目的就是提供ー種固定點陣列太陽能冶煉系統，采用太陽能鏡采集焦點成為點的各種太陽能光學鏡，在焦點的區域內設置冶煉裝置，冶煉裝置不跟隨太陽能鏡一起運動，在太陽能鏡跟蹤太陽能過程中，其焦距發生變化，因而稱為變焦跟蹤；跟蹤控制裝置控制太陽能鏡在太陽光變化時將太陽光聚焦到至少ー個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，在每天的太陽能跟蹤過程聚焦于至少ー個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，實現太陽能的經濟利用，在進行跟蹤太陽的過程中，保持其焦距始終處于冶煉裝置的點的區域；冶煉裝置設置在太陽能鏡周圍，在太陽能鏡跟蹤太陽能過程中不跟隨太陽能鏡進行運動；在太陽能鏡上設置有跟蹤控制裝置，太陽能鏡設置在太陽能鏡支架上，來實現的高溫高效采集及利用。由于采用點聚焦的太陽能冶煉系統，同時，采用變焦跟蹤的技術，因而稱為變焦固定點陣列太陽能冶煉系統。本技術采用至少ー個或者一組太陽能鏡與至少ー個冶煉裝置組合構成整體的跟蹤冶煉系統，將至少ー個或者一組太陽能鏡在多個冶煉裝置之間最優的聚焦，從而實現了提高現有太陽能跟蹤系統的跟蹤效率，降低了跟蹤系統的成本，這樣克服了現有塔式太陽能冶煉系統太陽能采集時間低的缺點，通過設置多個冶煉裝置的技術方法，實現了對現有太陽能鏡的利用時間和效率的提高，使得點聚焦的系統可以進行分布式、小型化的適合不同的規模的要求，同時也適合于大規模系統。具體
技術實現思路
如下ー種固定點陣列太陽能冶煉系統，包括冶煉裝置(I)、可以采集太陽能的光學鏡(2)、支撐太陽能鏡的太陽能鏡支架(4)、動カ提供裝置、動カ傳送裝置，以及電子控制系統，其特征是包括至少ー個或者一組點聚焦的太陽能鏡以及至少ー個冶煉裝置；冶煉裝置設置在太陽能鏡聚焦的點狀的區域內，并設置在太陽能鏡的上方或者下方，冶煉裝置設置在 冶煉裝置支架上(12);太陽能鏡設置在太陽能鏡支架上，在太陽能鏡支架或/和太陽能鏡上設置有跟蹤控制裝置，跟蹤控制裝置控制太陽能鏡在太陽光變化時將太陽光聚焦到至少一個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，在每天的太陽能跟蹤過程聚焦于至少ー個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，在太陽鏡跟蹤太陽能過程冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器與太陽能鏡不一起運動，冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器與地面保持相對靜止，實現太陽能的跟蹤聚焦冶煉利用。冶煉裝置由太陽能光熱轉換器、冶煉床、冶煉流體、冶煉室組成，冶煉床設置在冶煉室內，太陽能光熱轉換器將太陽能轉換為熱能直接加熱被冶煉物質或與冶煉流體換熱，冶煉流體與設置在冶煉床上的被冶煉物進行換熱將被冶煉物進行冶煉。冶煉裝置或者冶煉裝置的太陽能光熱轉換器設置在太陽能鏡采集區域。多個太陽能鏡或者多組太陽能鏡在跟蹤太陽能過程中將太陽光聚焦到至少ー個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，在每天的太陽能跟蹤過程，至少有ー個或者一組太陽能鏡聚焦于至少ニ個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，每個或者每組太陽能鏡選擇可以達到最高的太陽能利用效率的冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器進行聚焦。由多個太陽能鏡與多個冶煉裝置組成的太陽能冶煉系統，多個太陽能鏡根據太陽能采集效率進行最優的聚焦，每個太陽能鏡可以根據太陽能采集效率的原則選擇距離最近或者最優的冶煉裝置的原則，最優的進行聚焦選擇。