一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊，該反射鏡模塊包括：模塊支架、反射鏡支架和集熱器支架，模塊支架相對(duì)于地面固定，反射鏡支架可旋轉(zhuǎn)地連接于模塊支架上，集熱器支架與反射鏡支架固定連接；一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡和集熱器，反射鏡固定于反射鏡支架上且反射鏡設(shè)有初始角度，集熱器固定于集熱器支架上，反射鏡支架、一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡、集熱器支架和集熱器作為一個(gè)整體能夠跟蹤太陽(yáng)光繞模塊支架轉(zhuǎn)動(dòng)，反射鏡將太陽(yáng)光反射集中在集熱器上；以及拉線裝置，拉線裝置用于增強(qiáng)反射鏡模塊的穩(wěn)定性和防止反射鏡模塊的變形。本實(shí)用新型具有抗風(fēng)性能高、拋物面結(jié)構(gòu)抗形變能力強(qiáng)和制作成本低的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能光熱發(fā)電系統(tǒng)，特別涉及一種一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊。

【背景技術(shù)】
[0002]太陽(yáng)能熱發(fā)電技術(shù)由于具有低成本儲(chǔ)能的可能性，可平穩(wěn)上網(wǎng)發(fā)電，且設(shè)備生產(chǎn)耗能少，可利用現(xiàn)有大部分能源設(shè)施，資源浪費(fèi)少，是最可能大規(guī)模替代化石能源的新能源方案。目前國(guó)際上太陽(yáng)能跟蹤聚焦熱發(fā)電系統(tǒng)主要有四種類型:碟式(二維拋物面)，以及從碟式轉(zhuǎn)換來(lái)的槽式(一維拋物面)，塔式(二維菲涅爾，即分立化拋物面)和線性菲涅爾式。按跟蹤模式分類，前兩種屬于“移動(dòng)靶式聚焦系統(tǒng)”，后兩種屬于“固定靶式聚焦系統(tǒng)”。相比于固定靶式聚焦光熱系統(tǒng)，移動(dòng)靶式聚焦光熱系統(tǒng)具有更高的光學(xué)效率。
[0003]目前技術(shù)最成熟、應(yīng)用最廣泛的移動(dòng)靶式聚焦光熱系統(tǒng)為槽式太陽(yáng)能聚焦光熱系統(tǒng)，該技術(shù)已被商業(yè)電站大量采用，是目前最有競(jìng)爭(zhēng)力的方法，在建或計(jì)劃中的太陽(yáng)能熱發(fā)電電站約有一半以上將采用槽式系統(tǒng)。槽式聚焦光熱系統(tǒng)采用一維聚焦，跟蹤系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單。但是傳統(tǒng)槽式跟蹤聚焦光熱系統(tǒng)采用大型拋物面作為反射鏡，這種拋物面形反射鏡制作難度大、抗形變能力弱且抗風(fēng)能力差，此外，拋物面形反射鏡的制造采用特殊專利技術(shù)，為少數(shù)公司所壟斷，這些因素也造成槽式跟蹤聚焦光熱系統(tǒng)成本較高。
[0004]因此，目前我們迫切需要一種技術(shù)能夠克服上述傳統(tǒng)槽式聚焦光熱系統(tǒng)拋物面形反射鏡結(jié)構(gòu)制作難度大、技術(shù)壟斷且抗風(fēng)能力差的弊端。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊，該反射鏡模塊能夠精確聚焦、制作簡(jiǎn)單、抗形變能力強(qiáng)且成本較低。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種新型的一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊，該反射鏡模塊包括:
[0007]模塊支架、反射鏡支架和集熱器支架，模塊支架相對(duì)于地面固定，反射鏡支架可旋轉(zhuǎn)地連接于模塊支架上，集熱器支架與反射鏡支架固定連接；
[0008]一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡和集熱器，反射鏡固定于反射鏡支架上且反射鏡設(shè)有初始角度，集熱器固定于集熱器支架上，反射鏡支架、一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡、集熱器支架和集熱器作為一個(gè)整體能夠跟蹤太陽(yáng)光繞模塊支架轉(zhuǎn)動(dòng)，反射鏡將太陽(yáng)光反射集中在集熱器上；以及
[0009]拉線裝置，該拉線裝置包括拉線，每條拉線的一端固定于模塊支架上且另一端固定于反射鏡支架的末端。
[0010]優(yōu)選地，所述拉線裝置包括四條拉線。
[0011]優(yōu)選地，反射鏡具有一定曲率能夠?qū)μ?yáng)光形成二次聚焦，從而增大聚焦倍數(shù)。
[0012]優(yōu)選地，分立式反射鏡的表面涂覆有高反射性薄膜。
[0013]優(yōu)選地，反射鏡支架采用質(zhì)量較輕的材質(zhì)，例如鋁型材。
[0014]優(yōu)選地，反射鏡支架和/或集熱器支架采用鏤空結(jié)構(gòu)。
[0015]優(yōu)選地，拉線由不銹鋼管或硬質(zhì)塑料管制成。
