CN102679574A - 下射式镜、具有该下射式镜的系统以及该系统的使用 - Google Patents

下射式镜、具有该下射式镜的系统以及该系统的使用 Download PDF

Info

Publication number
CN102679574A
CN102679574A CN2012100579833A CN201210057983A CN102679574A CN 102679574 A CN102679574 A CN 102679574A CN 2012100579833 A CN2012100579833 A CN 2012100579833A CN 201210057983 A CN201210057983 A CN 201210057983A CN 102679574 A CN102679574 A CN 102679574A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mirror
ejection type
front surface
beam down
surface mirror
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012100579833A
Other languages
English (en)
Inventor
D.萨吉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Concentrated Solar Power Ltd
Original Assignee
Siemens Concentrated Solar Power Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Concentrated Solar Power Ltd filed Critical Siemens Concentrated Solar Power Ltd
Publication of CN102679574A publication Critical patent/CN102679574A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/82—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors characterised by the material or the construction of the reflector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/72—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with hemispherical reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/79—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with spaced and opposed interacting reflective surfaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Abstract

本发明涉及下射式镜、具有该下射式镜的系统以及该系统的使用。提供了用于下射式发电站的下射式镜，其中所述下射式镜是前表面镜。优选地，所述前表面镜被冷却。另外，提供了具有该下射式镜的系统以及该系统在下射式发电站中的使用。

