CN103487858B - 一种复合式反射镜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种复合式反射镜及其制备方法，属于太阳能热利用领域，所述复合式反射镜用于聚集太阳能，其包括：反射层、背板玻璃层和粘接于所述反射层与所述背板玻璃层之间的胶片层，所述复合式反射镜还包括电热组件，其包括：若干根电热丝，布设于所述胶片层内；输入汇流条，其输出端与所述的若干根电热丝的输入端连接；输出汇流条，其输入端与所述的若干根电热丝的输出端连接；输入导线，其输出端与所述输入汇流条的输入端连接，其输入端探出所述反射层、背板玻璃层和胶片层；以及输出导线，其输入端与所述输出汇流条的输出端连接，其输出端探出所述反射层、背板玻璃层和胶片层。该复合式反射镜具有电加热功能，使用寿命长。

Description

一种复合式反射镜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种复合式反射镜及其制备方法，属于太阳能热利用领域，特别是涉及一种用于聚集太阳能的复合式反射镜及其制备方法。

背景技术

太阳能是太阳光的辐射能量，由于太阳光比较分散，在利用太阳能时，需要先通过反射镜将太阳光聚焦到真空集热管上，然后对太阳能热加以利用。

目前，用于聚集太阳能的反射镜多为复合式反射镜，其包括超薄反射层、胶片层和精密背板玻璃层，所述反射层用于反射聚集太阳光，所述背板玻璃层的面型与所述反射镜的设计面型相同，用于为所述反射层提供支撑，使其形成设计面型，所述胶片层位于所述反射层与所述背板玻璃层之间，用于将所述反射层与所述背板层通过粘接正在一起，形成完整的复合式反射镜。

反射镜一般在户外使用，我国北部地区冬季气温低冰雪多，冰雪凝结在反射镜表面无法及时清除，不但影响聚光集热，严重时还会压塌反射镜，严重影响了反射镜的使用寿命。

发明内容

一方面，本发明提供了一种复合式反射镜，用于聚集太阳能，反射层、背板玻璃层和粘接于所述反射层与所述背板玻璃层之间的胶片层，所述复合式反射镜还包括电热组件，其包括：若干根电热丝，布设于所述胶片层内；输入汇流条，其输出端与所述的若干根电热丝的输入端连接；输出汇流条，其输入端与所述的若干根电热丝的输出端连接；输入导线，其输出端与所述输入汇流条的输入端连接，其输入端探出所述反射层、背板玻璃层和胶片层；以及输出导线，其输入端与所述输出汇流条的输出端连接，其输出端探出所述反射层、背板玻璃层和胶片层。

较佳的，所述复合式反射镜为槽式聚光太阳能发电用反射镜。

较佳的，所述的复合式反射镜，包括至少两组所述电热组件，所述的至少两组电热组件并联。

较佳的，所述电热丝，其直径为0.1-0.2mm。

较佳的，所述电热丝为钨电热丝。

较佳的，所述胶片层，为聚氨酯胶片，其厚度为0.3-0.8mm。

较佳的，所述反射层，厚度为0.5-1.5mm。

较佳的，所述背板玻璃层，其厚度为2-6mm。

另一方面，本发明提供了一种复合式反射镜的制备方法，所述方法包括：分别制备反射层、胶片层及背板玻璃层，层合所述反射层、胶片层及背板玻璃层，所述胶片层的制备方法，包括：根据反射镜的设计尺寸裁剪胶片；根据热需求设计电热丝、输入汇流条及输出汇流条的用量及布局；根据反射镜的设计尺寸裁剪胶片；根据热需求设计电热丝、输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线的用量及布局；在所述胶片上布设所述电热丝、输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线；将所述输入导线和所述输出导线探出所述胶片，得到胶片层。

较佳的，所述层合所述反射层、胶片层及背板玻璃层，具体包括：将所述胶片层铺放到所述背板玻璃层上，使所述输入导线和所述输出导线探出所述背板玻璃层，然后在所述胶片层上铺放所述反射层，将层叠的所述背板玻璃层、胶片层及反射层一同放入真空袋中，抽真空，在125-130℃、1-1.5Mpa下反应0.5-1.5h，去掉所述真空袋，得到复合式反射镜。

