一種線性菲涅爾太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于太陽能光熱發(fā)電領(lǐng)域，特別涉及一種線性菲涅爾太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能熱發(fā)電技術(shù)是通過聚光器將太陽能聚集起來轉(zhuǎn)化為熱能，然后產(chǎn)生高溫高壓蒸汽驅(qū)動汽輪機發(fā)電。
[0003]線性菲涅爾太陽能聚光熱發(fā)電技術(shù)是目前太陽能熱發(fā)電的一種常見的形式，通過多面線性反射鏡構(gòu)成的鏡場將太陽能會聚成線狀光斑，然后利用接收器將光能轉(zhuǎn)化為熱能，通過導(dǎo)熱流體將熱能吸收并傳遞到換熱器。在換熱器中導(dǎo)熱流體的熱量被用于加熱水生成水蒸氣，進而利用水蒸氣驅(qū)動汽輪機做功發(fā)電。
[0004]在整個菲涅爾式太陽能熱發(fā)電裝置中，聚光鏡場是最為關(guān)鍵的組件。鏡場聚光效率直接關(guān)系到最終光能到電能的轉(zhuǎn)化效率。典型的菲涅爾反射鏡由多組平面鏡構(gòu)成，每組鏡面獨立跟蹤太陽并將入射光反射到接收器。由于太陽能熱發(fā)電技術(shù)中對于聚光比的要求以及接收器寬度有限，因此對線狀光斑的寬度提出了一定的要求。為了得到寬度較窄的聚焦光斑，一種解決方法就是減小單列反射鏡的鏡面寬度，然而為了得到較高的聚光比就需要增加反射鏡列數(shù)，這會大幅度增加追蹤裝置成本。另外一種解決方法是使用帶有微小弧度的反射鏡來代替平面鏡，但是由于微弧反射鏡的加工精度難以保證，而且由于每列反射鏡的焦距不同需要不同的弧度來聚焦太陽能，因而造成加工成本的上升。由于反射鏡面積巨大，反射鏡框架結(jié)構(gòu)的用量也很大，采用輕型的反射鏡框架結(jié)構(gòu)對降低系統(tǒng)成本尤其重要。反射鏡框架的制造及使用地點距離較遠，復(fù)雜的結(jié)構(gòu)需要更多的運輸成本，有必要簡化結(jié)構(gòu)降低運輸成本。此外，由于反射鏡和支架的重量較大，如果裝置偏心嚴(yán)重會導(dǎo)致扭矩增大，從而增加驅(qū)動電機的工作負(fù)荷，增加太陽能聚光裝置的運行成本。因此，支架的設(shè)計還要考慮到整體結(jié)構(gòu)的重量分布問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型的目的在于提供了一種線性菲涅爾太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)，解決了反射鏡框架重量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及旋轉(zhuǎn)偏心的問題。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種線性菲涅爾太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)，包括采用三角空間桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)成的倒三角框架主體1，位于倒三角框架主體1兩端的旋轉(zhuǎn)主軸5，反射鏡6設(shè)置在倒三角框架主體1頂部，反射鏡6通過其背面粘貼的多個條形連接件8與倒三角框架主體1連接；所述反射鏡框架結(jié)構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)主軸5連接追蹤裝置以實現(xiàn)聚光裝置的對日跟蹤。
[0008]所述倒三角框架主體1包括頂部的兩條上縱梁2-1，垂直連接頂部的兩條上縱梁2的多條橫梁3，頂部的兩條上縱梁2與多條橫梁3連接構(gòu)成一個平面，其上放置反射鏡6，下縱梁2-2通過連接桿4與多條橫梁3連接，橫梁3間通過水平連接桿7連接，構(gòu)成穩(wěn)定的三角桁架結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化。
[0009]所述兩條上縱梁2-1、下縱梁2-2、多條橫梁3及連接桿4均由方管、圓管、角鋼或槽鋼構(gòu)成；兩條上縱梁2-1、下縱梁2-2與多條橫梁3及連接桿4之間采用螺栓連接或者鉚接的方式連接。
[0010]所述水平連接桿7為左右對稱的結(jié)構(gòu)。
[0011]所述多條橫梁3之間距離相等，下縱梁2-2與橫梁3之間的連接桿4長度相等。
[0012]所述反射鏡6為平面鏡或微弧反射鏡。