這這種選擇可以是多個太陽能鏡組成為ー組太陽能鏡，共同選擇最優的ー個冶煉裝置，實現太陽能的采集和利用。多個太陽鏡中可以有太陽能鏡在跟蹤過程中聚焦于一個冶煉裝置，但是至少有ー個或者一組聚焦于兩個以上的冶煉裝置，或者根據需要聚焦于多個冶煉裝置。所述太陽能鏡支架由連接部件和至少ー個轉軸以及與地面或者安裝部位進行連接的支撐件組成，由至少ー個或者ー組太陽能鏡與太陽能鏡支架組成太陽能采集系統，太陽能采集系統選擇至少下列ー種A、每個太陽能鏡上設置有ニ個轉軸，一個稱為橫軸另ー個稱為縱軸，橫軸和縱軸相互交叉，成90度夾角，太陽能鏡與含有此轉軸的太陽能鏡支架進行連接組成太陽能采集系統；B、每個太陽能鏡分別與ニ個轉軸連接，一個稱為橫軸另ー個稱為縱軸，橫軸和縱軸相互不交叉，一個轉軸與太陽能鏡上或者太陽能鏡邊框連接成為縱軸，另外一個與連接部件連接后再與太陽能鏡連接成為橫軸，太陽能鏡與含有橫軸與縱軸的太陽能鏡支架進行連接組成太陽能采集系統；C、多個太陽能鏡相互串聯在ー個連接部件上組成ー個串聯組，每個串聯組上的太陽能鏡與ー個轉軸連接，此軸成為縱軸，多個串聯組相互并聯在一個連接部件上并與另外一個轉軸進行連接，此軸成為橫軸，橫軸與縱軸相互交叉，成90度，太陽能鏡與含有橫軸與縱軸的太陽能鏡支架進行連接組成太陽能采集系統；D、多個太陽能鏡相互串聯在ー個連接部件上組成ー個串聯組，每個串聯組上的太陽能鏡都與ー個轉軸連接，此軸成為縱軸，多個串聯組相互并聯在一個連接部件上并與另外一個轉軸進行連接，此軸成為橫軸，橫軸與并縱軸不相互交叉，太陽能鏡與含有橫軸與縱軸的太陽能鏡支架進行連接組成太陽能采集系統；E、由一個點聚焦的太陽能鏡或者一組點聚焦的太陽能鏡，與ー個含有與地球自轉·軸平行或者組成小于90度夾角的轉軸的太陽能鏡支架進行連接。由于采用了多個冶煉裝置，因而可以實現最優的太陽能鏡的采集，太陽能鏡可以根據需要選擇適當的冶煉裝置進行聚焦，同時由于采用了多個冶煉裝置，因而可以選取最優的冶煉裝置聚焦，這樣降低了太陽能跟蹤的成本。為了實現最優的跟蹤，連接部件或者轉軸可以采用不同的幾何形狀，以便于太陽能鏡的跟蹤適合于不同的干燥器，但是連接部件或者轉軸幾何形狀選擇自本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種固定點陣列太陽能冶煉系統，包括冶煉裝置（1）、可以采集太陽能的光學鏡(2)、支撐太陽能鏡的太陽能鏡支架(4)、動力提供裝置、動力傳送裝置，以及電子控制系統，其特征是：包括至少一個或者一組點聚焦的太陽能鏡以及至少一個冶煉裝置；冶煉裝置設置在太陽能鏡聚焦的點狀的區域內，并設置在太陽能鏡的上方或者下方，冶煉裝置設置在冶煉裝置支架上（12）；太陽能鏡設置在太陽能鏡支架上，在太陽能鏡支架或/和太陽能鏡上設置有跟蹤控制裝置，跟蹤控制裝置控制太陽能鏡在太陽光變化時將太陽光聚焦到至少一個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，在每天的太陽能跟蹤過程聚焦于至少一個冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器上，在太陽鏡跟蹤太陽能過程冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器與太陽能鏡不一起運動，冶煉裝置或冶煉裝置的太陽能光熱轉換器與地面保持相對靜止，實現太陽能的跟蹤聚焦冶煉利用。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李建民，
申請(專利權)人：成都奧能普科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：