CN102147518A - 定日镜装置及相应的定日镜系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种定日镜装置，其中包括一镜框、数个子镜、第一传动机构和第二传动机构，镜框通过滚转轴活动设置于镜框支架上，第一传动机构与滚转轴传动连接并控制镜框绕滚转轴旋转；各个子镜均具有俯仰轴，各个俯仰轴相互平行，各个子镜通过俯仰轴活动设置于镜框中，第二传动机构与俯仰轴传动连接并控制各个子镜绕俯仰轴相对于镜框同步旋转，滚转轴与俯仰轴非平行。本发明还涉及一种采用该装置的定日镜系统。采用该种结构的定日镜装置及相应的定日镜系统，有效地改善了风抗问题，可以实现定日镜的全天候连续工作，同时提高了可靠性，维护和校正更简单，有效地解决了子镜间的阴影/遮挡光学效率的问题，提高了定日镜的光学效率，适用范围较为广泛。

Description

定日镜装置及相应的定日镜系统
技术领域
本发明涉及太阳能设备领域，特别涉及太阳光反射和光分布控制设备技术领域，具体是指一种定日镜装置及相应的定日镜系统。
背景技术
自1950年原苏联设计建造了世界第1座塔式太阳能热发电小型试验装置和1976年法国在比利牛斯山建成第1座电功率达100kW的塔式太阳能热发电系统之后，20世纪80年代以来，美国、意大利、法国、西班牙、日本、澳大利亚、德国、以色列等国相继建立各种不同类型的实验示范装置和商业化运行装置，促进了太阳能热发电技术的发展和商业化进程。世界现有的太阳能热发电系统主要有槽式线聚焦系统、塔式系统和碟式系统3大基本类型。
定日镜是塔式太阳能热发电系统中能量转化最初阶段非常重要的设备。在塔式系统中通常采用成千上万个定日镜，通过各自独立控制系统连续跟踪太阳辐射能，并把能量聚焦到塔顶的吸热器上，继而以热能的形式加以利用。因此，定日镜的设计是塔式太阳能热发电系统设计的重要环节之一，是降低发电成本，实现太阳能热发电商业化的基础。
常用的单立柱式定日镜通常由支架、传动系统、反光镜及控制系统四部分组成。支架是整个定日镜的支撑部分，将各个部件稳定的连接在一起。反光镜固定在支架上，通过传动系统的随时调整，将太阳入射光反射到吸热塔的吸热器上，现在绝大部分厂家都采用超白玻璃镀银镜。控制系统采用方位、俯仰双轴驱动的方式控制定日镜来自动跟踪太阳。
当前，太阳能塔式热发电的定日镜追日装置已有不同的结构形式，如中国专利申请200510039114.8公开了一种定日镜装置，该装置包括平面镜组、方位角调整机构、高度角调整机构、定位传感器以及控制电路，其中横轴和立轴的轴线位于同一平面且垂直相交，平面镜组的集合中心位于两轴线的交点，定位传感器的中心线与两轴线交点和投射目标中心点之间的连线重合。这种定日镜装置存在体积偏大，适合桁架式定日镜托架装置，而且存在旋转控制精度不高等缺点，不适合应用于小型定日镜的追日运动。
中国专利申请200810007862.1公开了定日镜装置，其装置采用方位加仰角跟踪方式或自旋加仰角跟踪方式；包括平面镜、尺寸小到可以一次成型的框架、调整机构、安装在中心塔与定日镜装置之间的定位导向管、定位传感器以及控制系统。这种装置由于采用一次成型的小框架，所以定日镜的尺寸受到限制。采用仰角跟踪方式或自旋加仰角跟踪方式使得定日镜调节角度不能太大，灵活度不高，且定日镜活动范围受到限制，不利定日镜的清洗维护。
中国专利申请201010150049.7公开了一种太阳能定日镜传动装置，该装置包括传动箱体、传动箱底座，传动箱体同轴安装在传动箱底座上，传动箱体通过箱体联接轴和推力轴承安装在传动箱体底座上，传动箱底座上安装有方位传动体系，在传动箱体上有俯仰传动体系。该装置竖直旋转运动和水平旋转运动均采用俯仰锥蜗杆和俯仰锥蜗轮啮合传动，要实现高精度的传动，装置的加工制造的精度要很高，难于加工制造。
