CN201764729U - 太阳能聚集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型披露一种太阳能聚集设备，其包括：至少两个辐轮，包括对向放置的第一辐轮和第二辐轮；彼此平行间隔放置并且采用连接件相对固定；穿过第一和第二幅轮的中心的中心支撑轴；太阳能聚光器，设置于第一和第二幅轮之间并且固定于第一和第二辐轮的轮圈上；接收器，固定于第一和第二辐轮之间，并且位于太阳能聚光器的焦线位置，用于吸收由聚光器反射来的太阳光；支撑至少两个辐轮的基础支撑结构；且第一辐轮、第二辐轮、太阳能聚光器和接收器可共同转动，以跟踪和聚集太阳光线。本实用新型的太阳能聚集设备制造方法简单，尺寸标准化，适合模块化生产，现场组装工作量低，安装和维修异常方便，而且能在各种恶劣天气下工作，适合大规模推广应用。

Description

太阳能聚集设备

技术领域

本实用新型涉及太阳能聚集设备，尤其涉及采用辐轮装置矩阵的太阳能聚集设备及其应用。 

背景技术

太阳能作为一种洁净、环保的能源，长期以来人们一直致力于对其进行开发和利用。特别是近年来，由于油价的不断攀升和对环境保护要求的提高，以及对大气二氧化碳排放量的限制，各国更加努力地开展了太阳能利用方面的研究。 

由于太阳辐射的功率密度较低，为了充分地利用太阳能，跟踪太阳光的位置变化并将其光线聚集转化为热能和电能，是太阳能利用中非常重要的技术。目前多种不同聚光方式的太阳能聚集设备都已在使用中。整体上，聚光方式可以是点聚焦和/或线聚焦，其中线聚焦方式由于只需一维运动，***简单且成本较低；而点聚焦需要二维运动，虽然复杂，但可以获得较高的聚焦倍率。太阳光聚集过程中使用的反射镜主要有抛物面反射镜、费涅尔镜、平面反射镜等。另外，近20年来，一种综合成像型和非成像型聚光结构已经开发出来，如复合抛物面聚光器(CPC-Compoundparabolic concentrator)并取得了迅速的发展。 

利用驱动装置跟踪太阳光，并驱动反射镜面位置，使***主光轴始终指向太阳，达到跟踪太阳的目的。按入射光线与主光轴的关系可以采用两轴跟踪和单轴跟踪方式。 

现有太阳能聚集技术中，如美国专利US4,296,737、US4,770,162、US4,148,564和US5,832,362分别公开了具有抛物面反射镜、费涅尔镜、平面条反射镜等结构的太阳能聚集设备。但是，这些太阳能聚集设备中存在的一个主要问题是：结构自身的重量和要承受风的影响而增加结构的质量，使***材料使用量较多，成本较高。对于一般的风力来说，将使收集条扭曲和变形，从而降低收集的效率。如果是大风和强风，将毁坏整个***，同时这些收集***不能防雨和防尘，且不方便维修，使得成 本和造价不断地升高。另外，当前太阳能光伏发电***的光学***复杂，驱动复杂，成本较高；而且，散热问题已经成了高倍聚焦光伏发电无法回避的大问题，电池片容易被污染，且不方便清洁；整体结构抗风性能差等等问题。 

由上可知，现有技术的缺点是：太阳能聚集设备由于要满足抗风要求致使自身的结构重量增大；在恶劣天气下，聚光面会扭曲和变形，不能防雨、防尘、防冰雹，不便维修，成本和造价高，制造工艺复杂、扩展性差。另外，现有技术因整体没有连接，各片反射镜间只在相互左右位置相连，未在前后位置相连，从而未能形成网格结构，需要通过大量钢筋混凝土置于地下固定，造成成本较高。当聚集设备为太阳能光伏利用时，现有的技术还未见能很好地解决散热结构的报告。 