借由上述技术方案，本发明提供的复合式反射镜至少具有下列优点：

通过在胶片层设置电热丝，通过导线将所述电热丝与外界电源连接，实现在不影响复合式反射镜正常汇聚太阳光的情况下，为反射镜的反射层进行电加热，从而有效的去除复合式反射镜反射层表面的积雪或冰霜，避免了由于反射层表面积雪或结冰霜等原因造成的聚光效率低、甚至反射镜被压垮等现象，延长了复合式反射镜的使用寿命。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例提供的复合式反射镜结构分解示意图；

图2是本发明一较佳实施例提供的复合式反射镜的电热组件及胶片层结构示意图；

图3是本发明一较佳实施例提供的复合式反射镜电加热操作示意图；

图4是本发明另一较佳实施例提供的复合式反射镜的电热组件及胶片层结构示意图；

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的复合式反射镜其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

实施例1

参见图1和图2，本实施例提供了一种复合式反射镜10，用于反射太阳光，聚集太阳能，复合式反射镜10包括反射层1、背板玻璃层2、胶片层3及电热组件4。反射层1用于反射太阳光，使太阳光会聚到一起，反射层1由反射率高的材料，按照复合式反射镜10的设计面型制成，本实施例中反射层1优选超薄银镜；背板玻璃层2根据所述复合式反射镜的设计面型制造，其厚度较厚，用于支撑反射层1，使反射层1保持设计面型；胶片层3粘接于反射层1与背板玻璃层2，胶片层3选用耐候性好的热熔胶；参见图2，电热组件4包括若干根电热丝41、输入汇流条421、输出汇流条422、输入导线431及输出导线432，电热丝41的数量根据具体的加热功率需求确定，所述的若干根电热丝41根据加热功率需求分散布局，设置于胶片层3内，为保证反射层受热均匀，优选所述的若干根电热丝41均匀分散在胶片层3中；汇流条用于将同一端的各电热丝的端头连接在一起，使所述的若干根电热丝并联，其中输入汇流条421的输出端与所述的若干根电热丝的输入端连接，输出汇流条422的输入端与所述的若干根电热丝的输出端连接；输入导线431的输出端与输入汇流条421的输入端连接，输入导线431的输入端探出反射层1、背板玻璃层2和胶片层3，用于与外界电源的输出端连接；输出导线432的输入端与输出汇流条422的输出端连接，输出导线432的输出端探出反射层1、背板玻璃层2和胶片层3，用于与所述外界电源的输入端连接。

参见图1，复合式反射镜10通过固定模块20固定到镜场中，参见图3，当遇到冰雪天气时，将所述的复合式反射镜的输入导线431与外界电源的输出端连接，将其输出导线432与所述外界电源的输入端连接,使所述复合式反射镜的电热组件与外界电源形成闭合的回路，外界电源提供的电流通过其输出端流入输入导线431，经由输入导线431流入输入汇流条421的输入端，通过汇流条421分流至并联的电热丝41，通过电热丝41产生热量，融化覆盖在反射层1上的冰雪；流经电热丝41的电流在输出汇流条422汇集，经由输出导线432的回流到外界电源的输入端。

本发明实施例提供的复合式反射镜，通过在胶片层设置电热丝，通过导线将所述电热丝与外界电源连接，实现在不影响复合式反射镜正常汇聚太阳光的情况下，为反射镜的反射层进行电加热，从而有效的去除复合式反射镜反射层表面的积雪或冰霜，避免了由于反射层表面积雪或结冰霜等原因造成的聚光效率低、甚至反射镜被压垮等现象，延长了复合式反射镜的使用寿命。

较佳的，所述复合式反射镜为槽式聚光太阳能发电用反射镜，所述输入导线431与温控器的输出端连接，所述输出导线432的输出端与温控器的输入端连接，所述复合式反射镜通过所述温控器控制开启或关闭。