[0013]所述反射鏡6背面粘貼的多個條形連接件8與倒三角框架主體1間通過螺栓或者鉚接連接，在條形連接件8上精確定位開孔，能夠根據(jù)所需反射鏡弧度的不同，調(diào)整條形連接件8或者倒三角框架主體1安裝孔的位置，實現(xiàn)基于該框架適用于不同弧度反射鏡的靈活調(diào)節(jié)。
[0014]所述旋轉(zhuǎn)主軸5在倒三角框架主體1兩端的安裝面上的位置，與該框架結(jié)構(gòu)安裝反射鏡之后的重心相一致。
[0015]所述反射鏡框架結(jié)構(gòu)左右對稱。
[0016]本實用新型的有益效果是:基于三角空間桁架結(jié)構(gòu)，降低了反射鏡框架的整體重量。在形成三角空間桁架結(jié)構(gòu)時，采用螺栓及鉚接連接，可以在現(xiàn)場快速組裝，降低運輸成本，同時避免焊接過程帶來的較大變形。反射鏡通過條形連接件與框架連接，可以根據(jù)所需的反射鏡弧度靈活調(diào)節(jié)連接件上的定位孔位置，在整體結(jié)構(gòu)基本不變情況下，滿足不同弧度反射鏡的要求，使生產(chǎn)所需的零件盡量統(tǒng)一。旋轉(zhuǎn)主軸軸心的位置與鏡框整體的重心位置重疊，可以實現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)相對主軸的零偏心，顯著減小了系統(tǒng)對于驅(qū)動電機以及減速機的要求。整體結(jié)構(gòu)具有左右對稱性，在不同使用溫度下，結(jié)構(gòu)的變形不引起鏡面縱向方向的扭曲，保證反射光斑的直線度，提高使用效果。該結(jié)構(gòu)大幅降低線性菲涅爾式反射鏡場的制造成本以及運行中的能耗，對于降低太陽能熱發(fā)電成本有著重要的意義。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型所述線性菲涅爾太陽能反射鏡框架整體示意圖。
[0018]圖2為本實用新型實施例的前視圖。
[0019]圖3為本實用新型實施例的側(cè)視圖。
[0020]圖4為鏡面連接件及橫梁間水平連接件示意圖。
【具體實施方式】
[0021]為了清楚地說明本實用新型的技術(shù)方案和具體結(jié)構(gòu)，下面將結(jié)合附圖對本實用新型實施方式做進一步的詳細(xì)描述。
[0022]如圖1，2所示，本實用新型所描述的一種線性菲涅爾太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)，包括采用三角空間桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)成的倒三角框架主體1，位于倒三角框架主體1兩端的旋轉(zhuǎn)主軸5，反射鏡6設(shè)置在倒三角框架主體1頂部，反射鏡6通過其背面粘貼的多個條形連接件8與倒三角框架主體1連接；所述反射鏡框架結(jié)構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)主軸5連接追蹤裝置以實現(xiàn)聚光裝置的對日跟蹤。
[0023]倒三角框架主體1包括頂部的兩條上縱梁2-1，垂直連接頂部的兩條上縱梁2的多條橫梁3，頂部的兩條上縱梁2與多條橫梁3連接構(gòu)成一個平面，其上放置反射鏡6，下縱梁
2-2通過連接桿4與多條橫梁3連接，橫梁3間通過水平連接桿7連接，構(gòu)成穩(wěn)定的三角桁架結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化。本實施例中，兩條上縱梁2-1、下縱梁2-2和橫梁3采用薄壁矩管，連接桿4采用圓管。兩條上縱梁2-1、下縱梁2-2與橫梁3以及連接桿4與橫梁3及兩條上縱梁2-1、下縱梁2-2之間的連接采用鉚接連接。
[0024]從圖2可以看到，實施例所用的倒三角框架主體1具有左右對稱的特點，這樣能保證整體的重心位于倒三角框架主體1的中心線上，另外在環(huán)境條件改變時，比如由于環(huán)境溫度增加，采用對稱結(jié)構(gòu)后，倒三角框架主體1中左右兩側(cè)各組件產(chǎn)生的膨脹變形也一致，減少了反射鏡6沿長度方向的扭曲。
[0025]如圖1、3所示，旋轉(zhuǎn)主軸5安裝在倒三角框架主體1的兩端，位于倒三角框架主體1的中心線上，旋轉(zhuǎn)主軸5的中心與倒三角框架主體1安裝反射鏡6后的中心位置相重疊，這樣框架及反射鏡整體繞旋轉(zhuǎn)主軸5轉(zhuǎn)動時，不會有偏心力矩作用，保證反射鏡選擇自如流暢。
[0026]圖3中可見橫梁3采用等距離布置，連接桿4采用一致的長度，便于按照統(tǒng)一的規(guī)格加工生產(chǎn)。
