CN110388757B - 太阳能梯级集热*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种太阳能梯级集热***，包括工质和至少两个集热段，每个集热段中包括至少一个聚光集热模块，工质经各个集热段依次加热。本发明中，中温集热段选用基于菲涅尔式镜场的聚光集热模块，高温集热段选用基于碟式镜场的聚光集热模块，通过该方式耦合得到的太阳能梯级集热***，与传统的槽式太阳能***相比，可在集热器热损相同或更低的条件下，提高熔盐的出口温度；与塔式太阳能***相比，可在相同熔盐出口温度的条件下，提高镜场的***效率，并且降低镜场的建造成本。

Description

太阳能梯级集热***

技术领域

本发明涉及太阳能集热***，尤其涉及一种太阳能梯级集热***。

背景技术

太阳能***包括工质和聚光集热模块，其中，聚光集热模块包括聚光器和集热器。聚光器的作用是将来自太阳的平行光线进行聚焦。在聚光过程中，将能量密度较低的太阳辐射能汇聚到集热器内很小的接受表面上，以实现运行工质从低品位的热能转化为高品位的热能。集热器的作用是将聚光器反射聚焦的光线从辐射能转化为热能，使得流经集热器的工质升温。

按照聚光器反射聚焦在集热器上的光斑形状可分为线聚焦聚光器与点聚焦聚光器。典型的线聚焦聚光器有槽式与菲涅尔式，槽式聚光器镜面形状为抛物面，菲涅尔式聚光器为平面镜阵列；典型的点聚焦聚光器有塔式与碟式。塔式聚光器的形状为近似为平面镜的定日镜阵列，碟式聚光器的形状为旋转抛物面。

由于线聚焦的聚光器相对于点聚焦的聚光器而言聚光比偏小，意味着为了提高工质的输出温度，需要更多的集热器接收面积，通常采用增加聚光器与集热器的长度的方式，但是工质(如熔盐)在高温条件下，其对应的集热器的热损增加，具体表现在，当工质的温度升高后，集热器的辐射热损随集热器内工质温度的增加，将以与环境温差的指数规律增加，造成太阳能***中镜场的***效率降低。反之，由于点聚焦的聚光器相对于线聚焦的聚光器能将更多的能量密度低的太阳辐射能汇聚到更小的面积上，达到相同高温条件下，接收面积较小，因此工质在高温条件下对应的集热器的热损较小，镜场的***的效率也会较高。

此外，在点聚焦的聚光器中，塔式聚光器由于需要建塔，经济成本较高，并且需要考虑太阳运动引起的余弦效率，造成聚光***的光学效率降低；相比较而言，碟式聚光器的聚光比大，***效率高，但是，受制于其焦点运动造成吸热器不断移动，通常不适合串联与并联；由于支撑***的承载重量有限，镜面面积不能设置太大，因此单个碟式聚光器进行集热的功率也通常较小。以上两点使得传统碟式***不能用于大规模的光热电站。

在基于线聚焦的太阳能***中，菲涅尔式太阳能***相较槽式***的建设成本相对更低；此外，由于菲涅尔式太阳能***的集热器顶部使用保温层，因此其集热器的热损也比槽式太阳能***的集热器的热损小，在对太阳能***进行耦合时，基于线聚焦的太阳能***优选菲涅尔式。基于点聚焦的太阳能***中，塔式太阳能***由于建造成本更高，因此在对太阳能***进行耦合时，从经济性和镜场的***效率考虑，基于点聚焦的太阳能***优选碟式太阳能***。

发明内容

本发明为解决上述的技术问题，提供一种太阳能梯级集热***。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种太阳能梯级集热***，包括工质，其特点在于，所述太阳能梯级集热***包括至少两个集热段，每个所述集热段包括至少一个聚光集热模块；所述集热段包括中温集热段和高温集热段，所述工质依次经所述中温集热段和所述高温集热段加热；所述聚光集热模块包括聚光器，所述中温集热段的聚光集热模块的聚光器均采用菲涅尔式聚光器，所述高温集热段的聚光集热模块的聚光器均采用碟式聚光器。

