一种用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜制造技术

本实用新型专利技术涉及用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，包括：反射镜、反射镜支撑件、桁架、桁架固定器、液压驱动系统、万向节、立柱以及控制器；反射镜的背面与反射镜支撑件连接在一起，形成聚光定日镜的子镜；桁架连接在桁架固定器上，多个桁架从位于中心处的桁架固定器向外辐射，形成伞形支撑；多个聚光定日镜的子镜固定连接在成伞形支撑的桁架上；桁架固定器与万向节的一端固定连接，万向节的另一端与立柱固定连接，使得定日镜能够在水平和俯仰两个维度自由转动；液压驱动系统包括液压推杆，液压推杆中的一支的一端连接在立柱上，另一端连接在桁架上，另一支的一端连接在万向节上，另一端连接在桁架上；控制器用于控制液压驱动系统；立柱立在地面上。

A method for focusing heliostat tower solar thermal utilization

The utility model relates to a focusing heliostat, solar tower thermal utilization for including: mirror, mirror support, truss, truss fixer, hydraulic drive system, universal joint, column and controller; mirror reflector and back support connected together to form the focusing heliostat mirrors; truss in a truss holder, a plurality of truss truss radiated outward from the fixer is located in the center of the formation of umbrella support; a plurality of condensing heliostat mirrors is fixedly connected with the umbrella support into the truss and truss; end fixing device is fixedly connected with the universal joint, and the other end of the column joint is fixedly connected with the can the heliostat in the horizontal and pitching two dimensions of free rotation; the hydraulic drive system including hydraulic push rod, a push rod end hydraulic connection in the post, the other end One end of the other end is connected with the universal joint, and the other end is connected with the truss.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能热利用领域，特别涉及一种用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜。
技术介绍
太阳能资源是本世纪能源问题的重要解决方案。太阳能热发电有别于太阳能电池发电，具备廉价的储能优势，电力输出能力稳定，在太阳能资源大规模利用方面有其独特优势。太阳能热发电主要有槽式、塔式、菲涅尔式和蝶式四种。其中塔式太阳能热发电系统利用数量庞大的定日镜将太阳光反射到高塔上的吸热器，加热工质，将光能转化为热能。用于塔式太阳能热发电领域的工质主要由熔盐、水、空气(CO2)等物质，工质带出的热量可以通过汽轮机及配套的热工系统、电力系统，被转化为电能，实现太阳能从光到电的转化，也可以在其他热利用领域被直接利用。定日镜在塔式太阳能热利用系统中起到将光照反射汇聚到吸热器的功能，是系统的重要组成部分。定日镜可以根据太阳的方位、吸热塔的相对位置，确定本身的姿态，将太阳光有效反射到吸热塔指定位置。定日镜的主要组成部分包括：反射镜面、支架结构、驱动系统、控制系统、立柱和基础。单个定日镜的关键参数包括反射面积、承载风压、面型精度。反射面积越大，单位面积所需控制驱动设备的数量越少，但承载载荷增大，对驱动和支撑结构的要求更高，目前在本领域定日镜面积从2m2-178m2不等均有生产；承载风压越大，说明定日镜可以承受更大的风载，在一定的自然环境条件下工作时间更长，发电量更大；面型精度更好，说明更多的反射光线可以投射到指定方向，光学效率更高，光斑质量越好。太阳能热利用系统的镜场是由数目庞大的定日镜按照一定规律排布而成。为保证足够高的光学效率需要确保前后排定日镜不互相遮挡，前后排定日镜应保持合理间距。