[0027]如圖4所示，反射鏡背面粘貼的條形連接件8上開有安裝孔，與上縱梁2-1上的安裝孔相對應(yīng)，實現(xiàn)條形連接件8與倒三角框架主體1之間的連接與定位。如果所安裝的反射鏡6要求有不同的弧度，改變安裝孔在條形連接件8上的位置，保持條形連接件8與反射鏡6間的定位關(guān)系，可在相同框架上保證反射鏡滿足不同彎曲弧度要求。橫梁3之間通過水平連接桿7連接，水平連接桿7相對于鏡面的縱軸左右對稱，保證框架1的重心位于中心線上。
【主權(quán)項】
1.一種線性菲涅爾太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括采用三角空間桁架結(jié)構(gòu)構(gòu)成的倒三角框架主體(1)，位于倒三角框架主體(1)兩端的旋轉(zhuǎn)主軸(5)，反射鏡(6)設(shè)置在倒三角框架主體(1)頂部，反射鏡(6)通過其背面粘貼的多個條形連接件(8)與倒三角框架主體(1)連接；所述反射鏡框架結(jié)構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)主軸(5)連接追蹤裝置以實現(xiàn)聚光裝置的對日跟蹤。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述倒三角框架主體(1)包括頂部的兩條上縱梁(2-1)，垂直連接頂部的兩條上縱梁(2)的多條橫梁(3)，頂部的兩條上縱梁(2)與多條橫梁(3)連接構(gòu)成一個平面，其上放置反射鏡￠)，下縱梁(2-2)通過連接桿(4)與多條橫梁(3)連接，橫梁(3)間通過水平連接桿(7)連接，構(gòu)成穩(wěn)定的三角桁架結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述兩條上縱梁(2-1)、下縱梁(2-2)、多條橫梁(3)及連接桿(4)均由方管、圓管、角鋼或槽鋼構(gòu)成；兩條上縱梁(2-1)、下縱梁(2-2)與多條橫梁(3)及連接桿(4)之間采用螺栓連接或者鉚接的方式連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述水平連接桿(7)為左右對稱的結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述多條橫梁(3)之間距離相等，下縱梁(2-2)與橫梁(3)之間的連接桿⑷長度相等。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述反射鏡(6)為平面鏡或微弧反射鏡。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述反射鏡(6)背面粘貼的多個條形連接件(8)與倒三角框架主體(1)間通過螺栓或者鉚接連接，在條形連接件(8)上精確定位開孔，能夠根據(jù)所需反射鏡弧度的不同，調(diào)整條形連接件(8)或者倒三角框架主體(1)安裝孔的位置，實現(xiàn)基于該框架適用于不同弧度反射鏡的靈活調(diào)節(jié)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)主軸(5)在倒三角框架主體(1)兩端的安裝面上的位置，與該框架結(jié)構(gòu)安裝反射鏡之后的重心相一致。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射鏡框架結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述反射鏡框架結(jié)構(gòu)左右對稱。
【專利摘要】本實用新型公開了一種菲涅爾式太陽能反射鏡框架結(jié)構(gòu)，屬于太陽能光熱發(fā)電領(lǐng)域，所述反射鏡框架結(jié)構(gòu)采用三角空間桁架結(jié)構(gòu)作為主體，具有重量輕的特點，桁架內(nèi)縱梁、橫梁及連接桿之間采用螺栓或鉚接形式連接，可以以組件形式運到現(xiàn)場進行快速組裝，便于降低運輸成本；反射鏡通過條形連接件與框架連接，可以根據(jù)所需的反射鏡弧度靈活調(diào)節(jié)連接件上的定位孔位置，在整體結(jié)構(gòu)基本不變情況下，滿足不同弧度反射鏡的要求，使生產(chǎn)所需的零件盡量統(tǒng)一；整體結(jié)構(gòu)具有左右對稱性，減少不同條件下的反射鏡扭曲變形。
【IPC分類】G02B19/00, G02B7/182
【公開號】CN205121047
【申請?zhí)枴緾N201520806109
【發(fā)明人】徐海衛(wèi), 鄭建濤, 裴杰, 劉明義, 曹傳釗
【申請人】中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司, 華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年10月19日