太阳能设备聚集太阳光的反射镜、运行太阳能设备的方法以及太阳能设备技术

本发明专利技术涉及一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜、一种用于运行太阳能设备的方法以及一种太阳能设备。抛物面反射镜在现有技术中是已知的。抛物面反射镜的一个重要应用是聚集太阳光以利用太阳能。通过聚集可以在大型抛物面反射镜的焦点处达到高温。由此提供的能量可用于熔化金属或产生蒸汽。小规模的应用，如太阳灶，通常使用抛物面反射镜来聚集太阳能。本发明专利技术提出了不同有利的机械和几何形状方面的途径。

A solar device to gather the mirror of the sun, the method of running the solar device, and the solar equipment

The present invention relates to a mirror for collecting solar light for solar energy equipment, a method for running a solar device and a solar device. Parabolic mirrors are known in the existing technology. An important application of parabolic mirrors is to gather solar energy to make use of the solar energy. High temperature can be reached at the focus of the large parabolic mirror through the aggregation. The energy provided can be used to melt metal or to produce steam. Small scale applications, such as solar cookers, usually use parabolic mirrors to gather solar energy. The invention provides ways of different favorable mechanical and geometric aspects.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】太阳能设备聚集太阳光的反射镜、运行太阳能设备的方法以及太阳能设备
本专利技术涉及一种用于太阳能设备聚集太阳光的反射镜、一种运行太阳能设备的方法以及一种太阳能设备。
技术介绍
抛物面反射镜是现有技术已知的。抛物面反射镜的一个重要应用是太阳光的聚集以利用太阳能。通过聚集可以在大抛物面反射镜的焦点处实现高温。由此提供的能量可用于熔化金属或产生蒸汽。小规模的应用，如太阳灶，通常使用抛物面反射镜来聚集太阳的能量。(来源：https：//de.wikipedia.org/wiki/parbolspiegel，2015年7月13日)
技术实现思路
本专利技术的目的是为现有技术提供改进方案或替代方案。根据本专利技术的第一方面，该目的通过一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜得以实现，该反射镜包括多个条带状的区段，以将来自反射表面的入射太阳光聚集到焦点，其中，这些区段具有切向的延伸(tangentialextension)，即，以切向的方式延伸。在本文中，应注意以下几点：与本说明书相关的那种反射镜将入射的平行光线(即，主要为太阳光)聚集到焦点。这里描述的反射镜通常具有较大的尺寸，例如直径大于一米，通常直径甚至大于两米或三米。由于这种尺寸和为了简化制造，这种反射镜通常以条带状的区段的形式排列。条带状的区段彼此连接并因此形成反射表面。根据此处提出的本专利技术的第一方面，这些区段具有切向的延伸。简而言之，这意味着，这些条带具有旋转对称的假想体的扇形形状，其中，这些条带沿着所述假想体的圆周被取出。旋转抛物面是用于聚集太阳光的理想的反射镜。旋转抛物面(或转动抛物面)是围绕中心轴线旋转对称的。条带具有沿围绕所述轴线的圆周的延伸部分，该延伸部分比平行于该轴线的条带的延伸部分更长。