CN104567018B - 槽式抛物面太阳能聚光集热器及其组装工艺 - Google Patents

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Abstract

槽式抛物面太阳能聚光集热器及其组装工艺，该槽式抛物面太阳能聚光集热器包括吸热组件、反射镜组件、支撑装置；其特征在于：所述支撑装置包括支脚、长轴、抛物面型联接板；所述反射镜组件包括抛物面型支撑体、薄钢板。本发明产品具有很好的耐候性、不易变形；拆装维修非常方便，成本得到很大降低；鍍铝锌钢板的自然环境耐候性较钢板、鍍锌钢板更好，而价格性价比较不锈钢好。

Description

槽式抛物面太阳能聚光集热器及其组装工艺
技术领域
本发明属于太阳能聚光集热器领域，具体涉及槽式抛物面太阳能聚光集热器及其组装工艺。
背景技术
太阳能作为可再生能源，具备清洁、高效特点，得到全世界的广泛应用；聚光集热技术是太阳能开发利用的一种主要方式，其中槽式太阳能聚光集热技术是当前发展最热和最具商业化前景的聚光光热技术，采用槽式抛物面聚光器对太阳光汇集吸收。
在槽式抛物面太阳能聚光集热器中，一般包括：吸热组件、抛物面型反射镜、支撑装置及相配套的太阳跟踪装置；其中反射镜由抛物面型的反射材料形成，吸热组件中的集热管位于抛物面的焦线上；吸热组件作为重要部件，要求具备高吸收率，同时方便制作；目前现有的槽式太阳能集热器，其反射镜采用成型反射镜粘贴在热弯成型的钢化玻璃上的方法制造，其产品容易变形，由于镜子变形应力，致使钢化玻璃在应用中自爆，镜子破损率高。且生产制造的工艺成本较高安装调试的工作量较大，生产成本高。
中国专利ZL110238846.5一种槽式太阳能集热的反射镜及成型工艺，用窄条平面镜粘贴组合成近似的抛物面型，因不是完整连续的抛物面而使聚光效率降低。该工艺方法用强力胶粘贴衬底板，自然形成抛物面型，还存在这样的问题：若所用钢板厚，则无法自然形成抛物面型且随自然环境冷热冲击，强力胶在钢板应力作用下失效；若钢板薄，虽然应力小了，但在工作中不能承受较大的风载。
发明内容
本发明的目的在于提供槽式抛物面太阳能聚光集热器，其设计合理，安装、维修方便。
本发明的技术方案为：槽式抛物面太阳能聚光集热器，包括吸热组件、反射镜组件、支撑装置；其特征在于：所述支撑装置包括支脚、长轴、抛物面型联接板；所述反射镜组件包括抛物面型支撑体、薄钢板。
所述支脚上设有轴承座，所述长轴通过轴承座联接在支脚上；长轴的一端与变速箱相联，变速箱由驱动电机驱动；变速箱和驱动电机固定设在驱动支架板上。
所述长轴上固联有吸热组件支架，所述吸热组件固定设在吸热组件支架上；所述长轴上设有多个抛物面型联接板。
所述抛物面型支撑体的一端固联在所述抛物面型联接板上，抛物面型支撑体的另一端头部设有加强固联孔，所述加强固联孔上穿有固联杆；所述抛物面型支撑体上用沉头紧固螺钉固联有薄钢板，薄钢板固联在抛物面型支撑体上后自然弯曲成同样形状的抛物面；所述抛物面型支撑体由ABS材料整体注塑成型，支撑体非长度方向的断面成“工”字形，且间隔设置斜撑加强筋；所述薄钢板上覆合反光镜或反光膜。
作为优选的，所述固联杆通过自紧环进行限位，保证多个抛物面型支撑体相互之间的平行度和与长轴之间垂直度，使组合成集热器的每个支撑体成为一个整体，且使单个抛物面支撑体能承受更大的力；进一步的，所述相邻抛物面型支撑体之间的宽度为 200~600mm。
作为优选的，所述薄钢板选用鍍铝锌薄钢板；进一步的，所述鍍铝锌薄钢板的厚度为 1~ 1.5mm。
作为优选的，所述工字形结构的中间竖板上开有孔，起到节省材料和减小风载的作用。
作为优选的，所述吸热组件通过腔体固定扣设在吸热组件支架上；所述吸热组件包括椭圆形腔体、集热管；所述集热管设于椭圆形腔体中，所述集热管的轴线与椭圆形腔体轴向平行；所述椭圆形腔体的外表面上粘贴反光膜或镀反射镜面层；所述椭圆形腔体外紧密裹覆有耐高温保温层，所述耐高温保温层外设有保护壳。
作为优选的，抛物面型反射镜的焦点在椭圆形腔体的下焦点处，所述集热管的轴线设在椭圆形腔体的上焦点处。
作为优选的，椭圆形腔体光线入射口设置八字形两片反光镜；进一步的，八字形反射镜的夹角比抛物面聚光镜的入射夹角大1~2度。
本发明产品具有很好的耐候性、不易变形；拆装维修非常方便，能，成本得到很大降低；鍍铝锌钢板的自然环境耐候性较钢板、鍍锌钢板更好，而价格性价比较不锈钢好。
本发明的另一目的在于提供槽式抛物面太阳能聚光集热器的组装工艺，包括以下步骤：
步骤1：支撑装置的安装
将两只支脚固定，在两只支脚上分别安装轴承座，将长轴通过轴承座联接在支脚上；长轴的一端相联变速箱，将变速箱和驱动电机固定设在驱动支架板上；
步骤2 ：反射镜组件的安装
在长轴上焊接多个抛物面型联接板；将抛物面型支撑体的一端固联在所述抛物面型联接板上，抛物面型支撑体另一端的加强固联孔上穿上固联杆，由自紧环13进行限位；所述相邻抛物面型支撑体之间的宽度为 200-600mm；
