反射镜模块制造技术

技术编号:8456701 阅读:168 留言:0更新日期:2013-03-22 08:14
本发明专利技术涉及一种菲涅尔太阳能集热器系统的反射镜模块(1),该反射镜模块包括多个相互平行地枢转安装于一个承载板(6)上的反射镜元件(5),该反射镜元件将日光聚焦在一个抬高地安装于该反射镜模块(1)上的接收器单元(2)上。该反射镜元件(5)至少沿其纵切面枢转安装在该承载板(6)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反射镜模块本专利技术涉及一种菲涅尔太阳能集热器系统的反射镜模块,该反射镜模块包括多个相互平行地枢转安装于一个承载板上的反射镜元件,该反射镜元件将日光聚焦在一个抬高地安装于该反射镜模块上的接收器单元上。说明一现有技术菲涅尔太阳能集热器系统通常用在热电站里发电。然而,菲涅尔太阳能集热器系统还可以在水淡化工厂里用于生产工业用热,或者通过斯特林(Sterl ing)发动机或在光伏电站里发电。菲涅尔太阳能集热器系统在本领域闻名已久。这些系统的特征在于大量被拉伸的大多数是平面或轻微曲面的反射镜,这些反射镜各自捆束日光并将日光指向一个线性接收器。为此目的制造了反射镜以绕其纵轴跟踪太阳。一般来说,数个反射镜组合起来形成一个组,且它们通过连杆耦合以便被同一个驱动移动。US-A-3861379中描述了此类菲涅尔太阳能集热器系统,该系统包括数个耦合起来的由一个驱动控制的平面反射镜。US-A-5542409中公开了一种菲涅尔太阳能集热器系统,该系统将依次轴向排列的多个反射镜对齐,以此通过一个齿轮机构及一个连接杆跟踪太阳的方位。EP-A-1754942中描述了一种用于菲涅尔太阳能集热器系统的支撑结构,该系统具有多个枢转的耦合起来的反射镜以及直接设置在该接收器上方的多个副反射镜。EP A 2088384中描述了一种具有调整机构的太阳能发电厂,该发电厂中的反射镜元件长达100米,宽在10厘米至25厘米之间,并且枢转安装于一个承载板上。在所有这四份文档中,该枢转反射镜元件两端均分别受到了支撑。问是页说明已知的工业用菲涅尔太阳能集热器系统的一个本质问题在于就地安装时对每个单独的反射镜的精确调整。这些反射镜机械地耦合在一起以便它们能通过同一个集体驱动跟踪太阳的轨迹。为了能够达到较好的光学效率,单独的反射镜元件必须以高度的调整精度耦合在一起。由于菲涅尔太阳能集热器系统的常规反射镜元件的尺寸问题,组装必须在现场进行,对耦合的精密调整有时很难完成或者需要很长的时间及很多的人力才能完成。调整不够精确的反射镜严重降低工厂的效率。一个进一步的问题是由反射镜的宽度导致的光学效率的降低。这个问题导致需要提供一个副反射镜,副反射镜虽然第一次会反射那些错过了接收器的光线,并且第二次的时候将它们捆束并指向接收器,但正是因为这个第二次反射降低了系统的效率。其原因是因为反射镜比接收器电子管宽的事实。缩小反射镜的宽度能够通过主反射镜上的一次简单反射增加日光对接收器的直接入射产出,但需要拥有大量反射镜。通常,较窄的平行反射镜也会引起承载体横截面的缩小,从而导致其刚度的降低。对于一个常数最大弯曲度而言,这种刚度的降低使端部受到支撑的反射镜元件需要缩短,这再次增加了系统成本。另一个可能性是使承载体相对一个较小的反射镜宽度更强,但这会再次引起系统成本的增加。对于这两个变体,我们可以说就地装配宽度较小数量较多的反射镜元件会增加组装成本且因此显著降低工厂的运行效率。相比其他集中型太阳能集热器系统(比如线性抛物柱面镜集热器系统),菲涅尔太阳能集热器系统受到风的影响更小。当然,即使对于菲涅尔太阳能集热器系统而言,反射镜的支撑方法以及耦合系统及相关制动器的结构的稳度和强度,基本上都是由影响反射镜元件的风力确定的。对风攻区的进一步缩小会使耦合系统及相关制动器更小,这可能会降低反射镜模块的总成本。菲涅尔太阳能集热器系统用于生产蒸汽,且除用于发电的发电厂之外,还能在业界用来作为生产工业用蒸汽的替代系统。在这方面,使用存储及生产工厂的现有屋顶表面作为安装场所是有益的。