综上所述，现有定日镜大部分为单面镜架，即一个镜架带动一面镜子，这样往往带来较大的风抗问题。为了达到比较高的效率，单面镜子以及镜架和驱动机构往往较大，大尺寸的镜子将产生较大的镜面变形误差，庞大的驱动机构也使得造价居高不下。现有定日镜的方位角+俯仰角/高度角的转动方式有较大的机械硬限位，不利于保护镜子，也会在实际运行中产生一定的失控时段。且每平方米镜子需要的控制、传动单元会较多，可靠性较低，校正与维护成本较高。
发明内容
本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种能够实现准确跟踪太阳的方位变化、将太阳光反射到日标物上、有效改善风抗问题、结构简单实用、可靠性较高、维护和校正快捷方便、工作性能稳定可靠、适用范围较为广泛的定日镜装置及相应的定日镜系统。
为了实现上述的目的，本发明的定日镜装置及相应的定日镜系统具有如下构成：
该定日镜装置，其主要特点是，所述的定日镜装置包括一镜框、数个子镜、第一传动机构和第二传动机构，所述的镜框具有滚转轴，且该镜框通过所述的滚转轴活动设置于镜框支架上，所述的第一传动机构与所述的滚转轴传动连接并控制所述的镜框绕该滚转轴旋转；所述的各个子镜均具有俯仰轴，所述的各个俯仰轴相互平行，且所述的各个子镜通过对应的俯仰轴活动设置于镜框中，所述的第二传动机构与各个俯仰轴传动连接并控制各个子镜绕对应的俯仰轴相对于所述的镜框同步旋转，所述的滚转轴与各个俯仰轴均非平行。
该定日镜装置中的滚转轴与各个俯仰轴可以处于同一个平面内，且该滚转轴与各个俯仰轴相互垂直或者相互成一定的角度；或者所述的滚转轴与各个俯仰轴也可以未处于同一个平面内，且该滚转轴平行于由各个俯仰轴所构成的虚平面，该滚转轴在该虚平面上的投影均垂直于各个俯仰轴，或者与各个俯仰轴成一定的角度。
该定日镜装置中的滚转轴呈水平方向。
该定日镜装置中的各个子镜相互间隔分离设置。
该定日镜装置中的第二传动机构可以包括设置于所述的各个俯仰轴上的从动曲柄、减速驱动设备、驱动曲柄和连杆，所述的驱动曲柄通过所述的连杆与各个从动曲柄相轴接，所述的减速驱动设备与所述的驱动曲柄的驱动端相连接，且驱动所述的驱动曲柄与各个从动曲柄同步摆动。
该定日镜装置中的从动曲柄设置于所述的俯仰轴的端部或者中部。
该定日镜装置中的减速驱动设备包括电机、减速机构和同步带轮，所述的电机依次通过减速机构、同步带轮与所述的驱动曲柄的驱动端相传动连接。
该定日镜装置中的从动曲柄通过角度调整套与对应的俯仰轴相固定连接。
该定日镜装置中的第二传动机构也可以包括设置于所述的各个俯仰轴上的同步带轮、减速驱动设备和同步传动带，所述的减速驱动设备通过所述的同步传动带与各个同步带轮相传动连接，且驱动所述的各个同步带轮同步转动。
该定日镜装置中的同步带轮设置于所述的俯仰轴的端部。
该定日镜装置中的减速驱动设备包括电机、减速机构和同步驱动轮，所述的电机通过减速机构与所述的同步驱动轮相传动连接，所述的同步驱动轮可以通过所述的同步传动带与各个同步带轮相传动连接。
该定日镜装置中的同步传动带可以为一单面同步带，所述的单面同步带的传动侧面传动连接所述的同步驱动轮和各个同步带轮。
该定日镜装置中的同步传动带也可以为一双面同步带，所述的双面同步带上下交替绕过所述的同步驱动轮和各个同步带轮，且该双面同步带的两传动侧面交替传动连接所述的同步驱动轮和各个同步带轮。
该定日镜装置中的同步传动带还可以包括第一同步带和数个第二同步带，所述的第一同步带传动连接所述的同步驱动轮和至少一同步带轮，所述的各个第二同步带均传动连接相邻的两个同步带轮。
该定日镜装置中的第一传动机构可以包括固定设置于所述的镜框支架上的法兰轴承结构和减速驱动设备，所述的减速驱动设备通过所述的法兰轴承结构与所述的滚转轴相驱动连接，且驱动所述的滚转轴转动。
该定日镜装置中的法兰轴承结构包括支撑板和法兰，所述的法兰通过所述的支撑板固定设置于所述的镜框支架上，所述的滚转轴与所述的法兰相轴接。
该定日镜装置中的减速驱动设备包括电机、减速机构和传动轮，所述的电机依次通过所述的减速机构和传动轮与所述的法兰轴承结构相传动连接。
该定日镜装置中的传动轮为同步带轮或者钢丝轮。