由于中温集热段集热器中工质的温度相对较低，因此菲涅尔式聚光器对应的集热器的热损小；而高温集热段中采用点聚焦的碟式聚光器对工质加热，由于碟式聚光器的聚光比大，其对应的集热器的热损小，由于减少了集热器的热损，因此提高了耦合后的太阳能集热***的集热效率；由于碟式***不用考虑余弦效率，因此提高了***的光学效率。通过以上两者，整体提升了太阳能梯级集热***的整个镜场的***效率。

另外，本发明实施例还利用了基于菲涅尔式聚光器的太阳能***的建造成本低的特点，以降低太阳能梯级集热***的建设成本，提高其经济性。

换言之，本发明实施例通过耦合基于菲涅尔式和碟式两种类型的聚光器聚光集热模块，在提高流体工质出口温度的条件下，提高了太阳能梯级集热***中镜场的***效率，并且同时降低了镜场的建造成本。

优选的，所述太阳能梯级集热***包括两个所述集热段，界定该两个集热段分别为第一集热段和第二集热段，所述第一集热段为所述中温集热段，所述第二集热段为所述高温集热段，从而实现梯级加热，最终实现提高工质输出温度的同时，减少集热器的热损，进而提高了太阳能梯级集热***的***效率。

优选的，所述第二集热段包括至少两个串联设置的集热分段，每个所述集热分段包括至少一个所述聚光集热模块；因此工质在第二集热段中至少被加热两次，则在整个太阳能梯级集热***中至少被加热三次，从而进一步提升工质的温度。

优选的，所述第二集热段包括两个所述集热分段，界定两个所述集热分段分别为第一集热分段和第二集热分段；所述第一集热分段的两端分别连接所述第一集热段和所述第二集热分段；所述第一集热分段包括至少两个所述聚光集热模块，所述第二集热分段包括至少一个所述聚光集热模块；所述第一集热分段中的多个所述聚光集热模块并联后接入所述第二集热分段中的一个所述聚光集热模块。

一方面，工质在第二集热段中经过了至少两次加热，温度实现两次提升；另一方面，通过优化第二集热分段中聚光集热模块和第一集热分段的聚光集热模块的数量比，来提升整个***的运行效率。

优选的，所述第一集热段包括多个所述聚光集热模块，且所述第一集热段中的所述聚光集热模块两两并联后接入所述第二集热段中的一个聚光集热模块中。

通过分配第一集热段中的聚光集热模块和第二集热段中的聚光集热模块的数量比，提高太阳能梯级集热***的***效率和经济性。

优选的，所述聚光集热模块还包括集热器，所述碟式聚光器包括：

聚光镜，所述聚光镜的焦点在所述集热器上；

垂直跟踪部件，所述垂直跟踪部件根据太阳高度角的变化调整所述聚光镜的焦点在垂直方向上无位移；及，

水平跟踪部件，所述垂直跟踪部件固接于所述水平跟踪部件上，所述水平跟踪部件根据太阳方位角的变化调整所述聚光镜的焦点在水平方向上无位移；

所述垂直跟踪部件和所述水平跟踪部件使得所述聚光镜的开口所在的平面与太阳光的光线垂直。

通过垂直跟踪部件和水平跟踪部件追踪太阳，使得聚光镜的焦点固定，聚光镜的焦点固定后，该碟式聚光器对应的集热器的位置即可固定，则该/该些集热器可以很便捷地连接太阳能梯级集热***中的其他位置固定的设备(例如储能设备等)，从而进一步提高太阳能梯级集热***的经济性。

