專利名稱：利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的方法
技術領域：
太陽能熱發(fā)電
背景技術：
塔式熱發(fā)電具有規(guī)模較大、占地面積大、成本高、非民用等缺點，但其焦點不動的方式非常利于高溫的收集和熱發(fā)電效率的提高，應該設法降低成本或者開發(fā)出適用于民用的廉價產品。

發(fā)明內容
現階段太陽能塔式熱發(fā)電的定日鏡占用較大的平面面積，且必須豎起一高塔作為吸收體，傳熱介質必須從塔頂處吸收體傳導至地面的汽輪機做功發(fā)電，工程繁瑣且價高。利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的一種方法是利用大山的陽面或側陽面作為定日鏡布置固定面，或者利用傾斜建筑物頂部一側朝陽面作為菲涅爾反射鏡的布置面，雙軸跟蹤可聯動，聚光比600-2000之間，利用山頂凸起或建筑物傾斜面高處的凸起或者其上的更高的建筑物作為“塔頂”建立吸收體，發(fā)電機或循環(huán)系統位于山脊或屋脊。利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的另一種方法是利用大山的陽面或側陽面作為定日鏡布置固定面，或者利用傾斜建筑物頂部一側朝陽面作為菲涅爾反射鏡的布置面，雙軸跟蹤可聯動，聚光比600-2000之間，利用山腳或山腰凸起或其上的建筑物、 或傾斜建筑物朝陽面底部的凸起或者在凸起之上固定裝置放置吸收體，發(fā)電機或循環(huán)系統位于山腳或山腰、或位于建筑物頂部的朝陽一面的底部或中部。整個系統節(jié)約資源，不受地理環(huán)境限制，反射鏡位于朝陽一面即避風一側成本大幅度降低?？梢栽诿裼媒ㄖ敳繉嵤?，比如可以先發(fā)電，再利用發(fā)過電的低壓蒸汽在生活中運用，利于分布能源綜合應用。


附圖1為塔架和吸收器在最高處的結構示意圖。圖2為塔架和吸收器在低處的結構示意圖。圖3為傾斜的塔架和吸收器位于較高處的結構示意圖。其中1、吸收器；2、塔支架；3、背陽面；4、朝陽面；5、定日鏡；6、太陽光。
具體實施例方式結合附圖進行一下說明圖1和圖2是兩種結構。其中圖1方式是塔支架(2)和吸收器(1)位于山脊或屋脊頂部，位于最高處，便于朝陽面(4)的定日鏡(5)能夠把反射光反射到塔支架(2)之上的吸收體(1)上。其中定日鏡的布置方式區(qū)別于傳統平面上的定日鏡，傳統平面上的定日鏡為了能夠使反射光聚焦通常把塔設置的很高，居于高處的塔支架上的吸收體通常因為居于高位需要更多的支撐負荷及需要繁瑣的傳導介質，因此傳統的塔式發(fā)電聚光裝置需要做的越大越好，這就需要大的場地和較大的定日鏡及較大的規(guī)模，而在現實環(huán)境中難以滿足這樣的條件。而圖1所示的塔式系統要靈活的多，塔在屋脊或山脊中部，已經較高，根據地形靈活設置，只要保證反射光更多的反射到吸收體(1)上即可，因此在現實操作中需要逐步抬高位于山腳下的鏡面高度，即臨近于山腳下定日鏡根據吸收體(1)的高度需要合理抬高定日鏡(5)的高度，臨近山頂的定日鏡需要降低高度。為了更好的設置定日鏡不被前面的定日鏡所阻擋，圖3的設置模式就可以減小定日鏡的高度。減小高度設置便于節(jié)省成本和減小施工難度增強系統穩(wěn)定性。圖3和圖1比較僅僅是塔支架和吸收體的位置改變，更利于聚焦ο圖2采取塔支架( 和吸收體(1)位于山腳下的方式，而定日鏡位置依次隨山體抬高，這種方式利于定日鏡的反射光聚焦，利于降低成本。如果塔支架(2)和吸收體(1)位于山腰，即山體中部，更利于聚光和降低成本。建筑物頂部很多是傾斜模式，比如房頂，傾斜模式的建筑物的結構和山體的結構相同，定日鏡的布置方式相同。如果建筑物頂部既有平面又有傾斜面，可以混合使用。但為了獲取高溫，必須增大聚光比，沒有一定的聚光比，任何形式的聚光便不具備聚光所要求的實質內容。根據現階段各種聚光方式獲取高溫和高效的聚光方式分析，點聚焦式聚光比應該大于600，小于2000，聚光比高于2000時容易使金屬器具融化，給系統安全造成隱患，因此聚光比的設置是系統成功運行的關鍵。聚光比在我國現階段的定日鏡熱發(fā)電示范工程中都沒有得到重視，因此在塔式聚光系統中需要特別強調。定日鏡轉動前給定一定角度準確聚光，只要定日鏡初始位置已定，以后每個定日鏡的轉動角度便是一樣的，因此可以聯動。