该定日镜装置中的第一传动机构也可以包括固定设置于所述的镜框支架上的铰接结构和伸缩驱动设备，所述的滚转轴与所述的铰接结构相铰接，所述的伸缩驱动设备连接设置于所述的镜框与镜框支架之间，且驱动所述的镜框绕所述的滚转轴转动。
该定日镜装置中的伸缩驱动设备为液压伸缩缸或者滚珠丝杆伸缩机构。
该定日镜装置中的镜框中所有的子镜所在平面可以相互平行；或者也可以镜框沿所述的滚转轴的延伸方向划分为数个区域，每个区域中的子镜所在平面相互平行，不同区域的子镜所在平面之间存在角度差，且该定日镜装置的所有子镜组成的镜面整体呈现凹面形。
一种采用上述装置的定日镜系统，包括设置于镜场中的反射目标物体和围绕该吸热塔所设置的多个定日镜装置，其主要特点是，所述的每个定日镜装置中的镜框的滚转轴的延伸方向均与所述的反射目标物体和相应的定日镜装置的中心所确定的平面相垂直，或者所述的每个定日镜装置中的各个子镜的俯仰轴的延伸方向均与所述的反射目标物体和相应的定日镜装置的中心所确定的平面相平行。
该定日镜系统中的反射目标物体可以为吸热塔、二次反射系统、或者其他形式的定日镜反射目标物。
采用了该发明的定日镜装置及相应的定日镜系统，由于其中将多片子镜集成到较大的镜框中，子镜间采用类似于百叶窗的安装方式，且子镜宽度较小，从而有效地改善了风抗问题，并可以实现一组定日镜框架统一使用驱动机构，这样既减少了驱动机构数量，又通过精确测量与设计省去了大量的机械硬限位，可以实现定日镜的全天候连续工作，同时提高了可靠性，维护和校正更简单；通过同步带的传动机构实现了多片子镜的精确同步转动；通过刚性较好的子镜轴及其平行排布，改善了大尺寸子镜的转轴变形问题；不仅如此，本发明还通过条状子镜平行排布的方式以及滚转轴与吸热塔的特殊位置关系，有效地解决了子镜间的阴影/遮挡光学效率的问题，显著降低了单位面积的定日镜制造与维护成本，并有效提高定日镜的光学效率，简化现有定日镜复杂的校正方案，适用范围较为广泛，为新能源的进一步发展和推广应用奠定了坚实的基础。
附图说明
图1为本发明的定日镜装置的整体结构示意图。
图2a、2b为本发明的定日镜装置的第二传动机构的第一种实施方式的局部结构示意图。
图3a、3b、3c为本发明的定日镜装置的第二传动机构的第二种实施方式的结构示意图。
图4为本发明的定日镜装置的第一传动机构的局部结构示意图。
图5为本发明的定日镜装置中各个子镜的分区域角度差设置示意图。
图6为本发明的定日镜系统中吸热塔与定日镜装置的位置关系示意图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。
首先介绍一下本发明中所涉及的专业术语解释：
●定日镜：太阳能热发电中使用的反射太阳光的设备
●子镜：一个定日镜单元中的一片小镜子
●滚转角：整个定日镜单元镜框转动的角度
●滚转轴：整个定日镜单元镜框的旋转轴
●支架：定日镜单元镜框滚转轴两端到地面间的支撑结构
●俯仰角：子镜相对于定日镜镜框转动的角度
●俯仰轴：每个子镜的旋转轴
●角度差：子镜间预设的固定的俯仰角度差值
本发明所主要针对解决的技术问题主要有以下几点：
①滚转角/俯仰角转动方式的定日镜光学效率问题；
②大尺寸定日镜的风抗问题；
③定日镜精确安装与校正问题；
④多片子镜的精确同步转动问题；
⑤大尺寸子镜的转轴变形问题。
请参阅图1所示，该定日镜装置，其中包括一镜框1、数个子镜2、第一传动机构和第二传动机构，所述的镜框1具有滚转轴11，且该镜框1通过所述的滚转轴11活动设置于镜框支架3上，所述的第一传动机构与所述的滚转轴11传动连接并控制所述的镜框1绕该滚转轴11旋转；所述的各个子镜2均具有俯仰轴21，所述的各个俯仰轴21相互平行，且所述的各个子镜2通过对应的俯仰轴21活动设置于镜框1中，所述的第二传动机构与各个俯仰轴21传动连接并控制各个子镜2绕对应的俯仰轴21相对于所述的镜框1同步旋转，所述的滚转轴11与各个俯仰轴21均非平行。