优选的，所述垂直跟踪部件包括：

第一轮系；和，

第一滑轨，所述聚光镜通过所述第一轮系可沿所述第一滑轨运动，该运动的轨迹为弧形，且所述轨迹的半径为该聚光镜的焦距；所述第一滑轨固接于所述水平跟踪部件上。

通过第一轮系控制聚光镜在第一滑轨上运动，由于聚光镜的运动轨迹为弧形，因此，只要聚光镜的运动与太阳高度角的变换相适应，则可保持聚光镜的焦点在垂直方向上无位移。

优选的，所述水平跟踪部件包括：

底座，所述垂直跟踪部件固接于所述底座上；

第二滑轨，所述第二滑轨为圆弧形，且其转动中心在所述聚光镜的焦点的正下方；及，

第二轮系；所述底座通过所述第二轮系沿所述第二滑轨运动。

在追踪时，随着太阳分度角的变化，第二轮系带动底座、垂直跟踪部件以及聚光镜转动的角度与太阳分度角的变化量相同，则可使得聚光镜的焦点在水平方向上保持不动。

优选的，所述集热器包括管件和透明罩；所述透明罩内部真空，所述管件贯穿所述透明罩，所述管件内流通有所述工质。透明罩内部真空，该处的真空形成一道隔热层，能够减少管件内工质与外界的对流换热损失。

优选的，所述集热器还包括保温层，所述保温层覆设于所述透明罩上，并在所述透明罩上预留接收所述聚光镜的反射光斑的区域。集热器局部覆盖透明罩，用以对减少集热器的辐射损失以及玻璃罩内外的对流换热损失。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

与现有的太阳能***相比，本发明提供的太阳能集热***在集热器热损相同或更低的条件下，提高了熔盐的出口温度，以及镜场的***效率；并且，本发明的太阳能集热***降低了镜场的建造成本。

附图说明

图1为本发明一实施例的示意图；

图2为本发明一实施例中聚光集热模块的原理示意图；

图3为本发明一实施例中第一轮系的结构示意图；

图4为本发明一实施例中第二轮系的结构示意图；

图5为本发明一实施例中集热器的结构示意图。

附图标记说明：

第一集热段10

第二集热段20

第一集热分段21

第二集热分段22

输送管道30

菲涅尔式聚光器41

集热器42

管件421

透明罩422

保温层423

碟式聚光器43

聚光镜431

第一滑轨432

轨道4321

第一轮系433

第一支架4331

第一导向轮4332

第一承重轮4333

支撑结构434

底座435

第二轮系436

第二支架4361

第二承重轮4362

第二导向轮4363

第二滑轨437

焦点50

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在下述的实施例范围之中。

请参阅图1，本发明实施例提供一种太阳能梯级集热***，包括工质和至少两个集热段，每个集热段中包括至少一个聚光集热模块，工质经各个集热段依次加热；集热段包括中温集热段和高温集热段，工质依次经中温集热段和高温集热段进行加热。

具体的，工质可以输送管道30为载体进入聚光集热模块中进行加热，工质的流向如图1中箭头所指的方向；工质可采用熔盐、水蒸汽等。

中温集热段即为工质的温度相对较低的集热段，高温集热段即为工质的温度相对较高的集热段；当太阳能梯级集热***中包含有多个中温集热段和多个高温集热段时，工质依次经各中温集热段和各高温集热段进行加热。

每个集热段均具有至少一个聚光集热模块，当同一集热段中存在多个聚光集热模块时，这些聚光集热模块根据设计方案的需求，进行并联设置，或串联设置，或者并联与串联相结合的方式设置。故工质可在每个集热段中至少被加热一次。

工质顺次流经每个集热段，因而工质可在太阳能梯级集热***中至少被加热两次，从而使得工质上升的温度得以大幅度提升；而经过多个集热段耦合后的太阳能梯级集热***中，各个聚光集热模块可共用一套其他设备(例如储能设备、汽轮发电机组等)。

由于降低了菲涅尔聚光器的集热器中流体工质温度，从而降低了低温集热段中集热器的热损；由于碟式太阳能***跟踪太阳时不需考虑余弦效率，因而本发明实施例的太阳能梯级集热***相对于传统的槽式太阳能***与塔式太阳能***镜场的***效率更高，并且在同等的输出温度与热功率条件下，由于不需要建集热塔，本发明实施例的***建设成本也更低。

