CN102213815A - 一种槽式太阳能集热器的反射镜支架 - Google Patents

一种槽式太阳能集热器的反射镜支架 Download PDF

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董军
王志峰
张剑寒
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Abstract

一种槽式太阳能集热器的反射镜支架。所述的反射镜支架(1)的上部有卡槽结构，该卡槽结构由在反射镜支架上部分开有的抛物线形卡槽(3)形成。卡槽(3)内部的下表面沿着抛物线延伸形成柱形抛物面，反射镜插入卡槽(3)内，反射镜的下表面与卡槽内部的下表面紧贴，反射镜的下表面形成柱形抛物面。插入反射镜支架卡槽内的反射镜弯曲形成柱形抛物面。

Description

一种槽式太阳能集热器的反射镜支架
技术领域
本发明涉及一种槽式太阳能集热器的反射镜支架。
背景技术
太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，在化石燃料逐年减少、国际能源形势日趋严峻的今天，开发利用太阳能是实现能源供应多元化、保证能源安全的重要途径之一。槽型太阳能集热器利用抛物面聚集太阳能平行光，从而加热工质，产生中高温蒸汽。槽式太阳能集热器一般包括：集热管、反射镜、支撑装置及跟踪装置。其中反射镜由抛物面型的反射材料形成，集热管位于抛物面的焦线上，跟踪装置保证反射镜光学中心的法线、集热管和太阳三点成一条直线。
传统的槽式太阳能集热器，反射镜采用整体成型方法制造，然而根据这种方法制造的反射镜成本较高且容易变形，可靠性不高。例如中科院电工研究所在2004年研究开发的槽式集热器，其反射镜采用超薄玻璃反射镜贴在玻璃钢制成的衬底的方法制造，玻璃钢衬底的成型工艺成本较高且耐候性不好，容易变形，变形后造成贴在其上的玻璃镜难以形成抛物面型。又例如皇明太阳能集团在2010年开发的槽式集热器，其反射镜采用超薄玻璃反射镜贴在热弯成型的玻璃上的方法制造。由于精度要求高，其玻璃热弯成型的工艺成本较高。而且在安装反射镜时，反射镜通过背部四点固定，安装时调整这4点的相对位置需要的工时较多，增大了安装成本。早期的美国专利US4372651采用两根上表面弯成抛物线形的工字钢，再把反射材料粘贴在该上表面上形成抛物面。采用这种方式粘贴反射材料的工作难度大且工作量也较大。美国专利US6994082采用薄膜材料作为反射材料，并发明一种张紧装置保持反射膜的面型。该发明中吸热管与集热器连接在一起同时围绕反射膜处的转轴转动。这种张紧装置可靠性不高，很难满足反射镜抛物面型的可靠性。另外该专利的跟踪装置通过传动轮实现，可靠性和耐候性不高。
中国专利CN 10186406反射镜的形成采用条状支撑件的方式形成一个抛物面型，再把反射镜附着在抛物面型条状支撑件上的最终形成。该专利所述的反射镜成本相对较低，但是条状物形成的抛物面精度受条状物本身的直线度以及径向截面的精度影响。而且更重要的是条状物形成的并不是抛物面而是由很多平面拼合成的类似抛物面的多平面组合。专利WO 2007/087680也是采用条状支撑件形成抛物面，再把反射材料附着在多条条状支撑件组成的抛物面上。存在的问题与前面提到的中国专利类似。
发明内容
本发明的目的是克服目前槽式太阳能集热器的反射镜成型技术成本较高，可靠性差的问题，提出了一种反射镜支架，解决反射镜成型的困难。
本发明采用的技术方案如下：反射镜支架采用铝合金或钢整体铸造的方式制造。反射镜支架上部为卡槽结构。该卡槽结构为由在反射镜支架上部分开有的抛物线形卡槽形成，卡槽内部的下表面呈抛物线形延伸，形成柱形抛物面。所述的卡槽内部的上表面与卡槽内部的下表面之间有间隙，且间隙大小相等，形状相同，所述的卡槽内部上表面延伸形成柱形抛物面的平行曲面。反射镜利用其本身的弹性插入所述的卡槽内。由于卡槽的间隙很小，反射镜的下表面与卡槽内部的下表面紧贴。反射镜的下表面将形成柱形抛物面。反射镜支架的下部是卡槽支撑板，卡槽支撑板上有与槽式太阳集热器连接用的安装孔。为了节约材料，减轻重量卡槽支撑板中间开三角形的孔。
本发明结构简单，反射镜安装拆卸很方便，且可靠性高、成本低。
附图说明
图1：本发明主视图；
图2：本发明反射镜安装示意图；
图3：卡槽截面图；
图4中a至t为本发明的集热器支架上部卡槽截面形状的部分结构。
图中：1反射镜支架、2反射镜、3卡槽、4卡槽支撑板、5卡槽内下表面、6卡槽内上表面。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式进一步说明本发明。
图1为本发明主视图。反射镜支架1上部有卡槽结构。该卡槽3内部的下表面沿着抛物线延伸形成柱形抛物面。反射镜支架1的下部是卡槽支撑板4，卡槽支撑板4上有与槽式太阳集热器连接用的安装孔。为了节约材料，减轻重量，卡槽支撑板中间开三角形的孔。
图2为本发明反射镜安装示意图。反射镜具有一定的弹性，反射镜插入所述的卡槽3内，由于卡槽的间隙很小，反射镜的下表面与卡槽内部下表面贴在一起。由于卡槽3内部的下表面沿着抛物线延伸形成柱形抛物面。反射镜的下表面也将形成柱形抛物面。
图3为卡槽截面图。卡槽内的下表面与上表面之间有间隙。
图4为本发明的集热器支架上部卡槽截面形状的结构。如图4所示，从卡槽截面图看，卡槽的截面至少有一对上下平行的直线，平行直线之间的间隙大小相等，形状相同，即卡槽内有至少有一对互相平行的上表面和下表面，平行的上表面和下表面之间的间隙大小相等，形状相同。如图4中a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m、n、o、p、q、r、s和t所示。

Claims (3)

1.一种用于槽式太阳能集热器的反射镜支架，其特征在于所述的反射镜支架(1)的上部有卡槽结构，所述的卡槽结构由在反射镜支架上部分开有的抛物线形卡槽(3)形成；所述的卡槽(3)内部的下表面沿着抛物线延伸形成柱形抛物面，反射镜插入所述的卡槽(3)内，反射镜的下表面与卡槽内部的下表面紧贴，反射镜的下表面形成柱形抛物面；反射镜支架(1)的下部为卡槽支撑板(4)，卡槽支撑板(4)上有与槽式太阳集热器连接用的安装孔。
2.如权利要求1所述的用于槽式太阳能集热器的反射镜支架，其特征在于所述的卡槽(3)内至少有一对互相平行的上表面和下表面，平行的上表面和下表面之间的间隙大小相等，形状相同。
3.如权利要求1所述的用于槽式太阳能集热器的反射镜支架，其特征在于所述的平行的上表面和下表面之间的间隙大于1毫米，小于10毫米。
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