其中，所述的滚转轴11与各个俯仰轴21可以处于同一个平面内，且该滚转轴11与各个俯仰轴21相互垂直或者相互成一定的角度；或者所述的滚转轴11与各个俯仰轴21也可以未处于同一个平面内，且该滚转轴11平行于由各个俯仰轴21所构成的虚平面，该滚转轴11在该虚平面上的投影均垂直于各个俯仰轴21，或者与各个俯仰轴21成一定的角度。
其中，该定日镜装置中的滚转轴11呈水平方向，且所述的各个子镜2通常情况下相互间隔分离设置，当然在不影响子镜2相对于俯仰轴21自由转动的情况下，所述的各个子镜2可以相互重叠设置。
同时，请参阅图2a和2b所示，作为本发明的第一种实施方式，该定日镜装置中的第二传动机构可以包括设置于所述的各个俯仰轴21上的从动曲柄4、减速驱动设备5、驱动曲柄6和连杆7，所述的驱动曲柄6通过所述的连杆7与各个从动曲柄4相轴接，所述的减速驱动设备5与所述的驱动曲柄的6驱动端相连接，且驱动所述的驱动曲柄6与各个从动曲柄4同步摆动。
请参阅图2a所示，该定日镜装置中的从动曲柄4可以设置于所述的俯仰轴21的端部，再请参阅图2b所示，该定日镜装置中的从动曲柄4也可以设置于所述的俯仰轴21的中部，其中，该定日镜装置中的从动曲柄4通过角度调整套41与对应的俯仰轴21相固定连接。
同时，该定日镜装置中的减速驱动设备5包括电机、减速机构和同步带轮，所述的电机依次通过减速机构、同步带轮与所述的驱动曲柄6的驱动端相传动连接。
在实际使用当中，作为本发明所采用的曲柄传动方案，在镜轴一端(或中央)安装一曲柄为从动曲柄，在减速机输出轴端安装同步带轮，通过同步带传动到轴上，此轴的曲柄即为驱动曲柄，通过一个连杆连接所有从动曲柄和驱动曲柄。通过曲柄传动达到同时同步控制所有子镜运动的目的。
该传动结构的优势在于可以做到子镜高度角方向360°的转动，且安装较为方便，同时对加工精度要求非常高。
同时，为了解决调整问题，可以在轴端安装一调整套，调整曲轴和镜面之间的角度。同时大大降低了加工难度。
再请参阅图3a、3b和3c所示，作为本发明的第二种实施方式，该定日镜装置中的第二传动机构也可以包括设置于所述的各个俯仰轴21上的同步带轮22、减速驱动设备和同步传动带23，所述的减速驱动设备通过所述的同步传动带23与各个同步带轮22相传动连接，且驱动所述的各个同步带轮同步转动。
其中，该定日镜装置中的同步带轮22可以设置于所述的俯仰轴21的端部或者中部；所述的减速驱动设备包括电机、减速机构和同步驱动轮24，所述的电机通过减速机构与所述的同步驱动轮24相传动连接，所述的同步驱动轮24可以通过所述的同步传动带23与各个同步带轮22相传动连接。
请参阅图3a所示，其中，该定日镜装置中的同步传动带23可以为一单面同步带，所述的单面同步带的传动侧面传动连接所述的同步驱动轮24和各个同步带轮22。
再请参阅图3b所示，该定日镜装置中的同步传动带23也可以为一双面同步带，所述的双面同步带上下交替绕过所述的同步驱动轮24和各个同步带轮22，且该双面同步带的两传动侧面交替传动连接所述的同步驱动轮24和各个同步带轮22。
再请参阅图3c所示，该定日镜装置中的同步传动带还可以包括第一同步带231和数个第二同步带232，所述的第一同步带231传动连接所述的同步驱动轮24和至少一同步带轮22，所述的各个第二同步带232均传动连接相邻的两个同步带轮22。
在实际使用当中，作为本发明的同步带传动方案，其中的同步带传动结构在每个子镜轴端安装一同步带轮，通过同步带连接彼此达到同步传动的目的。同步带安装简便，可调节性好，大部分零件均可使用现有的标准件。但在某些特殊的环境条件下，同步带的材料老化问题则不容忽视。
由于同步带传动的特殊性，同步带连接方式也较为多样，本发明可以提供以下3种不同的连接方案：
●每2个带轮间连接一同步带
●由一条单面同步带连接多个带轮
●由一条双面同步带连接多个带轮(上下绕过各个带轮)
再请参阅图4所示，该定日镜装置中的第一传动机构可以包括固定设置于所述的镜框支架3上的法兰轴承结构和减速驱动设备8，所述的减速驱动设备8通过所述的法兰轴承结构与所述的滚转轴11相驱动连接，且驱动所述的滚转轴11转动。