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种太阳能聚集设备。该设备包括：至少两个辐轮，包括对向放置的第一辐轮和第二辐轮，每个所述辐轮包括轮圈、位于辐轮中心的花鼓以及连接轮圈和花鼓的多根辐条；其中所述至少两个辐轮之间采用多种连接件(例如第一连接件)相互固定，以形成辐轮组的筒形结构，所述第一辐轮与第二辐轮彼此平行间隔放置；穿过第一辐轮和第二幅轮的中心的中心支撑轴；太阳能聚光器，所述太阳能聚光器设置于第一辐轮和第二幅轮之间并且固定于第一辐轮和第二辐轮的轮圈上；接收器，所述接收器固定于第一辐轮和第二辐轮之间，并且位于太阳能聚光器的聚焦位置，用于吸收由所述太阳能聚光器汇聚得到的太阳光；支撑所述至少两个辐轮的基础支撑结构；所述基础支撑结构支撑中心支撑轴，且第一辐轮、第二辐轮、两辐轮之间布置的太阳能聚光器和接收器可绕中心支撑轴旋转转动。 

在进一步的实施方式中，所述至少两个辐轮的中心轴线在一条直线上，通过中心支撑轴依次连接形成串联系列。 

优选地，所述太阳能聚集设备的第一辐轮和第二辐轮及聚光器、接收器、连接件等构成聚集单元，且该太阳能聚集设备包括串联或并联的多个聚集单元。 

优选地，所述太阳能聚集设备的第一辐轮和第二辐轮之间通过第一连 接件的斜拉紧件和直支撑件拉紧固定，形成辐轮筒形结构，以增强辐轮单元的机械强度。 

优选地，所述太阳能聚集设备的相邻并行的辐轮串的各基础支撑结构通过中心支撑轴纵向连接，通过第二连接件的直支撑件相互横向连接，第二连接件的斜拉紧件相互拉紧固定，或者通过第二连接件的斜拉紧件与基础(例如地面)拉紧固定，形成整体的矩阵网状结构，以增强整体***的强度。 

优选地，所述太阳能聚集设备的每串基础支撑架的端头(例如最左侧和右侧)通过第三连接件连接基础(例如地面)固定定位，以增强辐轮的整串强度。 

在本实用新型中，由于每个聚集单元的第一辐轮与第二辐轮之间通过第一连接件的斜连接件、直支撑件拉紧固定等等，形成辐轮筒形结构；多个辐轮筒形结构通过中心支撑轴纵向连接成组串，受本组串的各个基础支撑结构所支撑，并且组串两端的基础支撑结构通过第三连接件固定于基础，形成了组串的纵向整体连接，增强整体稳定性；相邻各串联系列间的各个辐轮串的基础支撑结构又可通过第二连接件的直支撑件相互固定支撑、通过第二连接件的斜拉紧件相互固定拉紧，或与基础(例如地面)相固定拉紧，形成横向连接组串，增强横向稳定性；这种纵横连接方式总体形成网格状张紧结构的矩阵；从而可以大大增强整个太阳能聚集设备或其阵列的机械强度。 

由于本实用新型对辐轮的尺寸选取合适辐条较细，不会给太阳能聚集设备带来严重的挡光问题，辐轮结构强度大，抗风能力强，大大减少材料使用，降低成本。 

在进一步的实施方式中，所述太阳能聚集设备包括驱动装置，布置于所述太阳能聚集设备的某个位置，用于驱使所述太阳能聚光器跟踪太阳光线，将太阳光线汇聚入射至接收器上。 

优选地，所述驱动装置，驱动两辐轮及固定之间的太阳能聚光器和接收器共同旋转，完成太阳光线的跟踪、汇聚和吸收。 

在进一步的实施方式中，所述太阳能聚集设备包括平衡装置，用于平衡所述太阳能聚光器所产生的扭矩。 

在遵循平衡装置的配置原则是平衡扭矩，最小化挡光率的前提下，太 阳能聚光器与平衡装置对称地布置，使太阳能聚集设备达到扭矩平衡。从而能够在配置有驱动装置时，驱动装置可以轻松地实现对太阳能聚光器的驱动，减少驱动装置的能量损耗。 

在另一种实施方式中，所述太阳能聚集设备的基础支撑结构包括环形的固定部分，其内侧为可旋转的辐轮，固定部分和辐轮之间可采用滑轮的支撑连接，且每个滑轮在连接辐轮与固定部分的同时能绕自身轴旋转。 