按照预定尺寸裁剪鍍铝锌薄钢板，然后将鍍铝锌薄钢板固联在抛物面型支撑体上；所述薄钢板本身很薄，厚度为1—1.5mm；鍍铝锌薄钢板固联在抛物面型支撑体上后自然弯曲成同样形状的抛物面，薄钢板形成的抛物面正迎风面的强度刚度经ANSYS分析可抵抗8级风载荷而正常工作，侧迎风面可抵抗11级风载而不显著变形；按照预定尺寸裁剪反光镜或反光膜，然后通过树脂胶覆合在薄钢板的上表面；其中：抛物面正迎风面指抛物面开口方向与风向水平； 侧迎风面的不显著变形是指侧迎风面的最弱处变形小于2mm；
步骤3 ：吸热组件的安装
在所述长轴上固联吸热组件支架，然后将吸热组件通过腔体固定扣设在吸热组件支架上；并可通过调节机构调整吸热组件使抛物面反光镜的焦点落到所需位置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；图2为本发明支撑装置的结构示意图；图3为本发明的吸热组件结构示意图。
图中，1、支脚， 2、轴承座，3、鍍铝锌薄钢板，4、吸热组件支架， 5、腔体固定扣，6、吸热组件，7、变速箱，8、驱动电机，9、驱动支架板，10、抛物面型支撑体，11、抛物面型联接板，12、长轴，13、自紧环，14、固联杆，61、椭圆形腔体，62、集热管，63、耐高温保温层，64、保护壳。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1、图2、图3所示，槽式抛物面太阳能聚光集热器，槽式抛物面太阳能聚光集热器，包括吸热组件、反射镜组件、支撑装置。
所述支撑装置包括支脚1、长轴12、抛物面型联接板11；所述反射镜组件包括抛物面型支撑体10、鍍铝锌薄钢板3。
所述支脚1上设有轴承座2，所述长轴12通过轴承座2联接在支脚1上；长轴12的一端与变速箱7相联，变速箱7由驱动电机8驱动；变速箱7和驱动电机8固定设在驱动支架板9上。
所述长轴12上固联有吸热组件支架4，所述吸热组件6固定设在吸热组件支架4上；所述长轴12上设有多个抛物面型联接板11。
所述抛物面型支撑体10的一端固联在所述抛物面型联接板11上，抛物面型支撑体10的另一端头部设有加强固联孔，所述加强固联孔上穿有固联杆14；所述抛物面型支撑体10上用沉头紧固螺钉固联有鍍铝锌薄钢板3，鍍铝锌薄钢板3固联在抛物面型支撑体10上后自然弯曲成同样形状的抛物面；所述抛物面型支撑体10由ABS材料整体注塑成型，支撑体非长度方向的断面成“工”字形，且间隔设置斜撑加强筋；所述鍍铝锌薄钢板3上覆合反光镜或反光膜。
作为优选的，所述固联杆14通过自紧环13进行限位，保证多个抛物面型支撑体相互之间的平行度和与长轴之间垂直度，使组合成集热器的每个支撑体成为一个整体，且使单个抛物面支撑体能承受更大的力；进一步的，所述相邻抛物面型支撑体之间的宽度为200~ 600mm。
所述鍍铝锌薄钢板的厚度为 1~ 1.5mm。
所述工字形结构的中间竖板上开有孔，起到节省材料和减小风载的作用。
所述吸热组件6通过腔体固定扣5设在吸热组件支架4上；所述吸热组件6包括椭圆形腔体61、集热管62；所述集热管62设于椭圆形腔体61中，所述集热管62的轴线与椭圆形腔体61轴向平行；所述椭圆形腔体61的外表面上粘贴反光膜或镀反射镜面层；所述椭圆形腔体61外紧密裹覆有耐高温保温层63，所述耐高温保温层63外设有保护壳64；所述椭圆形腔体61光线入射口设置八字形两片反光镜。
作为优选的，抛物面型反射镜的焦点在椭圆形腔体61的下焦点处，所述集热管62的轴线设在椭圆形腔体61的上焦点处。
作为优选的，所述八字形反射镜的夹角比抛物面聚光镜的入射夹角大1~2度。
槽式抛物面太阳能聚光集热器的组装工艺，包括以下步骤：
步骤1：支撑装置的安装
将两只支脚固定，在两只支脚上分别安装轴承座，将长轴通过轴承座联接在支脚上；长轴的一端相联变速箱，将变速箱和驱动电机固定设在驱动支架板上；
步骤2 ：反射镜组件的安装
在长轴上焊接多个抛物面型联接板；将抛物面型支撑体的一端固联在所述抛物面型联接板上，抛物面型支撑体另一端的加强固联孔上穿上固联杆，由自紧环13进行限位；所述相邻抛物面型支撑体之间的宽度为 200-600mm；
按照预定尺寸裁剪鍍铝锌薄钢板，然后将鍍铝锌薄钢板固联在抛物面型支撑体上；所述薄钢板本身很薄，厚度为1—1.5mm；鍍铝锌薄钢板固联在抛物面型支撑体上后自然弯曲成同样形状的抛物面，薄钢板形成的抛物面正迎风面（抛物面开口方向与风向水平）的强度刚度经ANSYS分析可抵抗8级风载荷而正常工作，侧迎风面可抵抗11级风载而不显著变形（最弱处变形小于2mm）；按照预定尺寸裁剪反光镜或反光膜，然后通过树脂胶覆合在薄钢板的上表面；
步骤3 ：吸热组件的安装
在所述长轴上固联吸热组件支架，然后将吸热组件通过腔体固定扣设在吸热组件支架上；并可通过调节机构调整吸热组件使抛物面反光镜的焦点落到所需位置。