其中，该定日镜装置中的法兰轴承结构包括支撑板81和法兰82，所述的法兰82通过所述的支撑板81固定设置于所述的镜框支架3上，所述的滚转轴11与所述的法兰82相轴接。
同时，该定日镜装置中的减速驱动设备8包括电机、减速机构和传动轮，所述的电机依次通过所述的减速机构和传动轮与所述的法兰轴承结构相传动连接。
该定日镜装置中的传动轮可以为同步带轮或者钢丝轮。
不仅如此，该定日镜装置中的第一传动机构也可以包括固定设置于所述的镜框支架3上的铰接结构和伸缩驱动设备，所述的滚转轴11与所述的铰接结构相铰接，所述的伸缩驱动设备连接设置于所述的镜框1与镜框支架3之间，且驱动所述的镜框1绕所述的滚转轴11转动。
其中，该定日镜装置中的伸缩驱动设备可以为液压伸缩缸或者滚珠丝杆伸缩机构。
在实际使用当中，作为本发明的轴承机械传动方案，其在单元镜框两侧安装支撑板与法兰，法兰中焊接一轴，通过重载立式座轴承固定在2个支架上。同时，在法兰轴端连接同步带轮/钢丝轮。通过减速机输出直连来控制X轴转动。
作为本发明的液压杆/滚珠丝杠传动方案，则可以将镜框的一边与支架铰接，另一侧连接液压杆/滚珠丝杠，通过液压杆/丝杠的伸缩来完成滚转角的转动。
其中，该定日镜装置中的镜框1中所有的子镜2所在平面可以相互平行；或者再请参阅图5所示，也可以采用以下方式：即该定日镜装置中的镜框1沿所述的滚转轴11的延伸方向划分为数个区域，包括区域1、区域2和区域3，每个区域中的子镜2所在平面相互平行，不同区域的子镜2所在平面之间存在角度差，且该定日镜装置的所有子镜组成的镜面整体呈现凹面形。
在实际使用当中，本发明中的镜框滚转轴与吸热塔的相对位置如上进行设置，每个定日镜在镜场中的安装必须保证镜框滚转轴与镜中心-吸热塔平面相互垂直，且滚转轴水平。再请参阅图6所示，本发明中的采用上述定日镜装置的定日镜系统，包括设置于镜场9中的反射目标物体91和围绕该反射目标物体所设置的多个定日镜装置92，其中，所述的每个定日镜装置92中的镜框1的滚转轴11的延伸方向均与所述的反射目标物体91和相应的定日镜装置92的中心93所确定的平面94相垂直，或者所述的每个定日镜装置92中的各个子镜2的俯仰轴21的延伸方向均与所述的反射目标物体91和相应的定日镜装置92的中心93所确定的平面94相平行。
同时，该定日镜系统中的反射目标物体91可以为吸热塔、二次反射系统、或者其他形式的定日镜反射目标物。
在实际使用当中，本发明中的镜框1内的子镜2分区域设定角差，即每个区域中的子镜2相互平行，不同区域的子镜2之间设定一定的角差，使定日镜整体呈现凹多面体形，从而产生所需的聚光效果，减小光能在吸热器上的溢出损失。
采用了上述的定日镜装置及相应的定日镜系统，由于其中将多片子镜2集成到较大的镜框1中，子镜2间采用类似于百叶窗的安装方式，且子镜2宽度较小，从而有效地改善了风抗问题，并可以实现一组定日镜框架统一使用驱动机构，这样既减少了驱动机构数量，又通过精确测量与设计省去了大量的机械硬限位，可以实现定日镜的全天候连续工作，同时提高了可靠性，维护和校正更简单；通过同步带的传动机构实现了多片子镜的精确同步转动；通过刚性较好的子镜轴及其平行排布，改善了大尺寸子镜的转轴变形问题；不仅如此，本发明还通过条状子镜平行排布的方式以及滚转轴与吸热塔的特殊位置关系，有效地解决了子镜间的阴影/遮挡光学效率的问题，显著降低了单位面积的定日镜制造与维护成本，并有效提高定日镜的光学效率，简化现有定日镜复杂的校正方案，适用范围较为广泛，为新能源的进一步发展和推广应用奠定了坚实的基础。
在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (23)