优选地，所述太阳能聚集设备的整串或整列的固定部分通过第二连接件相互连接或连接与基础(例如地面)，形成整体网状结构，以增强整体机械强度。 

优选地，所述太阳能聚集设备的连接件，例如第一连接件，第二连接件，第三连接件为钢丝类高强度拉紧装置或刚性金属管。 

优选地，所述驱动装置驱动辐轮及之间布置的太阳能聚光器和接收器共同在滑轮的支撑连接下，沿基础支撑架的固定部分的内轨道移动或滚动，完成太阳光线的跟踪和汇聚。 

在另一种实施方式中，所述太阳能聚集设备的基础支撑结构为平行的多条轨道，每个所述辐轮在特定的轨道上滑行或滚动。 

优选地，所述驱动装置驱动辐轮及之间布置的太阳能聚光器和接收器共同在特定的多条平行轨道上滑行或滚动，完成太阳光线的跟踪和汇聚。 

由于本实用新型的太阳能聚光器能够绕中心支撑轴或特定轨道滚动/移动和锁定，在天气恶劣情况下，例如下雪或冰雹天气情况下，在驱动装置的作用下可以与辐轮共同转动/移动至最高处(一般定义为时钟12点位置)，背面向上，防止镜面和吸收管的污染和损伤；大风时，可以与辐轮共同转动/移动至最低处(一般定义为时钟6点位置)，减低受风力面积，实现对太阳能聚光器的反射面和线性吸收管的保护作用；另外，在正常使用过程中，太阳能聚光器可以在左、右竖立位置(一般定义为时钟9点或3点位置)进行清扫；在等待工作期间(例如晚上)置于时钟12点位置，防止设备被污染。 

在进一步的实施方式中，所述太阳能聚光器置于辐轮串列中，为线聚焦，多个串联使用，具有长的焦线，该焦线与相邻辐轮的轴心的连线一致。 

在进一步的实施方式中，所述太阳能聚光器可为柱状透镜或菲涅尔透 镜或抛物槽反射镜或菲涅尔阵列反射镜。 

在进一步的实施方式中，所述的太阳能聚集设备可以应用到多种太阳能应用中，例如太阳能光伏发电利用、太阳能光热发电利用或太阳能光热蒸汽利用等。 

在进一步的实施方式中，所述的聚集设备可以由单个或少数串联的聚集单元组成，完成太阳能聚集和利用。 

在进一步的实施方式中，所述的聚集设备的中心支撑轴与辐轮中心连线一致与水平地面成一定的角度，例如当地的纬度数，具有方便太阳光线的跟踪和减少辐轮对太阳光的遮挡及弱光区域的形成的优点，特别地，此优点在聚集太阳能光伏发电利用中尤其重要。 

在本实用新型的另一方面，还提供一种包括至少一个所述的太阳能聚集设备太阳能聚集设备阵列。 

本实用新型的太阳能聚集设备可以形成太阳能聚集设备阵列，从而可以以模块化的方式布置，各辐轮间通过第一连接件的直支撑件相互固定支撑、斜拉紧件相互连接拉紧，形成筒形结构，多个筒形结构纵横排布，形成矩阵化；各基础支撑架通过第二连接件的直支撑件相互固定支撑、斜拉紧件相互连接拉紧，或与基础(例如地面)相互连接拉紧，形成横向网状连接结构；每串辐轮串的基础支撑架的端头通过第三连接件与基础连接(例如地面)，使得太阳能聚集设备整体具有了大量均布的受力相对均匀的基础固定点，整体网络化固定，所以对每个固定点的力量要求大幅降低，大大提高整体强度，基础施工简单，从而可以大幅地减少固定基础的施工成本。当采用线聚焦方式时，太阳能聚光器和接收器固定在辐轮之间，且能一同旋转完成跟踪；接收器可连续安装；太阳能聚光器可连续或间断安装，其间断位置安装支撑辐轮的基础支撑结构。本实用新型的制造方法简单，尺寸标准化，适合模块化生产，现场组装工作量低，安装和维修异常方便，而且能在各种恶劣天气下工作，所以适合大规模推广应用。 

附图说明

本实用新型的示意图仅仅是用于说明本实用新型的太阳能聚集设备的思想而不是用于限制本实用新型的申请内容。本领域的普通技术人员在结合本实用新型的附图并阅读了本实用新型的说明书后易于理解本实用新型 的内容，其中： 

