專利名稱：太陽能定日鏡的玻璃微弧曲面聚光鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玻璃微弧曲面聚光鏡，是太陽能聚光系統(tǒng)中定日鏡裝置的重要組成部分，屬于太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在塔式太陽能集熱發(fā)電技術(shù)中，定日鏡跟蹤太陽并將太陽光反射、聚焦到接收器上，是實現(xiàn)塔式太陽能熱發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之一。國外塔式太陽能集熱電站建設(shè)經(jīng)驗表明，定日鏡成本約占系統(tǒng)建造總成本的50%，是制約塔式太陽能熱發(fā)電商業(yè)化的重要原因之一。降低定日鏡成本、提高定日鏡性價比能有效促進塔式太陽能熱發(fā)電的商業(yè)化。為了提高聚光比和能量利用率，定日鏡的反射鏡面設(shè)計制造成具有微小的弧度，該微弧鏡面成型工藝將直接影響定日鏡的聚焦效果。典型的工藝流程是先將玻璃進行熱彎成型，再對曲面進行銀或鋁等反射材料的電鍍。這種工藝的加工比較復(fù)雜，顯著增加了定日鏡的成本，進而增加了塔式太陽能熱發(fā)電站的初期投資；另外，熱彎玻璃的鍍膜工藝要求較高，使得定日鏡的批量生產(chǎn)更加困難。定日鏡的高成本和復(fù)雜的制造工藝制約了塔式太陽能熱發(fā)電站的商業(yè)化推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種容易實現(xiàn)的玻璃微弧曲面成型工藝結(jié)構(gòu)聚光鏡，從而降低成本、簡化加工工藝，進而降低塔式太陽能熱發(fā)電站的初期投資，促進其商業(yè)化。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種太陽能定日鏡的玻璃微弧曲面聚光鏡，安裝在定日鏡鏡架上，該玻璃微弧曲面聚光鏡由微弧曲面成型裝置和微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置構(gòu)成；微弧曲面成型裝置通過微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置與定日鏡鏡架連接；所述微弧曲面成型裝置由基板、背板、數(shù)張并列的反射鏡以及包邊構(gòu)成；所述基板的一面切割成具有微弧曲面的形狀，通過粘結(jié)劑粘在并列的反射鏡的背部；基板的另外一面通過粘結(jié)劑與背板粘結(jié)；粘接好的反射鏡、基板及背板四周用所述包邊包裹，固定為一體。所述微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置由加強補片、檁條、連接件構(gòu)成；加強補片粘接并鉚接在與基板相對的背板的一面；檁條焊接并鉚接在加強補片上；連接件按照定日鏡鏡架的結(jié)構(gòu)和尺寸焊接在所述檁條的相應(yīng)位置上。借助微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置中的連接螺栓則可以很方便地按需調(diào)整各微弧曲面鏡相對于定日鏡鏡架的傾斜角度。結(jié)果，可以使各微弧曲面鏡組合在一起形成完整定日鏡。與現(xiàn)有曲面玻璃定日鏡成型工藝相比，本發(fā)明以簡單合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了曲面玻璃定日鏡成型成本低、易于加工生產(chǎn)的目的，有利于塔式太陽能集熱發(fā)電的商業(yè)化推廣。


圖I是本發(fā)明單片的玻璃微弧曲面聚光鏡的正面軸側(cè)視圖。圖2是本發(fā)明單片的玻璃微弧曲面聚光鏡的背面軸側(cè)視圖。圖3是本發(fā)明單片的玻璃微弧曲面聚光鏡的背面正視圖。圖4是圖3的C-C視圖。圖5是圖3的B-B視圖。圖6是圖4中所示的傾角調(diào)整裝置局部放大圖。 圖7是本發(fā)明組成的定日鏡的示意圖。圖中標(biāo)記I、鏡架；2、反射鏡；3、基板；4、背板；5、包邊；6、加強補片；7、檁條；8、連接件；81、 螺柱；82、螺母；9、角鋼。