1.一种定日镜装置，其特征在于，所述的定日镜装置包括一镜框、数个子镜、第一传动机构和第二传动机构，所述的镜框具有滚转轴，且该镜框通过所述的滚转轴活动设置于镜框支架上，所述的第一传动机构与所述的滚转轴传动连接并控制所述的镜框绕该滚转轴旋转；所述的各个子镜均具有俯仰轴，所述的各个俯仰轴相互平行，且所述的各个子镜通过对应的俯仰轴活动设置于镜框中，所述的第二传动机构与各个俯仰轴传动连接并控制各个子镜绕对应的俯仰轴相对于所述的镜框同步旋转，所述的滚转轴与各个俯仰轴均非平行。
2.根据权利要求1所述的定日镜装置，其特征在于，所述的滚转轴与各个俯仰轴处于同一个平面内，且该滚转轴与各个俯仰轴相互垂直或者相互成一定的角度；或者所述的滚转轴与各个俯仰轴未处于同一个平面内，且该滚转轴平行于由各个俯仰轴所构成的虚平面，该滚转轴在该虚平面上的投影均垂直于各个俯仰轴，或者与各个俯仰轴成一定的角度。
3.根据权利要求1所述的定日镜装置，其特征在于，所述的滚转轴呈水平方向。
4.根据权利要求1所述的定日镜装置，其特征在于，所述的各个子镜相互间隔分离设置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的定日镜装置，其特征在于，所述的第二传动机构包括设置于所述的各个俯仰轴上的从动曲柄、减速驱动设备、驱动曲柄和连杆，所述的驱动曲柄通过所述的连杆与各个从动曲柄相轴接，所述的减速驱动设备与所述的驱动曲柄的驱动端相连接，且驱动所述的驱动曲柄与各个从动曲柄同步摆动。
6.根据权利要求5所述的定日镜装置，其特征在于，所述的从动曲柄设置于所述的俯仰轴的端部或者中部。
7.根据权利要求5所述的定日镜装置，其特征在于，所述的减速驱动设备包括电机、减速机构和同步带轮，所述的电机依次通过减速机构、同步带轮与所述的驱动曲柄的驱动端相传动连接。
8.根据权利要求5所述的定日镜装置，其特征在于，所述的从动曲柄通过角度调整套与对应的俯仰轴相固定连接。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的定日镜装置，其特征在于，所述的第二传动机构包括设置于所述的各个俯仰轴上的同步带轮、减速驱动设备和同步传动带，所述的减速驱动设备通过所述的同步传动带与各个同步带轮相传动连接，且驱动所述的各个同步带轮同步转动。
10.根据权利要求9所述的定日镜装置，其特征在于，所述的同步带轮设置于所述的俯仰轴的端部。
11.根据权利要求9所述的定日镜装置，其特征在于，所述的减速驱动设备包括电机、减速机构和同步驱动轮，所述的电机通过减速机构与所述的同步驱动轮相传动连接，所述的同步驱动轮通过所述的同步传动带与各个同步带轮相传动连接。
12.根据权利要求11所述的定日镜装置，其特征在于，所述的同步传动带为一单面同步带，所述的单面同步带的传动侧面传动连接所述的同步驱动轮和各个同步带轮。
13.根据权利要求11所述的定日镜装置，其特征在于，所述的同步传动带为一双面同步带，所述的双面同步带上下交替绕过所述的同步驱动轮和各个同步带轮，且该双面同步带的两传动侧面交替传动连接所述的同步驱动轮和各个同步带轮。
14.根据权利要求9所述的定日镜装置，其特征在于，所述的同步传动带包括第一同步带和数个第二同步带，所述的第一同步带传动连接所述的同步驱动轮和至少一同步带轮，所述的各个第二同步带均传动连接相邻的两个同步带轮。
15.根据权利要求1至4中任一项所述的定日镜装置，其特征在于，所述的第一传动机构包括固定设置于所述的镜框支架上的法兰轴承结构和减速驱动设备，所述的减速驱动设备通过所述的法兰轴承结构与所述的滚转轴相驱动连接，且驱动所述的滚转轴转动。
16.根据权利要求15所述的定日镜装置，其特征在于，所述的法兰轴承结构包括支撑板和法兰，所述的法兰通过所述的支撑板固定设置于所述的镜框支架上，所述的滚转轴与所述的法兰相轴接。
17.根据权利要求15所述的定日镜装置，其特征在于，所述的减速驱动设备包括电机、减速机构和传动轮，所述的电机依次通过所述的减速机构和传动轮与所述的法兰轴承结构相传动连接。
18.根据权利要求17所述的定日镜装置，其特征在于，所述的传动轮为同步带轮或者钢丝轮。
