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一种二次聚光装置及降低二次聚光镜安装高度的装置制造方法及图纸

技术编号:10553191 阅读:148 留言:0更新日期:2014-10-22 11:09
本实用新型专利技术为一种二次聚光装置及降低二次聚光镜安装高度的装置,安装于地面的一次反射镜跟踪太阳并且将太阳光反射到位于立柱或塔上的二次反射镜上,二次反射镜再将太阳光反射到位于镜场的某一位置或镜场外的某一位置的接收器上。(*该技术在2023年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术为一种二次聚光装置及降低二次聚光镜安装高度的装置,安装于地面的一次反射镜跟踪太阳并且将太阳光反射到位于立柱或塔上的二次反射镜上,二次反射镜再将太阳光反射到位于镜场的某一位置或镜场外的某一位置的接收器上。【专利说明】
本技术是一种二次聚光装置及降低二次聚光镜安装高度的装置,属于太阳能 利用
。 一种二次聚光装置及降低二次聚光镜安装高度的装置
技术介绍
国内、国外有许多人提出了多种二次聚光方法和装置,但这些方法和装置仅仅适 用于小型的聚光装置,不能实现将大面积的太阳光通过多个塔上的二次聚光镜聚集到一个 位于地面或地面附近的一个点状接收器上,国内、国外也还未有人提出过这样的设想或装 置。 如中国专利201110100861. 3,其二次反射镜为一层,多块二次反射镜大体呈双曲 面形状,二次反射镜的支承构件与塔顶或塔顶附近相连结,二次反射镜位于塔顶或其附近, 将太阳光反射到位于塔底的接收器上,这种二次反射镜的单层分布使得无法用于多个塔的 大规模应用,这是因为一方面二次反射镜占用的空间体积大,其占用的空间体积大体为双 曲面形状的体积,另一方面二次反射镜的反射光的光路的截面积大,这样在大规模应用时, 前、后塔上的二次反射镜相互阻挡,使后面塔上的二次反射镜反射的太阳光无法到达接收 器上。另外这种二次反射镜组成双曲面形状也无法使太阳光聚集到离塔较远的距离,因此 无法用于多个二次塔的大规模的应用,还有就是这种结构使得二次镜的支承结构所承受的 重力力矩和风压力矩很大,支承结构需要做得很粗壮。 与上述专利类似的专利还有许多,其二次反射镜都为一层或类似一层的结构。尽 管有的专利看似有许多层结构,但实际上其多层结构的反射镜均大体位于一曲面形状上, 或一曲面壳体上,如双曲面、抛物面、伞形面、圆锥面等等,在此不再一一列举。 适用于小型聚光装置的二次聚光方法和装置还有很多种,如中国专利 200810022320. 1,中国专利201010523918. 6等等,它们均不能实现将大面积的太阳光聚集 到一个位于地面或地面附近的点状接收器上的目的。
技术实现思路
本技术的目的是:为克服现有技术的下述缺点:即现有技术的二次聚光装置 只能用于小型的聚光用途,且现有技术的二次聚光镜呈单层或类似单层结构,且占用的空 间体积大,二次反射光的光路占用的截面积大,使得前、后塔上的二次镜的光路相互阻挡, 不能有效地将二次反射光反射到接收器上,另外现有技术的二次反射镜不能将反射光反射 到离塔较远的接收器上,且现有技术的二次聚光反射镜的支承构件,由于是单层或类似单 层结构,因此构件伸展长度很长,要承受很大的重力力矩和风压力矩,使得支承构件必须做 得很粗壮。 本技术的另一目的是,降低二次聚光镜的安装高度及支承二次聚光镜的塔的 高度 为了实现上述的目的,本技术的技术方案是:一种二次聚光装置,其技术特征 是:安装于地面的一次反射镜跟踪太阳并且划分为若干个镜场区,每个镜场区有一或若干 个安装若干块二次聚光镜的立柱或塔或类似构件,每个镜场区又可划分为若干组,每组有 若干块一次反射镜,一次反射镜将太阳光反射到一根或若干根立柱或塔上的一块或若干块 二次聚光镜上,二次聚光镜再将太阳光聚集到位于地面或接近地面的接收器上。 上述安装二次聚光镜的立柱或塔从上到下安装有若干层支承结构,每层支承结构 安装有若干块二次聚光镜。每层的若干块二次聚光镜位于一个平面内或不在一个平面内。 