Description

下射式镜、具有该下射式镜的系统以及该系统的使用
技术领域
本发明处于太阳能集中领域，并且涉及塔技术，特别地其下射式（beam-down）变化。本发明可以特别地应用于太阳能发电中。
背景技术
集中式太阳能（solar power）系统使用光学器件（例如透镜或镜（mirror））将大面积的日光或太阳热能集中到小面积上。在Ari Rabl, Tower Reflector for solar plant, Solar energy 1976;18:269-271中提出了光学器件的下射式布置。在下射式概念内，通过利用定日镜（heliostat）或反射镜场（reflector field）集中太阳光线并且朝向由塔支撑的下射式反射镜以及随后朝向太阳能接收器指引它们来生成电功率，所述太阳能接收器可以被定位在下射式镜的焦点处并且在地平面上。
电力可以从太阳能来生成。例如，所集中的光被转换成驱动连接到电力发电机的热力发动机（典型地蒸汽涡轮机）的热量。
下射式方案可以被看作普通的塔方案的变化，在所述普通的塔方案中塔不支撑反射镜，而是支撑接收器。事实上，接收器组件和电力块（例如具有电力发电机的热力发动机）可以被容易地安装和保持在地平面上。然而，适当的下射式反射镜或镜必须被提供用于下射式方案。而且，太阳能的一部分因为下射式镜而被损失，特别地因为不完全的反射和光学偏移而被损失。
发明内容
在本领域中存在对高效太阳能集中和生成的需要。同样地，在本领域中存在对方便安装和使用下射式镜的需要。
本发明提供一种用于太阳能集中的新颖系统和方法。该技术可以进一步被适配用于太阳能发电。本发明的主要思想是使用作为下射式镜的前表面镜。此外，下射式镜可以与冷却关联。
可以回想到，在理论上最高效的下射式镜几何结构中，下射式镜具有双曲面表面的形状。于是反射镜的虚焦点位于镜之上，并且实焦点位于镜之下。从定日镜传播的太阳光线包围成椎体，其具有处于镜的虚焦点的轨迹（locus）。
因此，在镜位于更靠近其虚焦点的情况下，其可以具有较小的尺度。然而，该镜用于接收整个太阳能场，即来自整个定日镜场的太阳能。在利用较小的镜的情况下，镜结构必须经受较高的能流密度。
确实，下射式发电站仍不会以商业规模建造。目前，典型的镜是背表面涂银的。于是镜加热仅允许大的下射式镜，但是大尺寸的镜是昂贵的。而且，难以精确且安全地定位大的镜：可能需要大于120m的高度。
根据本发明被用作下射式镜的前表面镜可以具有玻璃衬底。特别地，该衬底可以在反射涂层之下，即在镜的背面上。一些光（例如高达4％）可以透射通过反射涂层。该玻璃衬底于是可以吸收少至通过涂层透射的辐射的百分之几。
而且，前表面镜可以包括铝合金衬底。这样的衬底可以吸收通过反射涂层透射的大部分光，但是它可以提供具有刚性的镜结构并且允许高效冷却。
因此，在本发明的一个宽广的方面中，提供一种被配置用于在下射式太阳能集中装置中使用的前表面镜。
该镜可以是基本上双曲面的形状。
该镜可以反射太阳光谱中多于98％的辐射。
该镜可以具有玻璃衬底。
该镜可以具有铝衬底。
该镜可以具有铝合金衬底。
前反射层可以覆盖玻璃衬底，所述玻璃衬底可以覆盖合金衬底。
在一些实施例中，该镜具有粘合到玻璃衬底的肋状物（rib）。该肋状物可以平行于镜或朝向镜定向。
在一些实施例中，该镜具有肋状物，该镜具有粘合到铝合金衬底的肋状物。该肋状物可以平行于镜或朝向镜定向。
该镜的前表面反射层可以用透明材料（特定地玻璃）的薄保护层来覆盖。
在本发明的另一宽广方面中，提供一种用于太阳能集中的系统。
该系统可以包括至少一个空气鼓风机。该鼓风机可以被定位且定向成产生沿着镜的前表面的空气流。而且，该鼓风机可以被定位且定向成产生沿着镜的后表面的空气流。
该系统可以包括热导管，其被配置成冷却所述镜。
该系统可以包括水冷却系统，其被配置成冷却所述镜。
该系统可以包括支撑所述镜的塔。该塔还可以支撑热导管（如果其存在的话）。该塔还可以支撑水冷却系统（如果其存在的话）。
概括来说，本发明包括下述内容：
提供了用于下射式发电站的下射式镜，其中所述下射式镜是前表面镜。
另外，提供一种具有下射式镜的系统以及该系统在下射式发电站中的使用。
优选地，前表面镜包括玻璃衬底和/或具有至少一种金属的金属衬底。仅仅一种金属是可能的。不同金属的混合物也是可能的，从而产生合金。
各种金属是可能的。优选地，金属是铝。因此，金属衬底可以是铝衬底以及具有铝合金的衬底。
为了保护前表面镜的反射层，前表面镜被透明保护层覆盖。该保护层是薄的，具有几微米的厚度。
在一个实施例中，前表面镜包括肋状物。这些肋状物可以被附接到玻璃衬底以及金属衬底。这些肋状物具有冷却前表面镜的功能。
另外地或备选地，该系统包括用于冷却下射式镜的冷却系统。该冷却系统包括用于冷却前表面镜的水冷却系统。另外地或备选地，该冷却系统包括用于冷却前表面镜的热导管。
附图说明
根据参考附图对示例性实施例的描述来产生本发明的其他特征和优点。附图是示意性的。
图1示出定日镜场。
图2示出包括太阳辐射接收器的系统。
具体实施方式
该系统可以包括定日镜场。这样的系统由图1示出。
表1表示直径为1000m的太阳能定日镜场所需的镜面积与该镜能够经受的平均流量的相关性：
表1
Figure 222820DEST_PATH_IMAGE001
。
该系统可以包括太阳辐射接收器。此外，该系统可以包括电力块，例如具有电力发电机的热力发动机。这样的系统在图2中示意性地示出。
本领域技术人员将容易地认识到在不偏离其范围的情况下可以将各种修改和改变应用于此处所述的本发明的实施例。

Claims (11)