在现有技术中，沿旋转产生的实体(旋转实体)的轴线的方向组装条带状的区段是众所周知的。因为旋转实体的区段划分的类型会导致所有条带，即，所有区段形状是相同的，该形状一目了然地使制造过程更简单。相反地，专利技术人认识到，使用沿切向方向延伸的条带时的额外费用是可控的。特别是偏离旋转抛物面的理想形状是可接受的，因为由此引起的损耗在可测量范围的界限处。即使在不同的水平面上，使用围绕旋转轴线的相同形状的区段可以近乎理想地构造反射镜。但是，在优选的实施例中，反射镜由具有不同形状的区段组成。特别优选的实施方式设置为，反射镜在相对于旋转轴线的一个水平面上包括相同形状的、横向相邻的区段，但是在反射镜高度上具有不同形状的区段。优选地，在反射镜或抛物面的出口端处或其附近处设置比在顶端处更窄的区段。区段在轴向方向上的延伸越少，在各个区段的轮廓不完全对应于旋转抛物面而是相对于其偏离的情况下的误差越小。本专利技术的一个特殊的实施例设置为，各个区段的纵向延伸的边界边缘以及因此可在轴线上投影的边界边缘在几何形状上不是作为抛物面区段而成型，而是简单地作为照圆弧形区段成型。它们可以以更加成本有效的方式生产和维护。但是，反射镜的轮廓离顶点越远，其变得更加显著，以使得由于有意的“错误”几何形状引起的误差最小化。这可通过使用在轴向上更短的区段实现。当然可以通过所提出的切向延伸的区段来组装抛物面反射镜。然而，基于现有技术，专利技术人认为，如果一个区段具有偏离旋转抛物面形状的边缘并且主要具有圆弧形区段形状的边缘，则更为明智。旋转抛物面的形状制造昂贵，这对成本有负面影响。相反，制造成型为圆弧区段的边缘显然成本更有效，并且在技术上较不发达的地区也是可能的。专利技术人认识到，相对于旋转抛物面的形状的偏离小于为了制造真正的旋转抛物面而增加的支出。因此，至少一个区段具有偏离旋转抛物面形状的边缘。应注意的是，在本专利申请的范围内，通常将不定冠词和数字参考(例如“一个”、“两个”等)理解为“至少”(例如“至少一个...”、“至少两个...”等)，除非在上下文中明确地提及、清楚地指出，或者对于本领域技术人员是显而易见地该含义只能是或应该是“恰好一个”、“恰好两个”等。与完全的旋转实体相比，所提出的反射镜设置有开口，特别地，该开口设置为占所述完整的旋转体的表面的至少50％。当为太阳能设备聚集太阳光时，通常只需要整个表面的一小部分，特别是在反射镜具有智能追踪系统的情况中。根据本专利技术的第二方面，该目的通过提供用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜得以实现，该反射镜包括多个区段，用于形成将入射的太阳光反射到焦点的表面，其中该反射镜特别是可以额外地对应于本专利技术的第一方面，其中，该反射镜的特征在于，区段具有赋形的、相对于环境压力的过压或负压。采用这种设计，实现了通过施加的过压或者负压使区段成型。这意味着这些区段必须至少在反射表面上是气密的，或者必须至少对另一种流体(即，气体或液体)密封。通过引入或排出流体可以调整形状。例如，该设计可以使得在理想内部压力附近的一定带宽处的表面与理想形状相比仅具有非常小的变形，因此不会显着降低太阳能设备的效率。这也有助于使本专利技术可在技术欠发达地区经济地使用。在一个特别简单的应用中设置为，使区段充气或排气。不需要使用特殊的气体或液体，并且区段可以是非常轻的。因此，这些区段无论是对于运输、维护还是拆卸目的都是可能容易倒塌的。多个区段可以通过流体管线相互连接。这种设计实现的是，简单地通过引入或排出空气或任何其它流体使反射镜的多个区段、特别是所有区段可成型。一个区段可能包括透明膜和反射膜，该透明膜与该反射膜气密地连接、特别是焊接在一起，以形成袋。这种设计允许这样设置透明膜，使其优选面向太阳的入射辐射，从而使太阳光线穿过透明膜并且到达反射膜上。因此，在反射镜处于运行时，反射表面位于袋(pouch)内，并因此例如位于充胀的垫状袋内部，从而例如防止反射膜受到灰尘污染。如果一个区段设置有支撑框架，则机械负载可以由支撑框架吸收，因此可以将非常轻的设计(例如薄膜)用于反射表面。一个区段设置有可充胀的张紧元件，尤其是管，特别沿其圆周具有不同的内压。以这种方式，张紧元件可以例如通过空气或任意其它流体(气体或液体)充胀；箔状的、反射表面经张紧元件张紧并因此采用对反射镜所设计的精确取向。