上述镜场区中的相邻的一次反射镜场区中的反射镜即可以将太阳光反射到位于 本区的二次聚光镜上,也可以将太阳光反射到邻近区或其他区的二次聚光镜上,或者将太 阳光直接反射到接收器上。 为实现上述降低二次聚光镜的安装高度及支承二次聚光镜的立柱或塔的高度的 目的,一块或若干块一次反射镜与相邻的一块或若干块一次反射镜将太阳光反射到位于若 干个立柱或塔上的二次聚光镜上或接收器上。这样使相邻的一次反射镜的光路阻挡大为减 少,使一次反射镜的反射光与地面的夹角变得较小,从而降低二次反射镜的安装高度及使 上述立柱或塔的高度降低。 上述的一次反射镜其相邻的反射镜的安装高度可以是相同的,也可以是安装高度 不一样,这样更可使二次反射镜的安装高度进一步降低。 上述的二次聚光镜可以是反射镜,也可以是透射镜,可以是平面镜,也可以是曲面 镜。 上述的一次反射镜的总面积与二次聚光镜的总面积之比,可以为任何数值,优选 地选取10?100为宜。 通过本技术的上述技术方案即可达到如下的效果: 1)可以将一很大面积,比如数十平方公里面积的太阳光经安装于地面的跟踪太阳 的一次反射镜将太阳光反射到数百个立柱或塔上的二次聚光镜上,再由二次聚光镜将太阳 光聚集到位于地面的点状接收器上,此点状接收器的高度大致为数十米,直径为数十米至 一百多米,几何聚光比大致为数百倍,接收器接收到的太阳光的总功率可以达到数百万千 瓦,可利用现有的大型火力发电机组中的汽轮发电机组发电,做成百万千瓦级的太阳能热 电站且可通过储能而24小时及阴天不间断发电,也可用于光伏发电和热离子发电,及磁流 体发电等方式,这种大型装置大大降低了发电机组成本,这是现有的太阳能聚光技术所无 法做到的。 2)大大降低了二次聚光镜的安装高度,大体上可降低到1 / 3的高度,即现有技术 的二次聚光镜的安装高度大体为本技术技术的3倍。 3)使太阳能接收器、接收塔、热交换器、热能传送管道、储热器等多个原来分散的 装置做成一体,大量节省了装置的成本及减少了热能的损失。 4)极大地降低了太阳能发电装置的总成本。 5)本技术的装置可有多种用途,如热发电、光伏发电、热离子发电、磁流体发 电;及工业供热和居民生活供热及制冷等。 【专利附图】【附图说明】: 图1为一次反射镜镜场示意图 图2为二次反射镜及立柱分布示意图 图3(a)和图3(b)分别为一、二次镜反射光路示意图,图3(c)为一次镜为反射镜、 二次镜为透射镜的光路示意图 图4为二次镜立体示意图 图5(a)为二次镜正面(坚直方向)截面示意图 图5(b)为二次镜侧面(一侧坚直方向)截面示意图 图6为单层二次镜俯视图 图7为一行或一列一次镜交叉排列不意图 图8为一次镜交叉反射示意图 图9为一次镜不在一个高度上的排列示意图 【具体实施方式】 本技术的【具体实施方式】的示意图如图1?9所示,总体方案是:位于地面的一 次反射镜将太阳光反射到位于立柱上的二次反射镜,二次反射镜或透射镜再将太阳光反射 或透射到位于地面的接收器上,其中图1为一次反射镜镜场示意图,图中1为一次反射镜, 反射镜1的数量和大小可以为任意,2为太阳光能接收器,接收器2放置于地面,图1中的接 收器2位于圆形镜场的中心,实际上镜场可以为任意形状,接收器2也可以放在镜场中的任 何位置,限于篇幅,在此只给出了一种镜场形状和接收器的位置示意图。图1中一次反射镜 1所组成的镜场可以划分成若干镜场区,每个镜场区又可划分为若干组,每组有若干块一次 反射镜。 图2为二次反射镜及立柱分布示意图,图中3为立柱本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种二次聚光装置,其技术特征是:安装于地面的一次反射镜跟踪太阳并且划分为若干个镜场区,每个镜场区有一个或若干个安装若干块二次聚光镜的立柱或塔或类似构件,一次反射镜将太阳光反射到一根或若干根立柱或塔上的一块或若干块二次聚光镜上,二次聚光镜再将太阳光聚集到位于地面或接近地面的接收器上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:邱定平
申请(专利权)人:邱定平
类型:新型
国别省市:四川;51

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