经济型太阳能槽式圆弧面热发电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种太阳能槽式圆弧面热发电装置，属于太阳能热发电技术领域。该装置包括安装在支撑框架上的槽型圆弧面反射镜、借助支撑框架固定在槽型圆弧面反射镜焦线附近真空集热管、通过支撑框架驱动槽型圆弧面反射镜跟踪太阳的跟踪机构，其中，所述圆弧面反射镜由表面粘贴、涂覆或安装有高效反光材料的金属板构成，两边固定在支撑框架上，所述支撑框架上装有可调牵拉机构，所述牵拉机构通过紧固件与金属板中部至少一处固定连接。本实用新型专利技术利用金属材料的变形和延展性能，借助牵拉机构将金属板制成所需要槽型圆弧面，从而摒弃了研制特定模具压制成型的传统方法，更适合经济生产。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能发电装置，尤其是一种结构简化、成本经济的槽式太阳能圆弧面聚光热发电装置，属于太阳能热发电

技术介绍
槽式聚光热发电系统作为太阳能热发电系统的基本型式之一，是最早实现商业化运行的热发电技术。在1985-1991年间，LUZ公司在美国加州沙漠地区相继建成9座槽式太阳能热发电站，总装机容量353.8MW，并经历了四代聚光集热器的更新换代，最终电站的发电成本已经可以与常规能源热力发电厂竞争。此类系统通常包括安装在支撑框架上的槽型曲面反射镜、借助支撑框架固定在槽型曲面反射镜焦线附近真空集热管，以及通过支撑框架驱动槽型曲面反射镜跟踪太阳的跟踪机构。工作时，槽型曲面反射镜将入射阳光反射聚焦为一条焦线，安置在这条焦线上的接收器可以吸收阳光加热工质，产生高温高压蒸汽，推动汽轮机组发电。在上述系统中，曲面反射镜采用抛物面玻璃背面镜，该镜利用高透过率的低铁玻璃热弯成型制得。由于制造时采用了模具成型工艺，合格的制成品精度控制较好，曲面反射镜的反射焦线质量较高，形状规则，便于接收，因此可以直接用真空集热管作为其接收器。但是另一方面，用低铁玻璃热弯成型制作抛物面玻璃背面镜的工艺比较复杂，精度要求高，导致工艺控制十分严格，废品率较高，成本昂贵；同时模具在使用过程中因长期经受高温必须经常更换，而模具本身也造价不菲。因此，如能用一种简化、经济的办法解决上述问题，必将进一步推动热发电技术的商业化应用，必将大大推进槽式系统在我国的推广。
技术实现思路
本技术的目的在于针对以上现有抛物面玻璃热弯成型工艺难度大、精度要求高、成品率低、成本昂贵的问题，从简化、经济的思路出发，提出一种经济型太阳能槽式圆弧面热发电装置，从而克服玻璃热弯成型废品率高和必须使用模具的弱点，在保证集热效果前提下，进一步降低系统成本。为了达到以上目的，本技术的技术方案为一种经济型太阳能槽式圆弧面热发电装置，包括安装在支撑框架上的槽型圆弧面反射镜、借助支撑框架固定在槽型圆弧面反射镜焦线附近真空集热管、通过支撑框架驱动槽型圆弧面反射镜跟踪太阳的跟踪机构，其中，所述圆弧面反射镜由表面粘贴、涂覆或安装有高效反光材料的金属板构成，两边固定在支撑框架上，所述支撑框架上装有可调牵拉机构，所述牵拉机构通过紧固件与金属板中部至少一处固定连接。由于三点可以决定一个圆弧，所以通过三点的调节牵拉机构，可以使金属板产生变形，由其挠度形成所需圆弧面。结果，无需依靠脆性玻璃及热弯成型，制造工艺大大简化，成本大幅降低。本技术合理利用金属材料本身良好的变形和延展性能，借助牵拉机构将金属板制成所需要槽型圆弧面。实际应用时，可以采用简单、经济的螺母螺杆调节机构作为牵拉机构，调节金属板的曲率和反射光方向，调节到位后固定保持这一形状，从而摒弃了研制特定模具压制成型的传统方法，更适合经济生产。此外，可以采用对称分布的两片金属板构建圆弧面反射镜，这样可以使入射到每组金属板上的光线更接近近轴光线，聚焦效果更理想，得到的焦线更规则、更集中。以下结合附图和典型实施例对本技术做进一步说明。附图说明图1是本技术实施例一的结构示意图。图2为图1实施例中心线位置处的螺母螺杆机构放大示意图。图3为图1实施例金属板一端的螺母螺杆机构放大示意图。具体实施方式实施例一本实施例的太阳能槽式聚光热发电系统如图1所示，包括槽型圆弧面反射镜1’和1”、真空集热管2及其支撑框架3，驱动槽型圆弧面反射镜及真空集热管转动的单轴跟踪机构。圆弧面反射镜1’和1”由两组对称分布、表面粘贴有高效反光材料的金属板组成。高效反光材料为高效反光铝膜。为了保证铝膜的长期使用，该反光铝膜可以定期更换。