CN102621678A

CN102621678A - 太阳能定日镜的玻璃微弧曲面聚光镜

Info

Publication number: CN102621678A
Application number: CN2011100310061A
Authority: CN
Inventors: 朱亚农; 丛飞; 曾祥延
Original assignee: SHANGHAI GONGDIAN ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI GONGDIAN ENERGY TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-01
Anticipated expiration: 2031-01-28
Also published as: CN102621678B

Abstract

本发明涉及一种玻璃微弧曲面聚光镜，是太阳能聚光系统中定日镜装置的重要组成部分，由微弧曲面成型装置和微弧曲面镜倾角调整装置构成。微弧曲面成型装置通过微弧曲面镜倾角调整装置与定日镜镜架连接；所述微弧曲面成型装置由基板、背板、数张并列的反射镜以及包边构成；所述微弧曲面镜倾角调整装置由加强补片、檩条、连接件构成。本发明可以很方便地按需调整各微弧曲面镜相对于定日镜镜架的倾斜角度，使各微弧曲面镜组合在一起形成完整定日镜。与现有曲面玻璃定日镜成型工艺相比，本发明以简单合理的结构设计，实现了曲面玻璃定日镜成型成本低、易于加工生产的目的，有利于塔式太阳能集热发电的商业化推广。

Description

太阳能定日镜的玻璃微弧曲面聚光镜

技术领域

本发明涉及一种玻璃微弧曲面聚光镜，是太阳能聚光系统中定日镜装置的重要组成部分，属于太阳能应用技术领域。

背景技术

在塔式太阳能集热发电技术中，定日镜跟踪太阳并将太阳光反射、聚焦到接收器上，是实现塔式太阳能热发电的关键技术之一。国外塔式太阳能集热电站建设经验表明，定日镜成本约占系统建造总成本的50％，是制约塔式太阳能热发电商业化的重要原因之一。降低定日镜成本、提高定日镜性价比能有效促进塔式太阳能热发电的商业化。

为了提高聚光比和能量利用率，定日镜的反射镜面设计制造成具有微小的弧度，该微弧镜面成型工艺将直接影响定日镜的聚焦效果。典型的工艺流程是先将玻璃进行热弯成型，再对曲面进行银或铝等反射材料的电镀。这种工艺的加工比较复杂，显著增加了定日镜的成本，进而增加了塔式太阳能热发电站的初期投资；另外，热弯玻璃的镀膜工艺要求较高，使得定日镜的批量生产更加困难。定日镜的高成本和复杂的制造工艺制约了塔式太阳能热发电站的商业化推广。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足，提出一种容易实现的玻璃微弧曲面成型工艺结构聚光镜，从而降低成本、简化加工工艺，进而降低塔式太阳能热发电站的初期投资，促进其商业化。

本发明的技术方案是：一种太阳能定日镜的玻璃微弧曲面聚光镜，安装在定日镜镜架上，该玻璃微弧曲面聚光镜由微弧曲面成型装置和微弧曲面镜倾角调整装置构成；微弧曲面成型装置通过微弧曲面镜倾角调整装置与定日镜镜架连接；所述微弧曲面成型装置由基板、背板、数张并列的反射镜以及包边构成；所述基板的一面切割成具有微弧曲面的形状，通过粘结剂粘在并列的反射镜的背部；基板的另外一面通过粘结剂与背板粘结；粘接好的反射镜、基板及背板四周用所述包边包裹，固定为一体。所述微弧曲面镜倾角调整装置由加强补片、檩条、连接件构成；加强补片粘接并铆接在与基板相对的背板的一面；檩条焊接并铆接在加强补片上；连接件按照定日镜镜架的结构和尺寸焊接在所述檩条的相应位置上。

借助微弧曲面镜倾角调整装置中的连接螺栓则可以很方便地按需调整各微弧曲面镜相对于定日镜镜架的倾斜角度。结果，可以使各微弧曲面镜组合在一起形成完整定日镜。

与现有曲面玻璃定日镜成型工艺相比，本发明以简单合理的结构设计，实现了曲面玻璃定日镜成型成本低、易于加工生产的目的，有利于塔式太阳能集热发电的商业化推广。

附图说明

图1是本发明单片的玻璃微弧曲面聚光镜的正面轴侧视图。

图2是本发明单片的玻璃微弧曲面聚光镜的背面轴侧视图。

图3是本发明单片的玻璃微弧曲面聚光镜的背面正视图。

图4是图3的C-C视图。

图5是图3的B-B视图。

图6是图4中所示的倾角调整装置局部放大图。

图7是本发明组成的定日镜的示意图。

图中标记：

1、镜架；2、反射镜；3、基板；4、背板；5、包边；6、加强补片；7、檩条；8、连接件；81、螺柱；82、螺母；9、角钢。

具体实施方式

本发明涉及的玻璃微弧曲面聚光镜，是太阳能聚光系统中定日镜装置的重要组成部分，如图7所示，定日镜主要由玻璃微弧曲面聚光镜和镜架1等定日镜支撑结构构成。本发明涉及的玻璃微弧曲面聚光镜由玻璃微弧曲面成型装置和玻璃微弧曲面镜倾角调整装置构成，安装在定日镜镜架1。在本实施例中，如图1至图6所示，玻璃微弧曲面成型装置由基板3、背板4、数张并列的反射镜2以及镀锌板包边5构成。在本发明的实施例中，基板3是聚苯乙烯泡沫板，背板4是瓦楞型彩钢板，包边5是镀锌板。基板3安置在反射镜2的背部与背板4之间，并充填在反射镜2与背板4中的整个空间。基板3的一面切割成具有微小弧度的形状，该面与反射镜2的背部用粘结剂粘接在一起，使反射镜2与基板3的弧度相同。本发明定日镜聚光镜的镜面曲率(即基板3的微弧度)数值和定日镜在镜场中的位置及定日镜大小有关，也取决于产品本身采用的镜面的弯曲能力。镜面的曲率半径的具体取值由本领域技术可以很容易确定。在相邻的反射镜2之间保持有间隙；基板3的另一面与背板4也用粘结剂粘接在一起。粘接成型并加固后，在反射镜2和背板4四周由镀锌板包边5包裹，固定为一体。

