用于集聚太陽(yáng)能的聚光鏡結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總的涉及用于發(fā)電或熱量積聚的裝置，該裝置使用太陽(yáng)輻照作為能源。這些裝置以其自身公知的方式包括多個(gè)鏡子，鏡子允許太陽(yáng)能輻照朝向預(yù)定的接收區(qū)域集聚。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，太陽(yáng)輻照發(fā)電的成本主要是來(lái)源于裝置本身和其部件的制造成本。因此，為了以低成本獲得能量，關(guān)鍵的是要壓低這些裝置的制造成本。尤其是在大型裝置中，便利的做法是盡可能多地限制聚光鏡的制造、安裝和維護(hù)成本，聚光鏡構(gòu)成裝置的主要元件。
[0003]具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及如附后權(quán)利要求1的主旨所定義類型的聚光鏡的結(jié)構(gòu)。
[0004]如此的結(jié)構(gòu)通常可從US-5069540中得以了解，該專利描述了用于集聚太陽(yáng)能的鏡子，該種結(jié)構(gòu)包括具有中空結(jié)構(gòu)的細(xì)長(zhǎng)的板構(gòu)件，板構(gòu)件在相對(duì)側(cè)上由大致弧形的前和后表面界限。板構(gòu)件與梁構(gòu)件相連，梁構(gòu)件較佳地具有管形的形狀，其形成用于鏡子轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸鏈軸，該鉸鏈軸可插入在板構(gòu)件的前表面和后表面之間。該鏡子結(jié)構(gòu)制造起來(lái)相當(dāng)復(fù)雜，因此價(jià)格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的是提供集光鏡結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且制造成本不高，具有很長(zhǎng)的壽命，需要的維護(hù)很低，允許減少鏡子安裝時(shí)間，從而與迄今所知裝置需要的時(shí)間相比，最大程度地減少相關(guān)裝置的制造時(shí)間，其中，相對(duì)于太陽(yáng)引導(dǎo)鏡子所需的轉(zhuǎn)動(dòng)需要相當(dāng)小的力。
[0006]這些目的由具有所主張的特征的鏡子結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到。
[0007]憑借以下的事實(shí):鏡子本體具有一對(duì)縱向間距開(kāi)的同軸中空座，其用來(lái)接納形成所述鉸鏈軸的相應(yīng)的支承球接頭；所述本體包括大致肋形的配重附加物，其沿著與其前表面相對(duì)并平行于所述鉸鏈軸的方向從板構(gòu)件的后表面延伸，其目的是使鉸鏈軸進(jìn)入本體的重心位置內(nèi)，這樣就有可能制造具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的聚光鏡，因此，使得制造成本低廉，其形狀相當(dāng)緊湊，于是，聚光鏡可由卡車運(yùn)載，鏡子的尺寸落入馬路運(yùn)輸所允許的形狀之內(nèi)。
[0008]此外，根據(jù)本發(fā)明的鏡子結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單方式且快捷地安裝，不需要特殊的安裝設(shè)備，或要求操作員具有特殊的技能，鏡子需要很小力就可移動(dòng)。
[0009]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)適合制作平的和弧形的鏡子，尤其是，本發(fā)明結(jié)構(gòu)適合制作所謂的“跟蹤”型的拋物線型鏡子，即，具有自動(dòng)受控運(yùn)動(dòng)的聚光鏡，以在其顯現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中允許太陽(yáng)可被跟蹤。