槽式聚光太阳能发电用反射镜镜面面积较大，所需镜场面积广，因此一般分布在人烟罕至的野外，这种环境下，不但易出现雨雪等恶劣天气，还不易于及时发现及清理镜面积雪、冰霜等，本实施例中加热组件与温控器连接，可以通过温控器预设温度参数，控制电热组件的加热启动，实现低温下自动除冰雪，尤其适用于环境恶劣、面积广的大规模镜场。。

实施例2

参见图4，本实施例提供了一种复合式反射镜，与上述实施例相比，所述复合式反射镜，包括两组电热组件4，所述的两组电热组件4并联，参见图4，本实施例中复合式反射镜的两组电热组件4位于所述复合式反射镜的不同位置，以复合式反射镜的竖直中线为界限，第一组电热组件4位于复合式反射镜的左半部，第二组电热组件4位于复合式反射镜的右半部4。第一组电热组件4，其输入导线431与第一温控器的输出端连接，其输出导线432与该温控器的输入端连接，该电热组件通过第一温控器控制；第二组电热组件4其输入导线431与第二温控器的输出端连接，其输出导线432与该温控器的输入端连接，该电热组件通过第二温控器控制。在其他实施例中，电热组件4的数量也可以为两个以上，可以根据反射镜的面积大小及具体使用需要设置电热组件，各电热组件中各部件的数量、型号及布局可以相同也可以不同。

由于槽式聚光太阳能发电用反射镜镜面面积较大，其所跨越的镜场范围较广，因此可能出现反射镜部分区域存在积雪、冰霜，部分区域没有积雪、冰霜的现象，通过在所述复合式反射镜上分区域设置电热组件，分别控制各区域的电热组件，可以更有针对性的去除反射层上的冰雪冰霜，更加节能环保。

较佳的，本实施例中，所用电热丝41的直径为0.1-0.2mm，电热丝41的直径过细时在胶片布丝阶段容易断丝，从而造成电热组件无法正常工作；电热丝41的直径过粗时，会占用较多的胶片空间，造成胶片层3无法牢固的粘接反射层1与背板玻璃层2；当电热丝41的直径在0.1-0.2mm时，既能保证长期有效的工作，又能保证胶片层具有良好的粘接能力。

较佳的，电热丝41优选钨电热丝。由于分散在胶片层中的电热丝不便于检修，而槽式聚光太阳能发电用反射镜的使用寿命一般在10年以上，其使用环境又多为恶劣自然环境下的户外镜场，因此需要电热丝具有足够的稳定性及耐腐蚀性，钨电热丝塑性较好，在高温使用时其结构不易发生改变，耐腐蚀性强，因此尤其适用于槽式聚光太阳能发电用反射镜。

较佳的，胶片层3为聚氨酯胶片，其厚度为0.3-0.8mm，聚氨酯胶片具有良好的耐候性，当其厚度为0.3-0.8mm时，不仅能够包埋电热丝41还能够满足一般反射层1与背板玻璃层2粘接所需要的粘附力。较佳的，反射层1厚度为0.5-1.5mm，0.5-1.5mm的超薄银镜不仅具有良好的反射性能，而且具有一定的挠性，便于根据背板玻璃的形状微调其制成的反射层的面型，背板玻璃层2的厚度为2-6mm，2-6mm厚的玻璃板具有足够的支撑能力，能够保证反射镜尽可能的满足设计面型。

实施例3

本实施例提供了一种复合式反射镜的制备方法，所述方法包括：

步骤1：分别制备反射层、胶片层及背板玻璃层，具体包括：

1a：制备反射层：

按照复合式反射镜的设计面型，将反射率高的材料制成反射层，本实施例中反射层优选超薄银镜，超薄银镜的厚度优选0.5-1.5mm，反射层的具体制备方法选用一般复合式反射镜反射层的制备方法；