具體實施例方式本發(fā)明涉及的玻璃微弧曲面聚光鏡，是太陽能聚光系統(tǒng)中定日鏡裝置的重要組成部分，如圖7所示，定日鏡主要由玻璃微弧曲面聚光鏡和鏡架I等定日鏡支撐結(jié)構(gòu)構(gòu)成。本發(fā)明涉及的玻璃微弧曲面聚光鏡由玻璃微弧曲面成型裝置和玻璃微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置構(gòu)成，安裝在定日鏡鏡架I。在本實施例中，如圖I至圖6所示，玻璃微弧曲面成型裝置由基板3、背板4、數(shù)張并列的反射鏡2以及鍍鋅板包邊5構(gòu)成。在本發(fā)明的實施例中，基板3 是聚苯乙烯泡沫板，背板4是瓦楞型彩鋼板，包邊5是鍍鋅板。基板3安置在反射鏡2的背部與背板4之間，并充填在反射鏡2與背板4中的整個空間。基板3的一面切割成具有微小弧度的形狀，該面與反射鏡2的背部用粘結(jié)劑粘接在一起，使反射鏡2與基板3的弧度相同。本發(fā)明定日鏡聚光鏡的鏡面曲率(即基板3的微弧度)數(shù)值和定日鏡在鏡場中的位置及定日鏡大小有關(guān)，也取決于產(chǎn)品本身采用的鏡面的彎曲能力。鏡面的曲率半徑的具體取值由本領(lǐng)域技術(shù)可以很容易確定。在相鄰的反射鏡2之間保持有間隙；基板3的另一面與背板4也用粘結(jié)劑粘接在一起。粘接成型并加固后，在反射鏡2和背板4四周由鍍鋅板包邊5包裹，固定為一體。如圖2至圖6所示，玻璃微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置由瓦楞型加強補片6、檁條7、連接件8和角鋼9構(gòu)成。檁條7有2根。檁條7的數(shù)量與產(chǎn)品大小、對結(jié)構(gòu)強度的要求等有關(guān)，實際產(chǎn)品中至少為2根以上。檁條7間隔式地設(shè)置在背板4的背部，與背板4的瓦楞方向垂直。加強補片6順著檁條7的方向置于背板4和檁條7之間。連接件8由螺柱81及位于螺柱81上且在角鋼9兩側(cè)的螺母82組成。連接件8的螺柱81垂直焊接在檁條7上。圖7是安裝有本發(fā)明玻璃微弧曲面聚光鏡的定日鏡的整體示意圖。圖中，數(shù)個玻璃微弧曲面聚光鏡對稱地安裝在定日鏡的鏡架I上。本發(fā)明的裝配方法是先將加強補片6順著檁條7的方向粘接在作為背板4的瓦楞型彩鋼板的外部，并通過鉚接加固，檁條7焊接在加強補片6上，并通過鉚接加固。將連接件8焊接在檁條7上， 焊接位置對應(yīng)于定日鏡鏡架2上的角鋼9的連接孔。再通過切割機將作為基板3的聚苯乙烯泡沫板一側(cè)切割成弧形，弧形的曲率依據(jù)定日鏡與接收器的距離以及接收器的尺寸等條件做事先的計算和設(shè)計；將基板3分別和各反射鏡2的背部、背板4沒有檁條7的一面相粘結(jié)，反射鏡2粘結(jié)在基板3的弧形側(cè)。由于反射鏡2本身具有一定的彎曲性能，反射鏡2就具有了基板3的弧度。用包邊5再于它們四周包裹固定為一體。在相鄰玻璃微弧曲面聚光鏡單元之間保持一定的間隙，避免熱膨脹導(dǎo)致反射鏡2的凸起影響反射鏡反射太陽光到接收器上的光斑大小以及太陽能利用率。最后將連接件8的螺柱81穿過固結(jié)在定日鏡鏡架2上的角鋼9，并在角鋼9兩側(cè)加裝螺母82。此結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了單片微弧曲面玻璃鏡的傾角調(diào)整；旋轉(zhuǎn)螺母82可以實現(xiàn)改變某單片微弧曲面玻璃鏡與鏡架I的距離以調(diào)整傾斜角度。調(diào)整完畢后擰緊螺母82。通過調(diào)節(jié)不同單片微弧曲面玻璃鏡的每個連接螺栓即可實現(xiàn)設(shè)計的傾角，完成定日鏡曲面成型和
調(diào)整。 總之，通過對基板切割形成微小弧度而使粘接其上的反射鏡形成微弧曲面，通過調(diào)節(jié)連接螺栓形成不同單片微弧曲面玻璃鏡之間的傾角，最終形成定日鏡玻璃曲面的成型和調(diào)整。