图1是根据本实用新型的一个实施例的太阳能聚集设备的立体示意图； 

图2a是根据本实用新型的一个实施例的聚集单元的示意图； 

图2b示意了两个串联的聚集单元之间的相邻幅轮的对应关系； 

图3示意了两个并联的聚焦单元之间的筒形结构及对应关系； 

图4是根据本实用新型第二实施例的太阳能聚集设备的示意图； 

图5a-5c是根据本实用新型第二实施例的太阳能聚集设备所采用的幅轮的示意图； 

图6是图5c所示轮圈的截面图； 

图7是根据本实用新型第三实施例的太阳能聚集设备的示意图； 

图8示意了图7所示的两个并联的聚焦单元之间的对应关系，以及 

图9是焦线与水平地面成一定角度的三组聚集单元形成聚集设备的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的各实施例进行具体说明。 

图1是根据本实用新型的一个实施例的太阳能聚集设备的立体示意图。如图1所示，该太阳能聚集设备由三个串联系列110、120、130并联而成。串联系列110由聚集单元111、112和113构成。串联系列130由聚集单元131、132和133构成。串联系列120同样由三个聚集单元构成，出于简单示意的目的，没有给出这三个聚集单元的编号。聚集单元通过第一连接件106的斜拉紧件106-1相互固定斜连接、直支撑件106-2相互固定支撑，形成筒形结构，大大增强的聚集单元的强度；聚集单元依靠基础支撑架102固定在适当的平台上，基础支撑架102通过第二连接件107的直支撑件相互固定支撑107-2、通过第二连接斜的拉紧件107-1相互固定拉紧，或与基础(例如地面)相固定拉紧，形成横向连接组串，增强横向稳定性；每串联系列的端头通过第三连接件108与基础(例如地面)相固定。出于简单示意的目的，仅示意了一组102、107和108，其余省略。 

图2a是根据本实用新型的一个实施例的聚集单元的示意图。如图所示，申请人指出，为了能够实现聚集太阳能，在最基本的实施方式中，本 实用新型的太阳能聚集设备利用生活中经常见到的辐轮结构，例如自行车和电动车轱辘，作为聚集单元的主要支撑结构，聚集单元基本上包括两个对向放置的辐轮201、将两个幅轮平行固定的多个第一连接件106的斜拉紧件106-1相互固定斜连接、第一连接件106的直支撑件106-2相互固定支撑于两个辐轮201的轮圈，使平行布置的辐轮201与第一连接件106形成筒形结构，整体结构强度有了很大的提高。位于两个幅轮201之间还设置有太阳能聚光器204和接收器205，太阳能聚光器204和接收器205彼此平行。太阳能聚光器204的反射镜可为柱状透镜或菲涅尔透镜或抛物槽反射镜或菲涅尔阵列反射镜，可以采取各种各样的聚焦曲面，将太阳光聚焦于接收器205处。幅轮201以及其之间的太阳能聚光器204和接收器205能围绕辐轮201中心轴线位置的中心支撑轴217(本图未标示，参见图2b)旋转。 

申请人特别指出，第一连接件106、第二连接件107、第三连接件108可以是比如钢丝等高强度柔性连接装置或高强度的细钢管连接装置。 

在一个例子中，位于支撑该辐轮201的辐轮中心有一个花鼓211，多对辐条链接轮圈201和花鼓211，从而形成辐轮201的整体结构。 

在另一个例子中，一个平衡装置209，例如为扭矩平衡装置或配重装置，相对于所述辐轮201的轴心与所述太阳能聚光器204对称地设置，用于平衡所述太阳能聚光器204因旋转所产生的扭矩。当驱动装置(未图示)动作时，可以驱使平衡装置209、太阳能聚光器204及辐轮201一起绕着穿过辐轮201中心花鼓的中心支撑轴217旋转。由于平衡装置209与太阳能聚光器204平衡，所以会使驱动装置节约动力且太阳能聚集设备会更安全而稳定地运行。在遵循平衡装置的配置原则是平衡扭矩，最小化挡光率的前提下，太阳能聚光器与平衡装置对称地布置，使太阳能聚集设备达到扭矩平衡，减少驱动装置的能量损耗。所述太阳能聚光器204设置于两个辐轮201之间。该太阳能聚光器204的长度尺寸与两个相邻辐轮201之间的距离(或聚焦单元的长度)相应。所述太阳能聚光器204能绕着所述辐轮201的中心支撑轴217旋转和锁定。太阳能聚光器204具有一定长度的焦线，该焦线与相邻辐轮201的轴心的连线一致或位于辐轮的上部分。在太阳能聚光器204的对面布置平衡装置209以达到力学平衡，从而有助于太阳能聚光器204移动更加稳定和顺畅。 