19.根据权利要求1至4中任一项所述的定日镜装置，其特征在于，所述的第一传动机构包括固定设置于所述的镜框支架上的铰接结构和伸缩驱动设备，所述的滚转轴与所述的铰接结构相铰接，所述的伸缩驱动设备连接设置于所述的镜框与镜框支架之间，且驱动所述的镜框绕所述的滚转轴转动。
20.根据权利要求19所述的定日镜装置，其特征在于，所述的伸缩驱动设备为液压伸缩缸或者滚珠丝杆伸缩机构。
21.根据权利要求1至4中任一项所述的定日镜装置，其特征在于，所述的镜框中所有的子镜所在平面相互平行；或者所述的镜框沿所述的滚转轴的延伸方向划分为数个区域，每个区域中的子镜所在平面相互平行，不同区域的子镜所在平面之间存在角度差，且该定日镜装置的所有子镜组成的镜面整体呈现凹面形。
22.一种采用权利要求1所述的装置的定日镜系统，包括设置于镜场中的反射目标物体和围绕该反射目标物体所设置的多个定日镜装置，其特征在于，所述的每个定日镜装置中的镜框的滚转轴的延伸方向均与所述的反射目标物体和相应的定日镜装置的中心所确定的平面相垂直，或者所述的每个定日镜装置中的各个子镜的俯仰轴的延伸方向均与所述的反射目标物体和相应的定日镜装置的中心所确定的平面相平行。
23.根据权利要求22所述的定日镜系统，其特征在于，所述的反射目标物体为吸热塔、二次反射系统、或者其他形式的定日镜反射目标物。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102540402A (zh) * 2012-02-07 2012-07-04 上海晶电新能源有限公司 具有追日功能的定日镜系统
WO2012119545A1 (zh) * 2011-03-07 2012-09-13 上海晶电新能源有限公司 定日镜装置及相应的定日镜系统
CN104076824A (zh) * 2014-07-02 2014-10-01 浙江大学 一种基于连杆传动的线性菲涅尔聚光跟踪装置
CN104534400A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 陕西科技大学 一种教室可控自然光照明装置
CN107152908A (zh) * 2017-06-06 2017-09-12 长春晟博光学技术开发有限公司 塔式太阳能热发电定日镜整体型面拼接在线检测装置及检测方法
CN110057114A (zh) * 2019-04-01 2019-07-26 浙江中控太阳能技术有限公司 反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜
CN112467931A (zh) * 2020-10-19 2021-03-09 中能（天津）智能传动设备有限公司 一种光热定日镜俯仰位精密驱动推拉杆式结构

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104699113B (zh) * 2015-02-10 2018-09-28 浙江中控太阳能技术有限公司 一种用于塔式太阳能热发电的定日镜及其仰角驱动装置
CN107861528A (zh) * 2017-12-25 2018-03-30 东方宏海新能源科技发展有限公司 应用于双轴太阳能跟踪系统的柔索俯仰传动装置
CN114018173B (zh) * 2021-11-01 2024-04-02 江苏鑫晨光热技术有限公司 一种定日镜面形初始法线室外测量系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200997079Y (zh) * 2007-01-05 2007-12-26 张耀明 大型跟踪太阳采光装置
CN201014797Y (zh) * 2007-03-07 2008-01-30 张耀明 大型自动跟踪太阳装置
CN201286074Y (zh) * 2008-09-23 2009-08-05 梁代平 太阳能发电系统