进一步的，聚光集热模块包括聚光器，中温集热段中聚光集热模块的聚光器均采用菲涅尔式聚光器41，高温集热段中聚光集热模块的聚光器均采用碟式聚光器43。

具体的，中温集热段中采用线聚焦的菲涅尔式聚光器41对工质进行加热，由于中温集热段中工质的温度相对较低，因此菲涅尔式聚光器对应的集热器的热损小，有利于提高整个镜场的***效率；高温集热段中采用点聚焦的碟式聚光器43对工质加热，由于碟式聚光器的聚光比大，其对应的集热器的热损小。

由于基于菲涅尔式聚光器41的聚光集热模块建设成本低，则太阳能梯级集热***可在现有的菲涅尔式太阳能***为基础上加入基于碟式聚光器43的聚光集热模块，实现本发明实施例提供的技术方案。

由上述可知，本发明实施例通过耦合基于菲涅尔式和碟式两种类型的聚光器的聚光集热模块，实现梯级集热的同时也兼顾了太阳能梯级集热***中镜场的***效率和经济性能。

请继续参阅图1，进一步的，太阳能梯级集热***包括两个上述的集热段，界定该两个集热段分别为第一集热段10和第二集热段20，其中，第一集热段10为上述的中温集热段，第二集热段20为高温集热段，工质依次经第一集热段10和第二集热段20进行加热。

具体的，第一集热段10采用菲涅尔式聚光器，第二集热段20采用碟式聚光器43；第一集热段10和第二集热段20各包括至少一个聚光集热模块，工质经第一集热段10的聚光集热模块加热后进入第二集热段20的聚光集热模块加热，从而实现梯级加热。

请继续参阅图1，进一步的，第二集热段20包括至少两个串联设置的集热分段，每个集热分段包括至少一个聚光集热模块。

具体的，当一个集热分段中具有多个聚光集热模块时，该些聚光集热模块之间优选并联设置。集热分段之间串联设置，每个集热分段中至少具有一个聚光集热模块，因此工质在第二集热段20中至少被加热两次，则在整个太阳能梯级集热***中至少被加热三次，从而进一步提升工质的温度。本方案中，通过设置多个聚光集热模块使得整个第二集热段20获取较大的功率，因而基于碟式聚光器43的聚光集热模块可应用于大功率发电。

当然，在其他实施例中，第二集热段20也可仅有一个集热分段，该集热分段中可具有一个聚光集热模块，或者具有多个并联设置的聚光集热模块。

请继续参阅图1，进一步的，第二集热段20包括两个上述的集热分段，界定该两个集热分段分别为第一集热分段21和第二集热分段22；第一集热分段21的两端分别连接第一集热段10和第二集热分段22；第一集热分段21包括至少两个聚光集热模块，第二集热分段22包括至少一个聚光集热模块；第一集热分段21中的多个聚光集热模块并联后接入第二集热分段22中的一个聚光集热模块。

具体的，第一集热分段21中具有多个聚光集热模块，该些聚光集热模块可两两并联形成一个小的聚光集热单元，不同聚光集热单元之间可并联设置；另外，第一集热分段21中可在每个聚光集热模块上均设置输入口，也可以聚光集热单元为单位，设置输入口，相应的，第一集热段10中可设置与输入口一一对应的输出口，工质经输入口进入第一集热分段21。

关于第二集热段20，图1给出了一个示意：第一集热分段21具有两个聚光集热模块，该两个聚光集热模块并联后接入第二集热分段22中的一个聚光集热模块中，因此，工质在第二集热段20中经过了两次加热，温度实现两次提升。

当然，第二集热段20并不仅限于图1所示的方案，在其他实施例中，第二集热段20可具有更多的集热分段；第一集热分段21中可将更多的聚光集热模块并联后接入第二集热分段22中的一个聚光集热模块中。

请继续参阅图1，进一步的，第一集热段10包括多个聚光集热模块，且第一集热段10中的聚光集热模块两两并联后接入第二集热段20中的一个聚光集热模块中。

具体的，图1给出了一种示意：第一集热段10包括四个聚光集热模块，其中每两个并联后接入第一集热分段21中。通过分配基于菲涅尔式聚光器41的聚光集热模块和基于碟式聚光器43的聚光集热模块的数量比，提高太阳能梯级集热***的***效率和经济性。