图2b示意了两个串联的聚集单元之间的相邻幅轮的对应关系。左幅轮和右幅轮201分别属于相邻但不同的聚焦单元。一个基础支撑架102位于两幅轮201之间。两个辐轮201的间距大于基础支撑架102的宽度。辐轮201的中心轴平行。中心支撑轴217穿过各自的辐轮中心轴，受基础支撑架102所支撑，中心支撑轴217可以相对基础支撑架102旋转或固定。由此，两个幅轮201得以稳定放置在平台上，例如地面。 

尽管在附图2a和图2b中示出太阳能聚集设备以三个串联系列的形式布置成一阵列，但是，申请人特别指出，在实践中，本实用新型的太阳能聚集设备可以布置成更多个串联系列，且该更多个串联系列之间可以通过第一连接件106、第二连接件107、第三连接件108，比如钢丝或其它高强度柔性连接装置布置成太阳能聚集设备阵列，且每个串联阵列的辐轮支撑装置的辐轮轴心同轴。当然，第一连接件106、第二连接件107、第三连接件108还可以采取其它的连接形式，或者采用其它的材质制成。由于辐轮相互间采用低成本的钢丝等高强度柔性连接件张紧固定，从而可以增强整个太阳能聚集设备或其阵列的机械强度。辐轮同时不会给太阳能聚集设备带来严重的挡光问题，不必考虑抗风沙污染问题，大大减少材料使用，降低成本。 

图3示意了两个并联的聚焦单元之间的筒形结构及对应关系。这两个聚集单元之间通过第一连接件106的斜拉紧件106-1相互固定斜连接、第一连接件106的直支撑件106-2相互固定支撑，形成筒形结构；通过第二连接件107的直支撑件107-2相互固定支撑、通过第二连接件107的斜拉紧件107-1相互固定拉紧，或与基础(例如地面)相固定拉紧，形成横向连接组串，增强横向稳定性。出于示意的目的，省略了许多部件，比如太阳能聚光器。 

结合上图可以看出，在每一个串联系列中，接收器与辐轮201的轴心平行，且其两端布置于辐轮201的轮圈的圆周上。接收器205位于太阳能聚光器204的焦线上，用于吸收由所述太阳能聚光器204反射的太阳光。驱动装置(图中都未标出)布置于所述辐轮201的特定位置，可以为同步带传动或同步线传动，促使所述太阳能聚光器204能绕穿过辐轮中心轴的中心支撑轴217所旋转。在驱动装置的作用下，太阳能聚光器204跟踪太阳的位置变化而将太阳光反射到所述焦线。 

由于本实用新型使用的辐轮201的基础支撑架102和太阳能聚光器204的中心支撑轴217具有很高的强度，而且辐轮的结构用料很少又具有很高的强度，所以辐轮在径向方向上有很高的机械强度，从而保证反射镜面有很好的精度和稳定性。 

前文以聚集单元的辐轮数为2的情形为例进行了讨论。但是，聚集单元可以采用3或4个或更多数量的辐轮。比如，三个或四个辐轮对向地平行放置，辐轮之间采用第一连接件106的斜拉紧件106-1相互固定斜连接、第一连接件106的直支撑件106-2相互固定支撑，形成筒形结构，从而每个聚集单元具有很好的机械性能；太阳能反射镜204绕贯穿于基础支撑架102的中心支撑轴217旋转。在一个例子中，采用诸如钢丝之类的第三连接件108将端部的辐轮与基础平台固定定位，形成整体网状结构。 