WO2009122450A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 Pirelli & C.S.P.A. Sun tracker device
CN201621889U (zh) * 2009-10-23 2010-11-03 刘奇灵 定日镜

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AUPR356601A0 (en) * 2001-03-07 2001-04-05 University Of Sydney, The Solar energy reflector array
JP4473332B2 (ja) * 2008-10-27 2010-06-02 三井造船株式会社 太陽光集光用ヘリオスタットの制御方法及びその装置
CN101650083B (zh) * 2009-09-15 2012-11-28 宁夏清华园新能源科技有限公司 一种定时追光的平板太阳能集热器
CN201726345U (zh) * 2010-06-21 2011-01-26 江阴市华方新能源高科设备有限公司 连杆传动太阳能跟踪电站
CN102147518A (zh) * 2011-03-07 2011-08-10 何秋蓉 定日镜装置及相应的定日镜系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN200997079Y (zh) * 2007-01-05 2007-12-26 张耀明 大型跟踪太阳采光装置
CN201014797Y (zh) * 2007-03-07 2008-01-30 张耀明 大型自动跟踪太阳装置
WO2009122450A1 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 Pirelli & C.S.P.A. Sun tracker device
CN201286074Y (zh) * 2008-09-23 2009-08-05 梁代平 太阳能发电系统
CN201621889U (zh) * 2009-10-23 2010-11-03 刘奇灵 定日镜

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012119545A1 (zh) * 2011-03-07 2012-09-13 上海晶电新能源有限公司 定日镜装置及相应的定日镜系统
CN102540402A (zh) * 2012-02-07 2012-07-04 上海晶电新能源有限公司 具有追日功能的定日镜系统
CN104076824A (zh) * 2014-07-02 2014-10-01 浙江大学 一种基于连杆传动的线性菲涅尔聚光跟踪装置
CN104076824B (zh) * 2014-07-02 2016-04-13 浙江大学 一种基于连杆传动的线性菲涅尔聚光跟踪装置
CN104534400A (zh) * 2014-12-19 2015-04-22 陕西科技大学 一种教室可控自然光照明装置
CN104534400B (zh) * 2014-12-19 2016-08-24 陕西科技大学 一种教室可控自然光照明装置
CN107152908A (zh) * 2017-06-06 2017-09-12 长春晟博光学技术开发有限公司 塔式太阳能热发电定日镜整体型面拼接在线检测装置及检测方法
CN110057114A (zh) * 2019-04-01 2019-07-26 浙江中控太阳能技术有限公司 反射面积可调的光伏光热耦合定日镜镜面结构及定日镜
CN112467931A (zh) * 2020-10-19 2021-03-09 中能（天津）智能传动设备有限公司 一种光热定日镜俯仰位精密驱动推拉杆式结构

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