[0016]優(yōu)選地，反射鏡支架為平面結(jié)構(gòu)。
[0017]優(yōu)選地，各個(gè)分立式微曲率菲涅爾反射鏡相對(duì)于反射鏡支架的所在平面的夾角不變。
[0018]本實(shí)用新型實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要區(qū)別及其效果在于:一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊摒棄傳統(tǒng)槽式跟蹤聚焦光熱系統(tǒng)的大型拋物面形反射鏡結(jié)構(gòu)，采用固定于平面支架上的一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡，所有反射鏡均具有一定的初始角，且作為一個(gè)整體跟蹤太陽(yáng)繞模塊支架旋轉(zhuǎn)將太陽(yáng)光反射至集熱器，該分立式反射鏡具有一定的微曲率，對(duì)光線形成二次聚焦，易實(shí)現(xiàn)較高的聚焦倍數(shù)；此外，本實(shí)用新型創(chuàng)造性地設(shè)置了用于保證平面支架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、避免其發(fā)生結(jié)構(gòu)變形的拉線裝置，該拉線裝置巧妙地將支撐裝置的楊氏模量轉(zhuǎn)化為拉伸強(qiáng)度，無(wú)需加粗支撐架即可實(shí)現(xiàn)反射鏡模塊的固定，從而實(shí)現(xiàn)分立式微曲率菲涅爾反射鏡的精確聚焦。
[0019]相比于傳統(tǒng)大型拋物面形反射鏡，本實(shí)用新型的一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、更易實(shí)現(xiàn)、成本更低的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)本實(shí)用新型的反射鏡模塊的抗變形能力較強(qiáng)，在風(fēng)力較大的情況下，能夠保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而精確聚焦，增強(qiáng)集熱效果。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0021]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊的主視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]在以下的敘述中，為了使讀者更好地理解本申請(qǐng)而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)各權(quán)利要求所要求保護(hù)的技術(shù)方案。
[0023]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖中相同或相似的構(gòu)件采用相同的附圖標(biāo)記表示。
[0024]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊包括:模塊支架6、反射鏡支架3和集熱器支架5，模塊支架6相對(duì)于地面固定，反射鏡支架3可旋轉(zhuǎn)地連接于模塊支架6上，集熱器支架5與反射鏡支架3固定連接；一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡I和集熱器2，反射鏡I固定于反射鏡支架3上且反射鏡I設(shè)有一定的初始角度，集熱器2固定于集熱器支架5上，反射鏡支架3、一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡1、集熱器支架5和集熱器2作為一個(gè)整體能夠跟蹤太陽(yáng)光繞模塊支架轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)反射鏡與集熱器一同跟蹤太陽(yáng)光轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反射鏡的初始角度設(shè)定與集熱器的位置設(shè)定能夠保證始終將太陽(yáng)光集中在集熱器上。
[0025]本實(shí)用新型還設(shè)置了用于增強(qiáng)反射鏡模塊的穩(wěn)定性和防止反射鏡模塊的變形的拉線裝置4。如圖1所示，該拉線裝置包括四條拉線，每條拉線的一端固定于模塊支架6上且另一端固定于反射鏡支架3的末端。該拉線裝置4與反射鏡支架3構(gòu)成穩(wěn)定的三角結(jié)構(gòu)，有利于反射鏡模塊的抗變形能力，從而保證在反射鏡跟蹤太陽(yáng)的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，始終能實(shí)現(xiàn)精確的聚焦。拉線裝置的設(shè)置減少了用于支撐的支架的數(shù)量，降低了制作成本。
[0026]具體地，為了達(dá)到相同的抗變形效果，拉線裝置的設(shè)置可以將反射鏡模塊的質(zhì)量減輕25%?45%
[0027]較佳地，分立式反射鏡I具有一定的曲率，能夠?qū)μ?yáng)光形成二次聚焦，以增大聚焦倍數(shù)。且較佳地，該反射鏡表面涂覆有一層高反射性薄膜以增加太陽(yáng)光線的入射能量，從而增強(qiáng)集熱效果。