定日镜在追日过程中，镜面会以支撑点为中心自由旋转，占地面积为以立柱为中心的定日镜外接圆形，定日镜左右间距不宜太短。目前市场上的定日镜大多为多面子镜通过精密加工拼接成一面定日镜，形状主要为正方形或近似正方形的矩形。这种定日镜组装工艺复杂，在风力作用下会发生左右激振，另外由于前后遮挡，镜场光学效率较低，矩形定日镜外接圆尺寸偏大，单位定日镜占地面积大，对应总镜场占地面积较大，镜场成本较高。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有定日镜光学效率较低、镜场占地面积大的缺陷，从而提供一种六边形的光斑可调的新型定日镜。为了实现上述目的，本技术提供了一种用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，包括：反射镜1、反射镜支撑件13、桁架4、桁架固定器9、液压驱动系统、万向节11、立柱2以及控制器5；其中，所述反射镜1的背面与所述反射镜支撑件13连接在一起，形成聚光定日镜的子镜；所述桁架4连接在所述桁架固定器9上，多个桁架4从位于中心处的所述桁架固定器9向外辐射，形成伞形支撑；多个聚光定日镜的子镜固定连接在成伞形支撑的桁架4上；所述桁架固定器9与所述万向节11的一端固定连接，所述万向节11的另一端与所述立柱2固定连接，使得定日镜能够在水平和俯仰两个维度自由转动；所述液压驱动系统包括液压推杆，所述液压推杆中的一支的一端连接在所述立柱2上，另一端连接在所述桁架4上，另一支的一端连接在所述万向节11上，另一端连接在所述桁架4上；所述控制器5用于控制所述液压驱动系统；所述立柱2立在地面上。上述技术方案中，多个聚光定日镜的子镜拼接在一起，形成聚光定日镜的镜面，所述聚光定日镜的镜面的形状为正六边形。上述技术方案中，所述反射镜1的形状为一直角梯形。上述技术方案中，在一块所述反射镜1上连接有多个所述反射镜支撑件13，这些反射镜支撑件13在所述反射镜1上采用非均匀布置的排布方式，即靠近定日镜中心一侧，所述反射镜支撑件13排布较疏松，远离定日镜中心一侧，所述反射镜支撑件13排布较密集。上述技术方案中，所述桁架4的上方安装有能调节固定高度的双头螺柱17；所述反射镜支撑件13与所述桁架4连接时，双头螺柱17的螺栓与一中间金属片16固定连接；所述中间金属片16两端开孔，通过摩擦型螺栓与两侧的反射镜支撑件13连接。上述技术方案中，多个聚光定日镜的子镜拼接在一起，形成聚光定日镜的镜面；所述聚光定日镜的镜面为一微凹的反射面，通过调节所述双头螺柱17的高度能够调节定日镜镜面的面形，从而调节所述微凹的反射面的焦距。上述技术方案中，所述反射镜支撑件13为矩形管，其两侧伸出金属薄板，在所述金属薄板上开有能够补偿定日镜子镜安装误差的椭圆孔。上述技术方案中，所述桁架4为平面桁架，与所述桁架固定器9有上下两个固定点；所述桁架4有两种类型，长桁架与短桁架；其中，长桁架布置在外接圆半径，短桁架布置在内切圆半径。上述技术方案中，所述桁架固定器9为圆台形，其上下两个面筋板伸出部分用于固定所述桁架4，上方固定板较大，下方固定板较小，中间由筋板固定。上述技术方案中，所述万向节11有两个轴，分别为万向节A轴15、万向节B轴14；所述液压驱动系统中所包含的液压推杆至少有两支，分别为第一液压推杆8、第二液压推杆6；其中的所述第一液压推杆8用于控制所述万向节A轴15的转动，其一端固定在万向节A轴15上，另一端固定在所述桁架4上；所述第二液压推杆6用于控制万向节B轴14的转动，其一端固定在所述立柱2上，另一端固定在所述桁架4上。上述技术方案中，所述第二液压推杆6通过万向节或球连接将其一端固定在所述桁架4上。上述技术方案中，所述控制器5通过对所述液压驱动系统的控制调节定日镜的反射面方向。上述技术方案中，所述控制器5还包含无线接收发射模块，用于与全镜场的控制器互联。上述技术方案中，所述控制器5和液压驱动系统的供电由固定在桁架固定器9上的六边形太阳能电池板提供。本技术的优点在于：1、本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜的镜面形状为六边形，较现有技术中最为常见的矩形定日镜，无论是在占地面积、遮挡效率、镜场光学效率上都有所改善；2、本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜采用接近三角形的直角梯形玻璃，可以由矩形玻璃原料切割而成，几乎无边角料，成本较低；且直角梯形近似三角形，由于三角形稳定性更高，所以这一形状也有利于定日镜反射面形状的精确调整和保持；3、本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜的背面与反射镜支撑件粘接，靠近定日镜中心反射镜支撑件分布更疏松，远离定日镜中心反射镜支撑见分布更紧密，可以保证反射镜承受的风载荷重力载荷更均匀的传递到桁架上，变形更小；4、本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜的桁架结构为辐射伞形支撑，其重量主要集中在定日镜中间部分，固有振动频率更高，集中在结构中心。这使得在风力作用下，定日镜的振动类型更稳定。