当然，金属板表面也可以粘贴安装厚度1mm以下、起反光功能的薄玻璃镜(这种技术在许多碟式系统的聚光器上得到应用)。由于圆弧面反射镜1’和1”的槽式形状比较简单，所以利用金属板自身的变形能力并借助螺母螺杆调节机构牵拉，就可以直接使金属板形成所需要的槽型外形。调节牵拉机构分别设置于每组金属板沿长度方向的中心线附近及其两端头。如图2所示，金属板1’中心线上的螺母螺杆机构由一对圆辊、若干螺杆和锁紧螺母组合体组成。金属板1’夹在一对圆辊4、5之间，每只螺杆6分别穿过圆棍以及金属板后，安装在支撑框架副架3’上的长槽中，并可在该长槽中作至少径向、周向一个方向上的移动，螺母7、7’、7”、7在将螺杆6锁定在副架3’的同时，将圆辊4、5与金属板1’固紧。这样，不仅可以通过调节螺母7、7’在螺杆6上的位置初步调出金属板1’的圆弧面外形，而且可以始终保证金属板1’被夹紧在圆辊之间。如图3所示，金属板两端的螺母螺杆机构也由若干对螺杆和锁紧螺母组合体、以及金属板1’背侧沿长度方向固连的长条型底托8等组成。底托8与螺杆9的一端固连，每只螺杆9安装在真空集热管2的支撑框架3上，并沿支撑框架3上的长槽作至少径向、周向一个方向上的位移，螺母10、10’将螺杆9锁紧在支撑框架3。调节两只螺母10、10’的松紧以及螺杆9的位置，可以带动底托8移动并相应带动金属板1’变形，进一步使金属板1’形成所需的圆弧面外形。金属板1”用同样的办法调整。直至两组独立的金属板1’、1”形成聚光集热器的槽式外形圆弧面反射镜，接受的太阳光汇聚至集热的公用真空管2上。需要说明的是，采用两组独立的金属板构成圆弧面反射镜，可以使入射到每组金属板上的光线更接近近轴光线，聚焦效果更理想，得到的焦线更规则、更集中。本实施例中，作为公用集热管的真空集热管2由金属内管和玻璃外管组成，属于常规意义上的高温真空管。但是，由于圆弧面反射镜1的槽式外形通过上述调节手段得到，其结果是焦线可能并不呈规则的线型，因此在真空集热管2外面罩有一个内表面具有反光功能的、经水冷却或保温的、空腔型二次聚光器2’，该二次聚光器2’依托在真空集热管2的支撑框架3上，其空腔开口对着圆弧面反射镜1。驱动槽型圆弧面反射镜1及其真空集热管2转动的单轴跟踪机构为丝杠螺母机构，如图1所示，该丝杠螺母机构由底架11、丝杠12、螺母13、驱动电机及其减速机14等组成，丝杠12一端与驱动电机及其减速机14连接，螺母13与丝杠12旋合，并支撑于底架11上，槽型圆弧面反射镜1、真空集热管2及其支撑框架3整体两端通过轴承15支撑于底架11上，而且整体重心位于轴承15支撑点附近。通过丝杠12在螺母13中的滑行，进而带动整个圆弧面反射镜1及其附属装置绕转轴15’转动，以达到跟踪太阳的目的。由此可见，本实施例直接使用表面涂覆有高效反光材料的两组独立金属板，借助螺母螺杆牵拉调节机构，形成线聚焦所需要的槽式外形聚光集热器，解决了以往制造此类聚光装置玻璃热弯成型废品率高和必须开制模具的问题，对于进一步推动太阳能的热利用将起到积极的促进作用。除上述实施例外，本技术还可以有其他实施方式。例如，可调牵拉机构进一步适当简化，只在每组金属板的端头采用上述实施例的机构，即金属板端头背侧沿长度方向固连长条型底托，所述底托与螺杆的一端固连，每只螺杆安装在真空集热管的支撑框架长槽中，用螺母锁紧在支撑框架；而每组金属板沿长度方向的中心线附近的可调机构则被省去，该中心线两端用箝夹直接夹固在支撑框架上。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本技术要求的保本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种经济型太阳能槽式圆弧面热发电装置，包括安装在支撑框架上的槽型圆弧面反射镜、借助支撑框架固定在槽型圆弧面反射镜焦线附近真空集热管、通过支撑框架驱动槽型圆弧面反射镜跟踪太阳的跟踪机构，其特征在于：所述圆弧面反射镜由表面粘贴、涂覆或安装有高效反光材料的金属板构成，两边固定在支撑框架上，所述支撑框架上装有可调牵拉机构，所述牵拉机构通过紧固件与金属板中部至少一处固定连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀明，张文进，张振远，孙利国，刘晓晖，
申请(专利权)人：张耀明，张振远，张文进，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]