[0010]根據(jù)兩個(gè)不同的結(jié)構(gòu)布置，該結(jié)構(gòu)可用來(lái)制作鏡子系統(tǒng)。根據(jù)第一個(gè)結(jié)構(gòu)布置，每個(gè)鏡子支承相應(yīng)的接收器管，接收器管布置在鏡子的幾何焦點(diǎn)處，接收器管與鏡子一體地轉(zhuǎn)動(dòng)以跟蹤太陽(yáng)顯現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)第二個(gè)結(jié)構(gòu)布置，兩個(gè)或更多個(gè)鏡子可操作地與單個(gè)固定的接受器官相連，太陽(yáng)光線可集中在管子上。從幾何光學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，該第二個(gè)結(jié)構(gòu)布置不是最佳的，因?yàn)榉瓷涞墓饩€不能以完全精確的方式聚焦在固定的接受器管上，于是，通過(guò)多個(gè)鏡子將反射光線集中在單個(gè)固定的接收器管上的問(wèn)題沒(méi)有正確的解決方案。然而，由于聚焦誤差很小，在實(shí)踐中該方案還是有效的和生效的。事實(shí)上，盡管存在著如下事實(shí):所有太陽(yáng)光線不是正確地匯聚在單一直線上(如果接收器管布置在鏡子幾何焦點(diǎn)上，并隨鏡子一體轉(zhuǎn)動(dòng)，則可發(fā)生上述情形)，但太陽(yáng)光線可集中在寬度非常小的接收器管表面的條帶上(根據(jù)太陽(yáng)的定向，寬度會(huì)變化)，接收器管又具有非零的寬度。因此，通過(guò)使用這樣的結(jié)構(gòu)布置，其中，光線會(huì)聚在其上的面積小于接收器管的工作面積，那么，鏡子反射的光線完全或幾乎完全地被引導(dǎo)到接收器管，其優(yōu)點(diǎn)在于，在鏡子伸展條件相同的情況下，反射光線的集中比例可比每個(gè)鏡子用單一接收器管的情形增大。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)有利方面，肋從板構(gòu)件的后表面延伸，它可設(shè)置有細(xì)長(zhǎng)的壓載配重。這樣，可制作附加物，以便具有相對(duì)緊湊的形狀，從而便于多個(gè)結(jié)構(gòu)在具有普通尺寸的卡車上進(jìn)行運(yùn)輸。
[0012]根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)有利的方面，所述成對(duì)的同軸座中的每個(gè)座具有半圓形的底部表面，準(zhǔn)備通過(guò)偶聯(lián)讓相應(yīng)的支承構(gòu)件嚙合在座內(nèi)。通過(guò)簡(jiǎn)單地將支承構(gòu)件偶聯(lián)到相應(yīng)的座內(nèi)，座的該種形狀便使得組裝操作變得既快又實(shí)際，于是便于結(jié)構(gòu)的安裝。
【附圖說(shuō)明】
[0013]參照附圖，從以下借助于非限制性實(shí)例給出的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的進(jìn)一步特征和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清晰，附圖中:
[0014]圖1是太陽(yáng)能裝置一部分的示意側(cè)視圖，該裝置包括一系列根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，
[0015]圖2是從圖1的箭頭II那側(cè)觀看的根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的后立面圖，
[0016]圖3a和3b是類似的側(cè)視示意立面圖，示出根據(jù)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的兩個(gè)不同的操作位置，
[0017]圖4是不完全的局部剖切的側(cè)視立面圖，示出本發(fā)明結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件，
[0018]圖5是沿著圖4中直線V-V剖切的后視立面圖，
[0019]圖6是不完全的局部剖切的側(cè)視立面圖，示出本發(fā)明結(jié)構(gòu)上反射層的涂覆模式，
[0020]圖7是本發(fā)明結(jié)構(gòu)的支承構(gòu)件放大的側(cè)視立面圖，其處于組裝好的構(gòu)造，用圖4中的箭頭VII表示，
[0021]圖8是沿著圖7中的直線VII1-VIII剖切的后視立面圖，
[0022]圖9是圖7支承元件的放大和分解圖，
[0023]圖10是沿著圖9中的直線X-X剖切的后視立面圖，以及
[0024]圖11a和lib是類似于圖3a和3b的兩個(gè)視圖，示出本發(fā)明結(jié)構(gòu)改型的兩個(gè)不同的操作位置，其包括用于每個(gè)接收器管的多個(gè)鏡子。
【具體實(shí)施方式】