此外，前文以3个串联系列，每个串联系列有3个聚集单元为例进行了讨论，显然普通技术人员了解，其他数量的聚集单元和串联系列也是可行的。 

需要指出，辐轮201的轮圈与花鼓之间通过辐条连接，连接用的辐条数目少，可以做到最小量的对反射镜的太阳光遮挡影响；同时完成一定质量的支撑，保证一定的机械强度，需要一个最少量的辐条，因此有必要在太阳光遮挡和机械强度方面做出平衡。在一个例子中，可以通过第一连接件106的斜拉紧件106-1相互固定斜连接、第一连接件的直支撑件106-2相互固定支撑，形成筒形结构，大大增加了辐轮201之间的强度；第二连接件107在基础支撑架102之间和/或基础固定点之间相互连接，形成整体网状，大大地提了太阳能聚集设备的基础支撑架的稳定性和机械强度，并且由此，辐条的数目或对数可以进一步减少，以在提高整体强度的同时，也可以降低成本。所以，辐条的数目一般大于12根或一般为至少6对；轮圈直径2m以上时，优选的辐条的数目为16-24根或优选为10对。由于本实用新型对辐轮的尺寸选取合适，不会给太阳能聚集设备带来严重的挡光问题，不必考虑抗风沙污染问题，大大减少材料使用，降低成本。 

在本实施例中，辐轮支撑装置在太阳能聚集设备中可以形成整体支撑框架，也就是说辐轮201的基础支撑架102是固定于基础的而不需要运动。每个辐轮201只需简易绕中心支撑轴217旋转，所以基础支撑架102可以简单地支撑于地面，例如简单的打桩方式只需要2到5个与基础的接 触固定点，且其整体的固定尺寸的面积不必很大，即可完成与基础的固定，从而也可以增强整个太阳能聚集设备的机械强度。 

申请人特别指出，串联系列间的各个辐轮可以通过例如钢丝或刚性金属管作为第一连接件106串联拉紧或焊接固定，形成横向筒形结构；相邻两列串联结构的基础支撑架102之间用钢丝类高强度拉紧装置或刚性金属管作为第二连接件107使相邻的基础支撑架102形成纵向连接；由于串联系列两端的基础支撑架102用例如钢丝类的高强度柔性张紧装置或直接使用刚性金属管作为第三连接件108与基础固定安装拉紧定位或焊接固定；***总体形成网格状张紧结构的阵列，从而可以增强整个太阳能聚集设备或其阵列的机械强度。 

图4是根据本实用新型第二实施例的太阳能聚集设备的示意图。如图4所示，该太阳能聚集设备包括三个串联系列并联成的太阳能聚集设备。每个串联系列由对向或串行排列的四个幅轮构成。在每个串联系列中，相邻辐轮之间采用第一连接件(图中没有给出，其结构与图3相似)进行固定，以形成筒形结构，增强聚集单元的机械强度；该实施例的基础支撑架402包括环形的固定部分403，固定部分403的内侧为可以旋转的辐轮401。辐轮401通过第一连接件纵向连接，形成筒形结构；在每个串联系列的基础支撑架的固定部分403，采用第二连接件407连接相互固定或连接于基础支撑架402或基础(例如地面)使整个聚集设备形成纵横网状结构，增强***的抗风能力和运行稳定性。 

图5a-5c是根据本实用新型第二实施例的太阳能聚集设备所采用的幅轮的示意图。如图5a所示，基础支撑架的固定部分403(局部示意)的内侧有多个滑轮512，可以相对与之接触的外部物体滑动或滚动。图5b是滑轮512设置在辐轮内侧的滚动部分401上的示意图。5c是将内侧的辐轮401置入固定部分403，从而构成完整支撑辐轮的立体示意图，内侧辐轮轮圈401可以相对固定部分403做滚动。图6是图5c所示轮圈的截面图。如图所示，内侧的辐轮401上的滑轮512置入在外部固定部分403的槽内。 

图7是根据本实用新型第三实施例的太阳能聚集设备的示意图。该太阳能聚集设备包括三个串联系列并联成的太阳能聚集设备。每个串联系列由对向或串行排列的四个幅轮构成，且相邻的辐轮采用第一连接件706相对固定，形成筒形结构。每个辐轮701由轨道720支持并且可在轨道上滚 动。此外，不同串联系列的对应(相邻的)幅轮之间采用第二连接件707进行固定。图8示意了图7所示的两个并联的聚焦单元之间的对应关系，太阳能聚光器704和接收器705固定于辐轮701之间，一同随辐轮701共同在轨道720上滚动，完成太阳能的接受。 