[0028]較佳地，本實(shí)用新型中的集熱器2采用并聯(lián)排管式結(jié)構(gòu)且內(nèi)部設(shè)置為真空環(huán)境，該集熱器能夠接收反射鏡反射聚焦的太陽(yáng)光并將其轉(zhuǎn)化為熱能。
[0029]反射鏡支架3采用質(zhì)量較輕的材質(zhì)，例如鋁型材。同時(shí)反射鏡支架3和集熱器支架5可采用鏤空結(jié)構(gòu)以進(jìn)一步減輕系統(tǒng)質(zhì)量。
[0030]用于穩(wěn)定反射鏡模塊的拉線裝置4的拉線可由拉伸形變量小的材質(zhì)，例如不銹鋼管、硬質(zhì)塑料管等。
[0031]圖2為該一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊實(shí)施例的主視圖。各個(gè)分立式反射鏡I相對(duì)于反射鏡支架3所在平面成不同的夾角，隨著太陽(yáng)光方向的變化，固定于反射鏡支架3上的各個(gè)分立式反射鏡I與固定于集熱器支架5上的集熱器2 —同轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)分立式反射鏡I平行的太陽(yáng)光線照射在各個(gè)分立式反射鏡I上時(shí)，各個(gè)分立式反射鏡I的反射光線都能夠聚焦在集熱器2上。
[0032]此外，本實(shí)用新型創(chuàng)造性地設(shè)置了用于保證平面支架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、避免其發(fā)生結(jié)構(gòu)變形的拉線裝置，該拉線裝置巧妙地將支撐裝置的楊氏模量轉(zhuǎn)化為拉伸強(qiáng)度，無(wú)需加粗支撐架即可實(shí)現(xiàn)反射鏡模塊的固定，從而實(shí)現(xiàn)分立式微曲率菲涅爾反射鏡的精確聚焦。
[0033]本實(shí)用新型的一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定、抗變形能力較強(qiáng)、聚焦精確、集熱效果好，且容易實(shí)現(xiàn)而成本較低。
[0034]雖然通過(guò)參照本實(shí)用新型的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種一維移動(dòng)靶式跟蹤聚焦的反射鏡模塊，其特征在于，所述反射鏡模塊包括: 模塊支架、反射鏡支架和集熱器支架，所述模塊支架相對(duì)于地面固定，所述反射鏡支架可旋轉(zhuǎn)地連接于所述模塊支架上，所述集熱器支架與所述反射鏡支架固定連接； 一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡和集熱器，所述反射鏡固定于反射鏡支架上且所述反射鏡設(shè)有初始角度，所述集熱器固定于所述集熱器支架上，所述反射鏡支架、一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡、集熱器支架和集熱器作為一個(gè)整體能夠跟蹤太陽(yáng)光繞所述模塊支架轉(zhuǎn)動(dòng)，所述反射鏡將太陽(yáng)光反射集中在所述集熱器上；以及 拉線裝置，所述拉線裝置包括拉線，每條拉線的一端固定于所述模塊支架上且另一端固定于所述反射鏡支架的末端。
2.如權(quán)利要求1所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述拉線裝置包括四條拉線。
3.如權(quán)利要求1所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述反射鏡具有一定曲率能夠?qū)μ?yáng)光形成二次聚焦，從而增大聚焦倍數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述分立式反射鏡的表面涂覆有高反射性薄膜。
5.如權(quán)利要求1所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述反射鏡支架由鋁型材制成。
6.如如權(quán)利要求1或5所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述反射鏡支架和/或所述集熱器支架采用鏤空結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述拉線由不銹鋼管或硬質(zhì)塑料管制成。
8.如權(quán)利要求1所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述反射鏡支架為平面結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求8所述的反射鏡模塊，其特征在于，所述一維分立式微曲率菲涅爾反射鏡相對(duì)于所述反射鏡支架的所在平面的夾角不變。
【文檔編號(hào)】F24J2/10GK203928447SQ201420283963
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】吳露, 項(xiàng)曉東 申請(qǐng)人:益科博能源科技（上海）有限公司