5、本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜能够调节定日镜镜面面型，从而调节定日镜焦距，使得聚光效果更好。7、本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜的桁架结构采用太阳能电池直接供电，无线电信息传输。大幅减少光场三网铺设费用。附图说明图1是本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜的正面图；图2是本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜的背面图；图3是本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜中背面部分的放大示意图；图4是玻璃加工示意图；图5是本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜中子镜粘接方式的示意图；图6是本技术的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜中子镜与桁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，其特征在于，包括：反射镜(1)、反射镜支撑件(13)、桁架(4)、桁架固定器(9)、液压驱动系统、万向节(11)、立柱(2)以及控制器(5)；其中，所述反射镜(1)的背面与所述反射镜支撑件(13)连接在一起，形成聚光定日镜的子镜；所述桁架(4)连接在所述桁架固定器(9)上，多个桁架(4)从位于中心处的所述桁架固定器(9)向外辐射，形成伞形支撑；多个聚光定日镜的子镜固定连接在成伞形支撑的桁架(4)上；所述桁架固定器(9)与所述万向节(11)的一端固定连接，所述万向节(11)的另一端与所述立柱(2)固定连接，使得定日镜能够在水平和俯仰两个维度自由转动；所述液压驱动系统包括液压推杆，所述液压推杆中的一支的一端连接在所述立柱(2)上，另一端连接在所述桁架(4)上，另一支的一端连接在所述万向节(11)上，另一端连接在所述桁架(4)上；所述控制器(5)用于控制所述液压驱动系统；所述立柱(2)立在地面上。

【技术特征摘要】
1.一种用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，其特征在于，包括：反射镜(1)、反射镜支撑件(13)、桁架(4)、桁架固定器(9)、液压驱动系统、万向节(11)、立柱(2)以及控制器(5)；其中，所述反射镜(1)的背面与所述反射镜支撑件(13)连接在一起，形成聚光定日镜的子镜；所述桁架(4)连接在所述桁架固定器(9)上，多个桁架(4)从位于中心处的所述桁架固定器(9)向外辐射，形成伞形支撑；多个聚光定日镜的子镜固定连接在成伞形支撑的桁架(4)上；所述桁架固定器(9)与所述万向节(11)的一端固定连接，所述万向节(11)的另一端与所述立柱(2)固定连接，使得定日镜能够在水平和俯仰两个维度自由转动；所述液压驱动系统包括液压推杆，所述液压推杆中的一支的一端连接在所述立柱(2)上，另一端连接在所述桁架(4)上，另一支的一端连接在所述万向节(11)上，另一端连接在所述桁架(4)上；所述控制器(5)用于控制所述液压驱动系统；所述立柱(2)立在地面上。2.根据权利要求1所述的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，其特征在于，多个聚光定日镜的子镜拼接在一起，形成聚光定日镜的镜面，所述聚光定日镜的镜面的形状为正六边形。3.根据权利要求1所述的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，其特征在于，所述反射镜(1)的形状为一直角梯形。4.根据权利要求1所述的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，其特征在于，在一块所述反射镜(1)上连接有多个所述反射镜支撑件(13)，这些反射镜支撑件(13)在所述反射镜(1)上采用非均匀布置的排布方式，即靠近定日镜中心一侧，所述反射镜支撑件(13)排布较疏松，远离定日镜中心一侧，所述反射镜支撑件(13)排布较密集。5.根据权利要求1所述的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，其特征在于，所述桁架(4)的上方安装有能调节固定高度的双头螺柱(17)；所述反射镜支撑件(13)与所述桁架(4)连接时，双头螺柱(17)的螺栓与一中间金属片(16)固定连接；所述中间金属片(16)两端开孔，通过摩擦型螺栓与两侧的反射镜支撑件(13)连接。6.根据权利要求5所述的用于太阳能塔式热利用的聚光定日镜，其特征在于，多个聚光定日镜的子镜拼接在...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚志豪，王飞彪，赵永召，
申请(专利权)人：首航节能光热技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12