图9是焦线与水平地面成一定角度的三组聚集单元形成聚集设备的示意图。聚集设备由多个聚集单元串联使用，该焦线与相邻辐轮的轴心的连线一致，可以小面积的太阳能聚集和利用，为了减少太阳能聚集设备的辐轮201和基础支撑结构102的阴影对太阳能接受和利用的影响，增加太阳能接受和利用效率，同时减少跟踪的角度范围，所述的聚集设备的中心支撑轴与辐轮中心连线一致与地面成一定的角度α，例如当地的纬度数，以方便减少跟踪角度和减少辐轮对太阳光的遮挡及弱光区域的形成的优点，特别地，此优点在聚集太阳能光伏发电利用中尤其重要。 

本申请人特别指出，本实用新型可以应用于太阳能光伏利用和太阳能光热利用等多个领域；太阳能聚集设备可以制成长焦线形式，也可以制作成短焦线形式，抑或可以单个聚焦单元使用；焦线位置的吸收装置可以制作为连续或间断的；太阳能聚光器可以制作为连续或间断的；太阳能聚集设备的中心支撑轴与太阳能聚光器及吸收装置平行布置，与水平基础成一定的角度，例如与基础成当地的纬度角度，可以减少聚集设备的阴影对光伏利用的影响。 

以上虽然参照附图介绍了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的普通技术人员明白，可以在本实用新型的精神和范围内对本实用新型作出各种变型而不是局限于说明书中介绍的具体实施例。 

Claims (12)

1.一种太阳能聚集设备，其包括：

至少两个辐轮，包括对向放置的第一辐轮和第二辐轮，每个所述辐轮包括轮圈、位于辐轮中心的花鼓以及连接轮圈和花鼓的多根辐条；其中所述第一辐轮与第二辐轮彼此平行间隔放置并且采用连接件相对固定；

穿过第一辐轮和第二幅轮的中心的中心支撑轴；

太阳能聚光器，所述太阳能聚光器设置于第一辐轮和第二幅轮之间并且固定于第一辐轮和第二辐轮的轮圈上；

接收器，所述接收器固定于第一辐轮和第二辐轮之间，并且位于太阳能聚光器的聚焦位置，用于吸收由所述太阳能聚光器汇聚的太阳光；

支撑所述至少两个辐轮的基础支撑结构；且第一辐轮、第二辐轮、太阳能聚光器和接收器可共同转动，以跟踪、聚集和接收太阳光线。

2.根据权利要求1所述的太阳能聚集设备，其特征在于第一辐轮和第二辐轮构成聚集单元，所述设备包括串联或并联的多个聚集单元。

3.根据权利要求2所述的太阳能聚集设备，其特征在于聚集单元的两个辐轮之间通过第一连接件拉紧和/或支撑固定连接，形成筒形结构。

4.根据权利要求2所述的太阳能聚集设备，其特征在于对于并联的多个聚集单元，所述连接件包括连接在属于不同聚集单元的相邻且并行的辐轮的基础支撑架或基础之间的第二连接件，通过第二连接件相互连接，以形成网状结构。

5.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于所述基础支撑结构用以支撑中心支撑轴，第一辐轮和第二幅轮可围绕中心支撑架旋转。

6.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于，所述基础支撑架包括环形的固定部分，其内侧为可旋转的辐轮，固定部分和可旋转的辐轮之间采用滑轮接触。

7.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于所述支撑部分是轨道，每个所述辐轮在轨道上滚动。

8.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于，还包括平衡装置，用于平衡所述太阳能聚光器所产生的扭矩。

9.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于，还包括驱动装置，布置于太阳能聚集设备的特定位置，用于驱使所述太阳能聚光器及每个所述辐轮同步跟踪和接受太阳光。

10.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于，由多个聚集单元串联或由单个聚集单元组成使用，焦线与相邻辐轮的轴心的连线平行布置，且可与水平地面形成一定角度。

11.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于，所述太阳能聚光器为线聚焦模式，接收器为线性的接收器，布置于太阳能聚光器焦线位置。

12.根据权利要求1-4之一所述的太阳能聚集设备，其特征在于，所述太阳能聚光器可为柱状透镜或菲涅尔透镜或抛物槽反射镜或菲涅尔阵列反射镜。

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