请参阅图2，进一步的，聚光集热模块还包括集热器42，上述的高温集热段(包括第二集热段20)中的碟式聚光器43包括聚光镜431、垂直跟踪部件以及水平跟踪部件；其中，聚光镜431与垂直跟踪部件可动连接，垂直跟踪部件固接于水平跟踪部件上；垂直跟踪部件根据太阳高度角的变化调整聚光镜431的焦点50在垂直方向上无位移，水平跟踪部件根据太阳方位角的变化调整聚光镜431的焦点50在水平方向上无位移，垂直跟踪部件和水平跟踪部件使得聚光镜431的开口所在的平面与太阳光的光线垂直，且聚光镜431的焦点50在集热器42上。

具体的，碟式聚光器43的聚光镜431为旋转抛物面反光镜，该聚光镜431可经由多个平面镜组成，平面镜之间留有缝隙，用于减少风阻。该聚光镜431可通过现有技术实现，故该处不对其具体结构和工作原理进行详述。

垂直跟踪部件根据太阳高度角的变化调整聚光镜431的开口，以使得聚光镜431的焦点50在垂直方向上无位移；水平跟踪部件根据太阳方位角的变化调整聚光镜431的开口，以使得聚光镜431的焦点50在水平方向上无位移。该处所说的聚光镜431的焦点50在垂直方向上无位移和在水平方向上无位移均为理论情况，在实际操作中，考虑到***的误差，聚光镜431的焦点50可存在微小位移。

垂直跟踪部件和水平跟踪部件可通过基于电机控制或基于液压控制的方式，来控制聚光镜431的焦点50位置不变。聚光镜431的焦点50固定后，该碟式聚光器43对应的集热器42的位置即可固定，则该/该些集热器42不仅可以方便基于碟式聚光器的聚光集热模块耦合同类型或不同类型的聚光集热模块，还可便于连接太阳能梯级集热***中的其他位置固定的设备(例如储能设备等)，从而进一步提高太阳能梯级集热***的经济性。

请参阅图2和图3，进一步的，垂直跟踪部件包括第一滑轨432和第一轮系433，其中，第一滑轨432固接于水平跟踪部件上；聚光镜431通过第一轮系433可沿第一滑轨432运动，该运动的轨迹为圆弧形，且该轨迹的半径为该聚光镜431的焦距。

具体的，第一滑轨432可为双轨道4321的圆弧形结构，以提高聚光镜431运动时的稳定性；如图3所示，两个轨道4321的中心位置位于以焦点50位圆心而形成的同一个虚拟的圆c上，即，焦点50即为两个轨道4321对应的圆心，因此，轨道4321的半径要在聚光镜的焦距f的基础之上叠加由第一轮系产生的距离a，经由聚光镜的轴线向下延伸与上述的虚拟的圆c形成交点o，则距离a的即为聚光镜的顶部到该交点o之间的距离。调整第一滑轨432和聚光镜431的安装位置，可使得聚光镜431沿第一滑轨432运行的轨迹的半径为该聚光镜431的焦距，该处第一滑轨432和聚光镜431的安装位置的调整可通过现有技术实现，故该处不进行详述。第一滑轨432的长度的最小值等于太阳能梯级集热***所在地区的太阳高度角最大变化值乘以上文所述的距离a，以能够追踪到该地区的任意位置的太阳；另外，优选第一滑轨432的最高处的圆弧切线与地面垂直。

第一滑轨432通过支撑结构434固定在水平跟踪部件上，以便和水平跟踪部件同步运动。第一滑轨的旋转角度的变化等于太阳的高度角变化；聚光镜431的顶部可与第一滑轨432的圆弧切线相垂直。