如图2至图6所示，玻璃微弧曲面镜倾角调整装置由瓦楞型加强补片6、檩条7、连接件8和角钢9构成。檩条7有2根。檩条7的数量与产品大小、对结构强度的要求等有关，实际产品中至少为2根以上。檩条7间隔式地设置在背板4的背部，与背板4的瓦楞方向垂直。加强补片6顺着檩条7的方向置于背板4和檩条7之间。连接件8由螺柱81及位于螺柱81上且在角钢9两侧的螺母82组成。连接件8的螺柱81垂直焊接在檩条7上。

图7是安装有本发明玻璃微弧曲面聚光镜的定日镜的整体示意图。图中，数个玻璃微弧曲面聚光镜对称地安装在定日镜的镜架1上。

本发明的装配方法是：

先将加强补片6顺着檩条7的方向粘接在作为背板4的瓦楞型彩钢板的外部，并通过铆接加固，檩条7焊接在加强补片6上，并通过铆接加固。将连接件8焊接在檩条7上，焊接位置对应于定日镜镜架2上的角钢9的连接孔。再通过切割机将作为基板3的聚苯乙烯泡沫板一侧切割成弧形，弧形的曲率依据定日镜与接收器的距离以及接收器的尺寸等条件做事先的计算和设计；将基板3分别和各反射镜2的背部、背板4没有檩条7的一面相粘结，反射镜2粘结在基板3的弧形侧。由于反射镜2本身具有一定的弯曲性能，反射镜2就具有了基板3的弧度。用包边5再于它们四周包裹固定为一体。在相邻玻璃微弧曲面聚光镜单元之间保持一定的间隙，避免热膨胀导致反射镜2的凸起影响反射镜反射太阳光到接收器上的光斑大小以及太阳能利用率。

最后将连接件8的螺柱81穿过固结在定日镜镜架2上的角钢9，并在角钢9两侧加装螺母82。此结构实现了单片微弧曲面玻璃镜的倾角调整；旋转螺母82可以实现改变某单片微弧曲面玻璃镜与镜架1的距离以调整倾斜角度。调整完毕后拧紧螺母82。通过调节不同单片微弧曲面玻璃镜的每个连接螺栓即可实现设计的倾角，完成定日镜曲面成型和调整。

总之，通过对基板切割形成微小弧度而使粘接其上的反射镜形成微弧曲面，通过调节连接螺栓形成不同单片微弧曲面玻璃镜之间的倾角，最终形成定日镜玻璃曲面的成型和调整。

上述实施仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围：即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims

1.一种太阳能定日镜的玻璃微弧曲面聚光镜，安装在定日镜镜架上，其特征在于：玻璃微弧曲面聚光镜由微弧曲面成型装置和微弧曲面镜倾角调整装置构成；所述微弧曲面成型装置通过所述微弧曲面镜倾角调整装置与定日镜镜架连接。

2.根据权利要求1所述的聚光镜，其特征在于：所述微弧曲面成型装置由基板、背板、数张并列的反射镜以及包边构成；所述基板的一面切割成具有微小弧度的形状，该面与反射镜的背部用粘结剂粘接在一起，使反射镜与基板的弧度相同；基板的另一面与背板也用粘结剂粘接在一起；粘接好的反射镜、基板及背板四周用所述包边包裹，固定为一体。

3.根据权利要求1所述的聚光镜，其特征在于：所述微弧曲面镜倾角调整装置由加强补片、檩条、连接件构成；加强补片粘接并铆接在与基板相对的背板的一面；檩条焊接并铆接在加强补片上；连接件按照定日镜镜架的结构和尺寸固定在所述檩条的相应位置上。

4.根据权利要求2所述的聚光镜，其特征在于：基板充填在反射镜与背板中的整个空间。

5.根据权利要求3所述的聚光镜，其特征在于：所述檩条至少有2根，间隔式地设置在背板的背部；加强补片顺着檩条的方向置于背板和檩条之间。

6.根据权利要求3、5所述的聚光镜，其特征在于：连接件由螺柱及位于螺柱上且在角钢两侧的螺母组成，连接件的螺柱垂直焊接在檩条上。

7.根据权利要求1、2所述的聚光镜，其特征在于：在相邻的反射镜之间保持有一定的间隙。

8.一种太阳能定日镜的玻璃微弧曲面聚光镜的制备方法，其步骤是：

先将加强补片顺着檩条的方向粘接在作为背板的外部，并通过铆接加固，檩条焊接在加强补片上，并通过铆接加固；将连接件焊接在檩条上，焊接位置对应于定日镜镜架上的角钢的连接孔；再通过切割机将基板粘结反射镜的一面切割成弧形，弧形的曲率依据定日镜与接收器的距离以及接收器的尺寸等条件做事先的计算和设计；将基板分别和各反射镜的背部及背板没有檩条的一面相粘结，反射镜粘结在基板的弧形侧；用包边再于它们四周包裹固定为一体；最后将连接件的螺柱穿过固结在定日镜镜架上的角钢，并在角钢两侧加装螺母，拧紧螺母。