根据本专利技术的第三方面，该目的通过一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜得以实现，该反射镜包括多个区段，用于形成将入射的太阳光反射到焦点的表面，特别是根据上述第一或第二方面的反射镜，其中，所述反射镜的特征在于，这些区段成型为包括含氟聚合物膜的反射垫。专利技术人的原型测试显示含氟聚合物膜对于垫状反射镜是理想的。特别适合的是乙烯四氟乙烯(ETFE)。另外，在50μm至200μm之间的透明膜的厚度被证明是理想的，特别是在约100μm至150μm之间。具有铝层的反射箔被证明对于反射表面而言是理想的，特别是具有溅射的铝反射镜。根据本专利技术的第四方面，该目的通过一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜得以实现，该反射镜包括多个区段，用于形成将入射的太阳光反射到焦点的表面，特别是根据上述三个方面中任一个的反射镜，其中，反射镜的特征在于，这些区段设置有反射膜，其中，机械增强的格状结构布设在反射膜上，优选在其非反射背侧上。增强的“格状结构”意味着在可以彼此连接的膜的厚度中存在条带状或缝状凸起部分。优选的格状结构是菱形的。根据本专利技术的第五方面，该目的通过一种用于运行具有反射镜的太阳能设备的方法，该反射镜用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜，所述反射镜包括多个条带状区段，用于形成将入射太阳光反射到焦点的面，其特征在于，这些区段切向地延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.23 DE 102015005221.71.一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜，所述反射镜包括多个条带状区段，用于形成将入射太阳光反射到焦点的面，其特征在于，这些区段切向地延伸。2.根据权利要求1所述的反射镜，其特征在于，所述反射镜具有不同形状的区段。3.根据权利要求2所述的反射镜，其特征在于，在抛物面反射镜的出口端处设置比在顶端处更窄的区段。4.根据上述权利要求中任一项所述的反射镜，其特征在于，所述反射镜成型为抛物面反射镜。5.根据权利要求1至3中任一项所述的反射镜，其特征在于，一个区段具有偏离旋转抛物面的形状的边缘，并且特别是具有圆弧段形状的边缘。6.根据上述权利要求中任一项所述的反射镜，其特征在于，与完整的旋转体相比，反射镜主体设置有开口，特别地，该开口设置为占所述完整的旋转体的表面的至少50％。7.一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜，所述反射镜包括多个区段，所述区段用于形成将入射的太阳光反射到焦点的表面，特别是根据上述权利要求中任一项所述的反射镜，其特征在于，所述区段呈现出赋形的、相对于环境压力的过压或负压。8.根据权利要求7所述的反射镜，其特征在于，一个区段具有透明膜和反射膜，其中，所述透明膜与所述反射膜气密地相互接合、特别是焊接，以形成袋。9.根据权利要求7或8所述的反射镜，其特征在于，一个区段设置有支撑框。10.根据权利要求7至9中任一项所述的反射镜，其特征在于，一个区段设置有可充胀的张紧元件，尤其是管，特别沿其圆周具有不同的内压室。11.一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜，所述反射镜包括多个区段，所述区段用于形成将入射的太阳光反射到焦点的表面，特别是根据上述权利要求中任一项所述的反射镜，其特征在于，使用含氟聚合物膜将所述区段制成反射垫的形式。12.根据权利要求11所述的反射镜，其特征在于，反射垫包含乙烯四氟乙烯(ETFE)。13.根据权利要求11或12所述的反射镜，其特征在于，使用厚度在50μm至200μm之间、特别是在100μm至150μm之间的透明膜。14.根据权利要求11至13中任一项所述的反射镜，其特征在于，所述反射镜包括具有铝层的反射镜膜，特别是溅射的铝反射镜。15.一种用于为太阳能设备聚集太阳光的反射镜，所述反射镜包括多个区段，所述区段用于形成将入射的太阳光反射到焦点的表面，特别是根据上述权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱根·克雷恩瓦克特，
申请(专利权)人：朱根·克雷恩瓦克特，
类型：发明
国别省市：德国,DE