第一轮系433将第一滑轨432的两个轨道4321夹持住，并可在该两个轨道4321上运动或制动。第一轮系433通过多种方式实现，如图3给出了第一轮系433的一种结构示意图。第一轮系433包括第一支架4331、第一承重轮4333和第一导向轮4332。其中，第一支架4331用于固定第一轮系433中的其他零部件以及固定聚光镜431。第一支架4331为对称结构，其两侧均设有第一承重轮4333和第一导向轮4332，以第一支架4331一侧的第一承重轮4333和第一导向轮4332为例：第一承重轮4333在轨道4321的上、下方成对设置，成对的第一承重轮4333抱紧轨道4321；第一承重轮4333上具有驱动装置，例如步进电机等，驱动装置驱动第一承重轮4333运动，从而控制聚光镜431的运动；第一承重轮4333的制动优选通过停运驱动装置来实现，在其他实施例中也可在第一轮系433中单独设置制动结构对第一承重轮4333进行制动；第一导向轮4332顶住轨道4321的内侧，两个第一导向轮4332共同对第一轮系433进行导向，以防止其偏移，进而提高聚光镜431运行时的稳定性。

请参与图2和图4，进一步的，水平跟踪部件包括底座435、第二滑轨437及第二轮系436；其中，垂直跟踪部件固接于底座435上；第二滑轨437为圆弧形，且其转动中心在聚光镜431的焦点50的正下方；底座435通过第二轮系436沿第二滑轨437运动。

具体的，底座435可为圆盘，后者扇形盘，如弧度为180度、90度、60度的扇形盘，上述的支撑结构434可固定在底座435的中部位置。例如，底座435为60度的扇形盘，支撑机构固定在该扇形盘的30度附近的位置，以使得底座435的受力较为对称，从而提升其运行的稳定性。

第二滑轨437为圆弧形，其外轨道半径优选接近聚光镜431的焦距。第二滑轨437的转动中心在聚光镜431的焦点50的正下方，因此，当底座435沿着第二滑轨437运动时可调整聚光镜431在水平方向的运动，从而进行跟踪太阳的方位角变化。第二滑轨437的截面形状可如图4所示。

第二轮系436用于实现底座435沿第二滑轨437的运动，其具体结构可为多种，图4示意了一种结构：

第二轮系436包括第二支架4361、第二承重轮4362和第二导向轮4363。第二轮系436为对称结构，以其中一侧为例：第二支架4361用于固定底座435以及第二轮系436中的其他零部件。第二承重轮4362转动连接于第二支架4361上，第二承重轮4362可通过步进电机进行驱动，以便在第二滑轨437上运动。第二导向轮4363设置在第二滑轨437的两个侧部，通过两个第二导向轮4363夹紧第二滑轨437而实现对第二承重轮4362的导向。在追踪时，随着太阳分度角的变化，第二轮系436带动底座435、垂直跟踪部件以及聚光镜431转动的角度与太阳分度角的变化量相同，从而使得聚光镜431的焦点50在水平方向上保持不动。

请参阅图5，进一步的，集热器42包括管件421和透明罩422；透明罩422内部真空，管件421贯穿透明罩422，管件421内流通有工质。

具体的，管件421用于流通工质，管件421可通过管板固定在透明罩422内。管件421在光斑成像的对应位置可采用金属材质，以便获取更好的导热效果；管件421位于透明罩422内的部分，可在管件421外壁涂覆一层用于增加太阳辐射吸收的涂层材料，以便获取更好的吸热效果。透明罩422与管件421连接的位置密封设置；透明罩422内部真空，该处的真空形成一道隔热层，能够减少管件421内工质与外界的对流换热损失。透明罩422可为半圆管或者半椭圆管，透明罩422优选薄型的，以便于提高光线的透过率；优选方案中，透明罩422可采用玻璃制成。