1b：制备胶片层：

胶片层3选用耐候性好的热熔胶，优选聚氨酯胶片，其具体制备方法包括：

1b1：根据复合式反射镜的设计尺寸裁剪胶片，本实施例中胶片优选聚氨酯胶片，其厚度优选0.3-0.8mm；

1b2：根据加热功率需求设计电热丝、输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线的用量及布局：

本实施例中，共设计有一组电热组件，该电热组件中的电热丝均匀分散在整个反射镜的胶片层内，共采用两个汇流条及两跟导线，即输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线，输入汇流条沿所述电热丝的输入端所在位置设置，输出汇流条沿各所述电热丝的输出端所在位置设置，使各电热丝并联，输入导线的输出端与输入汇流条的输入端连接，输出导线的输入端与输出汇流条的输出端连接；

1b3：在所述胶片上布设所述电热丝、输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线，具体包括：

用布丝机在所述胶片上布丝：

根据设计的电热丝数量及布局，调节好布丝机的布丝间距和其他布丝参数；将裁剪好的胶片放置在布丝机的滚筒上，调整好电热丝的曲度，开始布丝，布丝结束后引出电热丝两端的接头；

在所述胶片上布放所述输入汇流条和所述输出汇流条，将所述电热丝的一端与所述输入汇流条连接，另一端与所述输出汇流条连接，具体为：

将布好丝的胶片平放在操作台上，用导电银浆将输入汇流条及输出汇流条粘贴在胶片上的预设位置，使电热丝的一端与所述输入汇流条粘接，另一端与所述输出汇流条粘接；

将所述输入汇流条的输入端与输入导线连接，将所述输出汇流条的输出端与输出导线连接；

电热丝、输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线的布设及连接顺序可以根据需要调整；

1b4：将所述输入导线和所述输出导线探出所述胶片，得到胶片层。

1c:制备背板玻璃层：背板玻璃层2根据所述复合式反射镜的设计面型制造，其玻璃厚度较厚，优选2-6mm，用于支撑反射层1，使反射层1保持设计面型；背板玻璃层的具体制备方法选用一般复合式反射镜背板玻璃层的制备方法；

步骤2：粘合所述反射层、胶片层及背板玻璃层，本实施例中，该步骤具体操作如下：

将所述胶片层铺放到所述背板玻璃层上，使所述输入导线和所述输出导线探出所述背板玻璃层；

然后在所述胶片层上铺放所述反射层；

将层叠的所述背板玻璃层、胶片层及反射层一同放入真空袋中，抽真空；

然后将所述背板玻璃层、胶片层及反射层连同所述真空袋一同放入气压釜内，在125-130℃、1.12Mpa下反应1h；

取出，放至室温去掉所述真空袋，得到复合式反射镜。

由于胶片中布有电热丝，在步骤2中，若反应温度过高、反应时间过长，容易导致电热丝游走，偏离设计位置，从而导致加热不均甚至出现电热丝局部烧毁断路等现象；若加热温度过低反应时间过短，胶片无法达到最佳粘度，造成反射层与背板玻璃层粘接不牢，缩短了反射镜的使用寿命；在125-130℃、1-1.5Mpa下，反应0.5-1.5h，电热丝能保持设计形态，且胶片具有较好的粘结性。

本发明实施例提供的复合式反射镜的制作方法，制造出在胶片层设置有电热丝的复合式反射镜，该复合式反射镜的所述电热丝通过导线与外界电源连接，实现在不影响复合式反射镜正常汇聚太阳光的情况下，为反射层进行电加热，从而有效的去除复合式反射镜反射层表面的积雪或冰霜，避免了由于反射层表面积雪或结冰霜等原因造成的聚光效率低、甚至反射镜被压垮等现象，延长了复合式反射镜的使用寿命；本发明实施例提供的方法操作简单，适宜批量化生产，并且可自动化操作、效率高、质量稳定。

较佳的，所述复合式反射镜为槽式聚光太阳能发电用反射镜。槽式聚光太阳能发电用反射镜镜面面积较大，所需镜场面积广，因此一般分布在人烟罕至的野外，这种环境下，不但易出现雨雪等恶劣天气，还不易于及时发现及清理镜面积雪、冰霜等，因此尤其需要能够自动清除积雪、冰霜的反射镜。