[0025]首先參照?qǐng)D1，用于從太陽(yáng)輻照來(lái)發(fā)電或熱量集聚的裝置10包括多個(gè)傳統(tǒng)的或預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的預(yù)制本體，它們彼此相同且通常按照一個(gè)或多個(gè)陣列進(jìn)行布置，每個(gè)陣列允許形成可移動(dòng)的集光鏡。
[0026]每個(gè)預(yù)制本體12包括具有細(xì)長(zhǎng)形狀的板構(gòu)件14，細(xì)長(zhǎng)形狀通常為平面圖中的矩形，其橫截面可以是平的或弧形的，通常具有拋物線的形狀。
[0027]反射的層疊層16與每個(gè)鏡子12的板構(gòu)件14相連，以使入射的太陽(yáng)輻照R朝向?qū)Ч蹸反射，待要加熱的流體在該導(dǎo)管C內(nèi)流動(dòng)。
[0028]根據(jù)特別顯示在圖l、3a和3b中的本發(fā)明的第一改型，導(dǎo)管C，即所謂的“接收器管”，固定在相應(yīng)的鏡子12上對(duì)應(yīng)于鏡子12幾何焦點(diǎn)的位置內(nèi)，這樣，當(dāng)跟蹤太陽(yáng)顯現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)管C與相應(yīng)的鏡子一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0029]根據(jù)圖11a和lib中顯示的另一改型，導(dǎo)管C與多個(gè)鏡子12可操作地相連。在該情形中，導(dǎo)管C或“接收器管”安裝在相對(duì)于地面的固定的位置中，與其相連的各個(gè)鏡子12的運(yùn)動(dòng)以如此的方式受控，使得由鏡子反射的太陽(yáng)光線集中在導(dǎo)管C上。盡管通常不可能準(zhǔn)確地集中同時(shí)從多個(gè)鏡子12反射出的光線，然而鏡子在一直線上轉(zhuǎn)動(dòng)，于是可控制各個(gè)鏡子12而將反射的太陽(yáng)輻照集中在導(dǎo)管C表面上的帶形區(qū)域上，該區(qū)域的寬度小于如此導(dǎo)管的直徑或厚度，其優(yōu)點(diǎn)在于，對(duì)于給定尺寸的鏡子12，可提高太陽(yáng)光線集中在導(dǎo)管C上的集中比例。
[0030]在安裝狀態(tài)下和在使用相關(guān)鏡子過(guò)程中，由于太陽(yáng)瞬時(shí)位置的緣故，每個(gè)預(yù)制的本體12以自身公知的方式經(jīng)受自動(dòng)受控的運(yùn)動(dòng)。
[0031]在圖中所示的最經(jīng)常的情形中，其中，本體12的板構(gòu)件14具有弧形的形狀，通常為拋物線形，板構(gòu)件由與反射層16關(guān)聯(lián)的大致凹形前表面14a界限，并還由相對(duì)的和凸出的后表面14b界限。
[0032]層疊的反射層16可通過(guò)涂層來(lái)形成，涂層含有反射顏料，顏料噴涂在本體12的表面14a上，層疊的反射層16或可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)反射板片來(lái)形成，例如是鋁板片或聚合物反射材料的板片，將它們重疊在表面14a上。
[0033]如果反射層16是由單片反射板片組成，那么，它可以通過(guò)粘結(jié)材料連接到本體12的前表面14a，或可在形成本體12之時(shí)將它納入到前表面14a內(nèi)。如此的單片反射板片可方便地設(shè)置有涂覆在其外側(cè)上的透明保護(hù)膜。
[0034]作為一種替代方案，反射層16以可移去的方式施加在前表面14a上。為此，本體1沿著其軸向側(cè)具有突出部15，其構(gòu)成用于層疊層16對(duì)應(yīng)邊緣的擱靠凸臺(tái)。方便的是，突出部15具有底切形狀，用以固定住層疊層16的相應(yīng)邊緣，同時(shí)，層疊層16的相對(duì)側(cè)用一系列夾子17固定在本體12的另一側(cè)，每個(gè)夾子包括螺釘緊固構(gòu)件，構(gòu)件的一端擱置抵靠構(gòu)件14后表面14b的區(qū)域。
[0035]每個(gè)預(yù)制本體12還包括具有配重功能的附加物18，其基本上成形為肋20，肋20沿著平行于本體12 —般軸線的方向相對(duì)于板構(gòu)件14的后表面14b中心地布置，并面向與前表面14a相對(duì)的那側(cè)。
[0036]具體來(lái)說(shuō)，肋20具有剛性地連接到后表面14b的側(cè)腹，其長(zhǎng)度最好略小于板構(gòu)件14的長(zhǎng)度，于是，一