当然，在其他实施例中，集热器42采用传统的金属管式，或玻璃圆管式，或陶瓷多孔介质式也在本发明的保护范围之内。

请继续参阅图5，进一步的，集热器42还包括保温层423，保温层423覆设于透明罩422上，并在透明罩422上预留出接收聚光镜431的反射光斑的区域。

具体的，集热器42局部覆盖透明罩422，用以对减少集热器42的辐射损失以及透明罩422内外的对流换热损失。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种太阳能梯级集热***，包括工质，其特征在于，所述太阳能梯级集热***包括至少两个集热段，每个所述集热段包括至少一个聚光集热模块，

所述集热段包括中温集热段和高温集热段，所述工质依次经所述中温集热段和所述高温集热段加热；

所述聚光集热模块包括聚光器，所述中温集热段的聚光集热模块的聚光器均采用菲涅尔式聚光器，所述高温集热段的聚光集热模块的聚光器均采用碟式聚光器；

所述聚光集热模块还包括集热器，所述碟式聚光器包括：

聚光镜，所述聚光镜的焦点在所述集热器上；

垂直跟踪部件，所述垂直跟踪部件根据太阳高度角的变化调整所述聚光镜的焦点在垂直方向上无位移；及，

水平跟踪部件，所述垂直跟踪部件固接于所述水平跟踪部件上，所述水平跟踪部件根据太阳方位角的变化调整所述聚光镜的焦点在水平方向上无位移；

所述垂直跟踪部件和所述水平跟踪部件使得所述聚光镜的开口所在的平面与太阳光的光线垂直；

所述垂直跟踪部件包括：

第一轮系；和，

第一滑轨，所述聚光镜通过所述第一轮系沿所述第一滑轨运动，该运动的轨迹为弧形，且所述轨迹的半径为该聚光镜的焦距；所述第一滑轨固接于所述水平跟踪部件上；

所述第一滑轨为双轨道的圆弧形结构；

第一轮系将两个所述轨道夹持住，第一轮系包括第一支架、第一承重轮和第一导向轮，所述第一支架为对称结构，其两侧均设有所述第一承重轮和所述第一导向轮；

所述第一支架任意一侧的结构为：所述第一承重轮在所述轨道的上、下方向成对设置并抱紧所述轨道；所述第一导向轮顶住所述轨道的内侧。

2.如权利要求1所述的太阳能梯级集热***，其特征在于，所述太阳能梯级集热***包括两个所述集热段，界定该两个集热段分别为第一集热段和第二集热段，所述第一集热段为所述中温集热段，所述第二集热段为所述高温集热段。

3.如权利要求2所述的太阳能梯级集热***，其特征在于，所述第二集热段包括至少两个串联设置的集热分段，每个所述集热分段包括至少一个所述聚光集热模块。

4.如权利要求3所述的太阳能梯级集热***，其特征在于，所述第二集热段包括两个所述集热分段，界定两个所述集热分段分别为第一集热分段和第二集热分段；所述第一集热分段的两端分别连接所述第一集热段和所述第二集热分段；

所述第一集热分段包括至少两个所述聚光集热模块，所述第二集热分段包括至少一个所述聚光集热模块；所述第一集热分段中的多个所述聚光集热模块并联后接入所述第二集热分段中的一个所述聚光集热模块。

5.如权利要求2所述的太阳能梯级集热***，其特征在于，所述第一集热段包括多个所述聚光集热模块，且所述第一集热段中的所述聚光集热模块两两并联后接入所述第二集热段中的一个聚光集热模块中。

6.如权利要求1所述的太阳能梯级集热***，其特征在于，所述水平跟踪部件包括：

底座，所述垂直跟踪部件固接于所述底座上；

第二滑轨，所述第二滑轨为圆弧形，且其转动中心在所述聚光镜的焦点的正下方；及，

第二轮系；所述底座通过所述第二轮系沿所述第二滑轨运动。

7.如权利要求1所述的太阳能梯级集热***，其特征在于，所述集热器包括管件和透明罩；所述透明罩内部真空，所述管件贯穿所述透明罩，所述管件内流通有所述工质。

8.如权利要求7所述的太阳能梯级集热***，其特征在于，所述集热器还包括保温层，所述保温层覆设于所述透明罩上，并在所述透明罩上预留接收所述聚光镜的反射光斑的区域。

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