实施例4

本实施例提供了一种复合式反射镜的制备方法，该方法与实施例3相同，唯一不同的是电热丝及汇流条的用量及布局，具体为：

1b2’：根据加热功率需求设计电热丝、输入汇流条及输出汇流条的用量及布局：

本实施例中，共设计有两组电热组件，参见图4，以复合式反射镜的竖直中线为界限，第一组电热组件4位于复合式反射镜的左半部，第二组电热组件4位于复合式反射镜的右半部4。两个电热组件4的设计方法均与实施例3中电热组件4的设计方法相同，在其他实施例中，电热组件4的数量也可以为两个以上，可以根据反射镜的面积大小及具体使用需要设置电热组件，各电热组件中各部件的数量、型号及布局可以相同也可以不同；

由于槽式聚光太阳能发电用反射镜镜面面积较大，其所跨越的镜场范围较广，因此可能出现，反射镜部分区域存在积雪、冰霜，部分区域没有积雪、冰霜的现象，通过在所述复合式反射镜上分区域设置电热组件，分别控制各区域的电热组件，可以更有针对性的去除反射镜上的冰雪冰霜，更加节能环保。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种复合式反射镜，用于聚集太阳能，其包括：反射层、背板玻璃层和粘接于所述反射层与所述背板玻璃层之间的胶片层，其特征在于，所述复合式反射镜还包括电热组件，其包括：

若干根电热丝，布设于所述胶片层内；

输入汇流条，其输出端与所述的若干根电热丝的输入端连接；

输出汇流条，其输入端与所述的若干根电热丝的输出端连接；

输入导线，其输出端与所述输入汇流条的输入端连接，其输入端探出所述反射层、背板玻璃层和胶片层；以及

输出导线，其输入端与所述输出汇流条的输出端连接，其输出端探出所述反射层、背板玻璃层和胶片层；

其中，所述电热丝，其直径为0.1-0.2mm；所述胶片层为聚氨酯胶片，其厚度为0.3-0.8mm。

2.根据权利要求1所述的复合式反射镜，其特征在于：所述复合式反射镜为槽式聚光太阳能发电用反射镜。

3.根据权利要求2所述的复合式反射镜，其特征在于：

包括至少两组所述电热组件，所述的至少两组电热组件并联。

4.根据权利要求1-3任一项所述的复合式反射镜，其特征在于：所述电热丝为钨电热丝。

5.根据权利要求1所述的复合式反射镜，其特征在于：

所述反射层，厚度为0.5-1.5mm。

6.根据权利要求1所述的复合式反射镜，其特征在于：

所述背板玻璃层，其厚度为2-6mm。

7.一种复合式反射镜的制备方法，所述方法包括：分别制备反射层、胶片层及背板玻璃层，层合所述反射层、胶片层及背板玻璃层，其特征在于，所述胶片层的制备方法，包括：

根据反射镜的设计尺寸裁剪胶片；

根据热需求设计电热丝、输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线的用量及布局，其中，所述电热丝，其直径为0.1-0.2mm；

在所述胶片上布设所述电热丝、输入汇流条、输出汇流条、输入导线及输出导线；

将所述输入导线和所述输出导线探出所述胶片，得到胶片层；其中，所述胶片层为聚氨酯胶片，其厚度为0.3-0.8mm。

8.根据权利要求7所述的复合式反射镜的制备方法，其特征在于，所述层合所述反射层、胶片层及背板玻璃层，具体包括：

将所述胶片层铺放到所述背板玻璃层上，使所述输入导线和所述输出导线探出所述背板玻璃层，然后在所述胶片层上铺放所述反射层，将层叠的所述背板玻璃层、胶片层及反射层一同放入真空袋中，抽真空，在125-130℃、1-1.5Mpa下反应0.5-1.5h，去掉所述真空袋，得到复合式反射镜。