1.用于下射式发电站的下射式镜，其中所述下射式镜是前表面镜。
2.根据权利要求1所述的下射式镜，其中所述前表面镜包括玻璃衬底。
3.根据权利要求1或2所述的下射式镜，其中所述前表面镜包括具有至少一种金属的金属衬底。
4.根据权利要求3所述的下射式镜，其中所述金属是铝。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的下射式镜，其中所述前表面镜被透明保护层覆盖。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的下射式镜，其中所述前表面镜包括肋状物。
7.具有根据权利要求1至6中的一项所述的下射式镜的系统。
8.根据权利要求7所述的系统，其中存在用于冷却所述下射式镜的冷却系统。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述冷却系统包括用于冷却所述前表面镜的水冷却系统。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述冷却系统包括用于冷却前表面镜的热导管。
11.根据权利要求7至10中的一项所述的系统在下射式发电站中的使用。
CN2012100579833A 2011-03-07 2012-03-07 下射式镜、具有该下射式镜的系统以及该系统的使用 Pending CN102679574A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161449765P 2011-03-07 2011-03-07
US61/449765 2011-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102679574A true CN102679574A (zh) 2012-09-19

Family

ID=45953072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100579833A Pending CN102679574A (zh) 2011-03-07 2012-03-07 下射式镜、具有该下射式镜的系统以及该系统的使用

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102679574A (zh)
WO (1) WO2012120015A2 (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6708687B2 (en) * 2001-06-12 2004-03-23 James B. Blackmon, Jr. Thermally controlled solar reflector facet with heat recovery
AU2005278448B2 (en) * 2004-08-31 2008-12-18 Tokyo Institute Of Technology Sunlight heat collector, sunlight collecting reflection device, sunlight collecting system, and sunlight energy utilizing system
US20070223121A1 (en) * 2006-03-23 2007-09-27 Centre Luxembourgeois De Recherches Pour Le Verre Et La Ceramique S.A. (C.R.V.C.) Method of making reflector for solar collector or the like and corresponding product
US20080142000A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Sol Focus, Inc. Optic spacing nubs
US8266908B2 (en) * 2008-06-30 2012-09-18 Ormat Technologies, Inc. Multi-heat source power plant
US20100027144A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Guardian Industries Corp. Articles with protective coating

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012120015A2 (en) 2012-09-13
WO2012120015A3 (en) 2012-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103258894B (zh) 太阳能电热利用装置及其利用方法
EP2962149B1 (en) Light-concentrating lens assembly for a solar energy recovery system
CN101345497A (zh) 一种曲面太阳光接收器
EP3149846B1 (en) Solar concentrator
CN104901624A (zh) 一种全光谱的光伏光热联合系统
CN104901625A (zh) 一种太阳能全光谱分频调控的光伏光热联合系统
KR100933213B1 (ko) 태양광 발전용 집광 렌즈
CN107919848A (zh) 一种环形线性菲涅尔高倍聚光器
US20190323734A1 (en) Hybrid Solar Thermal and Photovoltaic Energy Collection
JP2016062931A (ja) 集光型太陽電池モジュール及び集光型太陽光発電システム
JP2013096676A (ja) 太陽エネルギー変換装置
KR101099375B1 (ko) 다중 반사형 태양 집광 구조체
US20080041444A1 (en) Solar CPV cell module and method of safely assembling, installing, and/or maintaining the same
Fraas et al. Infrared photovoltaics for combined solar lighting and electricity for buildings
CN101388625A (zh) 一种太阳能聚光发电装置
US20090308433A1 (en) Method and apparatus for cooling of solar power cells
CN204794873U (zh) 高聚光光伏发电热电联产系统及其组元结构
CN201876599U (zh) 一种槽式抛物面型太阳能聚光器
CN105627275B (zh) 聚光型太阳能蒸汽产生器
CN102679574A (zh) 下射式镜、具有该下射式镜的系统以及该系统的使用
KR20100040537A (ko) 태양광 전환 채광장치
CN202495453U (zh) 太阳能低倍聚光光伏发电模块
JP3172797U (ja) 太陽光線集光装置
CN104917453B (zh) 高聚光光伏发电热电联产系统及其组元结构
CN203192822U (zh) 太阳能电热利用装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120919