定日鏡可以小型化，稱為菲涅爾反射鏡聚焦，小型化可以保證在較小光照范圍內實現高溫，利于小型發(fā)電機的應用，對于解決未來的分布能源問題，意義重大。實現高溫的前提需達到一定聚光比，本申請指出聚光比600-2000，由于聚光面積的限制，定日鏡必須做的小型化才可能拓展“塔式聚光”的應用范圍。此類傾斜面與現階段塔式發(fā)電的區(qū)別有以下幾點1，不受地域環(huán)境限制，不受規(guī)模限制，只要有高聚光比就有高效率，定日鏡只要有規(guī)模生產就有廉價產品，所以可以廣泛應用。2，不受塔高限制，只要在某種環(huán)境下正確進行設計，保證充分聚光，塔的高度甚至可以取消。3，不受定日鏡的強度限制。因為本申請中的定日鏡位于山體或建筑物朝陽一面， 風力較小，所以較少考慮風荷因素，便于降低成本。4，定日鏡小型化，適用于更多的環(huán)境條件。即不受大規(guī)模熱發(fā)電限制，只要是需要高溫的地方都可以運用，這是一種聚光方式，可以用來產生蒸汽供生產或人們日常生活。總結以上特點，可以把“傾斜面的反射鏡布置實現類塔式光熱發(fā)電的方法”歸結為1，利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的一種方法是利用大山的陽面或側陽面作為定日鏡布置固定面，或者利用傾斜建筑物頂部一側朝陽面作為菲涅爾反射鏡的布置面，雙軸跟蹤可聯動，聚光比600-2000之間，利用山頂凸起或建筑物傾斜面高處的凸起或者其上的更高的建筑物作為“塔頂”建立吸收體，發(fā)電機或循環(huán)系統位于山脊或屋 2，利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的另一種方法是利用大山的陽面或側陽面作為定日鏡布置固定面，或者利用傾斜建筑物頂部一側朝陽面作為菲涅爾反射鏡的布置面，雙軸跟蹤可聯動，聚光比600-2000之間，利用山腳或山腰凸起或其上的建筑物、或傾斜建筑物朝陽面底部的凸起或者在凸起之上固定裝置放置吸收體，發(fā)電機或循環(huán)系統位于山腳或山腰、或位于建筑物頂部的朝陽一面的底部或中部。
權利要求
1.利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的一種方法是利用大山的陽面或側陽面作為定日鏡布置固定面，或者利用傾斜建筑物頂部一側朝陽面作為菲涅爾反射鏡的布置面，雙軸跟蹤可聯動，聚光比600-2000之間，利用山頂凸起或建筑物傾斜面高處的凸起或者其上的更高的建筑物作為“塔頂”建立吸收體，發(fā)電機或循環(huán)系統位于山脊或屋脊。
2.利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的另一種方法是利用大山的陽面或側陽面作為定日鏡布置固定面，或者利用傾斜建筑物頂部一側朝陽面作為菲涅爾反射鏡的布置面，雙軸跟蹤可聯動，聚光比600-2000之間，利用山腳或山腰凸起或其上的建筑物、或傾斜建筑物朝陽面底部的凸起或者在凸起之上固定裝置放置吸收體，發(fā)電機或循環(huán)系統位于山腳或山腰、或位于建筑物頂部的朝陽一面的底部或中部。
全文摘要
利用傾斜面的反射鏡布置實現類塔式聚光發(fā)電的方法屬于太陽能熱發(fā)電，現階段太陽能塔式熱發(fā)電的定日鏡占用較大的平面面積，且必須豎起一高塔作為吸收體，傳熱介質必須從塔頂處吸收體傳導至地面的汽輪機做功發(fā)電，工程繁瑣且價高。本申請?zhí)岢鲆环N利用大山的陽面或側陽面作為定日鏡布置固定面，或者利用建筑物頂部一側朝陽面(比如房頂南面)作為菲涅爾反射鏡的布置面，雙軸跟蹤可聯動，聚光比600-2000之間，利用自然條件不占用土地，利用山頂凸起或建筑物凸起或者其上的建筑物作為“塔頂”建立吸收體，發(fā)電機位于山脊或屋脊不必向地面?zhèn)鬏?，整個系統節(jié)約資源，不受地理環(huán)境限制，成本大幅度降低可以在民用建筑頂部實施，利于分布能源綜合應用。
文檔編號G02B7/182GK102400870SQ20111023147
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月6日 優(yōu)先權日2011年8月6日
發(fā)明者馮益安 申請人:馮益安