上述實施僅為本發(fā)明的較佳實施例，并非用來限定本發(fā)明的實施范圍即凡依本發(fā)明內(nèi)容所作的均等變化與修飾，都為本發(fā)明權(quán)利要求所要求保護的范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種太陽能定日鏡的玻璃微弧曲面聚光鏡，安裝在定日鏡鏡架上，其特征在于玻璃微弧曲面聚光鏡由微弧曲面成型裝置和微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置構(gòu)成；所述微弧曲面成型裝置通過所述微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置與定日鏡鏡架連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚光鏡，其特征在于所述微弧曲面成型裝置由基板、背板、數(shù) 張并列的反射鏡以及包邊構(gòu)成；所述基板的一面切割成具有微小弧度的形狀，該面與反射鏡的背部用粘結(jié)劑粘接在一起，使反射鏡與基板的弧度相同；基板的另一面與背板也用粘結(jié)劑粘接在一起；粘接好的反射鏡、基板及背板四周用所述包邊包裹，固定為一體。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的聚光鏡，其特征在于所述微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置由加強補片、檁條、連接件構(gòu)成；加強補片粘接并鉚接在與基板相對的背板的一面；檁條焊接并鉚接在加強補片上；連接件按照定日鏡鏡架的結(jié)構(gòu)和尺寸固定在所述檁條的相應(yīng)位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的聚光鏡，其特征在于基板充填在反射鏡與背板中的整個空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的聚光鏡，其特征在于所述檁條至少有2根，間隔式地設(shè)置在背板的背部；加強補片順著檁條的方向置于背板和檁條之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、5所述的聚光鏡，其特征在于連接件由螺柱及位于螺柱上且在角鋼兩側(cè)的螺母組成，連接件的螺柱垂直焊接在檁條上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的聚光鏡，其特征在于在相鄰的反射鏡之間保持有一定的間隙。
8.一種太陽能定日鏡的玻璃微弧曲面聚光鏡的制備方法，其步驟是 先將加強補片順著檁條的方向粘接在作為背板的外部，并通過鉚接加固，檁條焊接在加強補片上，并通過鉚接加固；將連接件焊接在檁條上，焊接位置對應(yīng)于定日鏡鏡架上的角鋼的連接孔；再通過切割機將基板粘結(jié)反射鏡的一面切割成弧形，弧形的曲率依據(jù)定日鏡與接收器的距離以及接收器的尺寸等條件做事先的計算和設(shè)計；將基板分別和各反射鏡的背部及背板沒有檁條的一面相粘結(jié)，反射鏡粘結(jié)在基板的弧形側(cè)；用包邊再于它們四周包裹固定為一體；最后將連接件的螺柱穿過固結(jié)在定日鏡鏡架上的角鋼，并在角鋼兩側(cè)加裝螺母，擰緊螺母。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玻璃微弧曲面聚光鏡，是太陽能聚光系統(tǒng)中定日鏡裝置的重要組成部分，由微弧曲面成型裝置和微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置構(gòu)成。微弧曲面成型裝置通過微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置與定日鏡鏡架連接；所述微弧曲面成型裝置由基板、背板、數(shù)張并列的反射鏡以及包邊構(gòu)成；所述微弧曲面鏡傾角調(diào)整裝置由加強補片、檁條、連接件構(gòu)成。本發(fā)明可以很方便地按需調(diào)整各微弧曲面鏡相對于定日鏡鏡架的傾斜角度，使各微弧曲面鏡組合在一起形成完整定日鏡。與現(xiàn)有曲面玻璃定日鏡成型工藝相比，本發(fā)明以簡單合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)了曲面玻璃定日鏡成型成本低、易于加工生產(chǎn)的目的，有利于塔式太陽能集熱發(fā)電的商業(yè)化推廣。
文檔編號G02B7/198GK102621678SQ20111003100
公開日2012年8月1日 申請日期2011年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者叢飛, 曾祥延, 朱亞農(nóng) 申請人:上海工電能源科技有限公司