通常,常规系统由安装在钢质载体上且受到钢梁系统支撑的多个玻璃反射镜组成。此类系统总体上非常重。为了最小限度地加固现有建筑支撑结构,权宜之计是开发一种低总重的菲涅尔太阳能集热器系统。此外,较轻的系统简化了整个产品生命周期期间的处理,尤其是运输及其现场组装期间的处理。解决方案/专利技术基于现有技术,本专利技术以开发一种预制的高精度反射镜模块的需求为基础,其移动部件包括一个小型风攻区,且其特征在于其直接聚焦在接收器电子管上的高光学效率,以及其重量较轻、较易组装。根据本专利技术,本需求是通过将反射镜元件至少沿纵切面枢转安装于承载板上来实现的。有利的实施方案及进一步的开发是这些子权利要求的主题。特别是,反射镜元件至少大致沿其整体长度枢转安装于承载板上。由于根据本专利技术的安装,可以制造重量减轻且材料投入降低的反射镜元件。通过本专利技术,支撑功能被固定刚性承载板执行,即将日光通过枢转反射镜元件反射到接收器单元上的功能。根据本专利技术的功能的分离使得建造以狭窄的方式跟踪太阳的枢转反射镜元件成为可能,而使它们轴向延伸一长段距离并且重量极轻。根据本专利技术,通过使用至少一个薄膜铰链进一步实现了对每个反射镜元件的枢转安装,在一个优选实施方案中,该薄膜铰链沿着反射镜元件的大部分长度延伸,并且因此一直提供适当的支撑及对齐。 承载板本身优选轻型结构,它除了反射镜元件之外还承载着用于跟踪太阳的连接单元及驱动。单独的反射镜元件的调整,连接单元的附装及驱动的组装可以因此由工厂里的机器在最好的条件下完成,在这样的工厂里可以执行良好的质量控制。这确保了一个实用且高精密度的完整反射镜模块的交付,其基本不需要与现场接收器单元之间对齐。然后可以选择反射镜元件的宽度,使它至多相当于接收器单元的直径,尤其小于接收器单元的直径,并且因此所有反射的日光不需任何副反射镜直接命中接收器单元。这从整体上增强了系统的光学效率。此外,狭窄的宽度意味着移动部件的风攻表面很小,从而使得在实现过程中材料投入低且驱动单元小巧。除制造期间及运输期间的成本节约,组装也变得更为简单。由于此极轻且节约材料的结构,菲涅尔太阳能集热器系统的优选安装地点是屋顶平台表面。由于该承载板,与屋顶的连接可以在那些屋顶表面下存在支撑剖面及加固物的地方,有选择地实现。根据本专利技术,边条可能出现在反射镜模块的外部并实现几项功能。一方面边条向外部的反射镜元件提供一层附加风罩,另一方面,由于其高度,它们能够使反射镜模块互相叠加起来而不让反射镜元件触碰到彼此。边条最好配备有把手及突耳,以便组装过程中更方便操作,并且配有多个槽道用于接收清洗架。此外提供的集成销及相应的凹槽可以防止反射镜模块在存储或运输期间相互堆叠的情况下出现滑动。说明书下面将参照示例性原理图介绍本专利技术,其中图I展示了一个菲涅尔太阳能集热器系统,图2a及2b展示了反射镜模块的各种对齐方法,图3展示了一个交错的菲涅尔太阳能集热器系统,图4展示了反射镜元件,图5展示了反射镜元件横截面的变体,图6展示了耦合在一起的多个反射镜元件,图7展示了带边条的堆叠反射镜模块,以及图8展示了横截面是三角形的反射镜元件的制造步骤。图I中的菲涅尔太阳能集热器系统主要由根据本专利技术的反射镜模块I组成,反射镜模块I将入射日光聚焦到接收器单元2上,接收器单元2放置在反射镜模块I之上数米的高度。根据本专利技术,接收器单元2能够通过连杆3及钢丝绳4附装,以此种方式装起来的接收器单元即使在刮风和日光照射的时候一般也能结实地固定在原位。根据本专利技术,反射镜模块I由反射镜元件5组成,反射镜元件5大致沿其整体长度但至少分段地枢转安装在一个承载板6上。承载板6通过固定在地面上的支架7安装,与接收器单元2精确对齐。根据现有技术的一个替本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:哈特穆特·施耐德
申请(专利权)人:哈特穆特·施耐德
类型:
国别省市:

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