Claims (2)

1.槽式抛物面太阳能聚光集热器，包括吸热组件、反射镜组件、支撑装置；其特征在于：所述支撑装置包括支脚、长轴、抛物面型联接板；所述反射镜组件包括多个抛物面型支撑体、薄钢板；
所述支脚上设有轴承座，所述长轴通过轴承座联接在支脚上；长轴的一端与变速箱相联，变速箱由驱动电机驱动；变速箱和驱动电机固定设在驱动支架板上；
所述长轴上固联有吸热组件支架，所述吸热组件通过腔体固定扣设在吸热组件支架上；所述长轴上设有多个抛物面型联接板；
所述抛物面型支撑体的一端固联在所述抛物面型联接板上，抛物面型支撑体的另一端头部设有加强固联孔，所述加强固联孔上穿有固联杆；所述抛物面型支撑体上用沉头紧固螺钉固联有薄钢板，薄钢板固联在抛物面型支撑体上后自然弯曲成同样形状的抛物面；所述抛物面型支撑体由ABS材料整体注塑成型，抛物面型支撑体非长度方向的断面成“工”字形结构，且间隔设置斜撑加强筋；所述薄钢板上覆合反光镜或反光膜；
相邻抛物面型支撑体之间的宽度为 200~ 600mm；
所述薄钢板选用镀铝锌薄钢板；所述镀铝锌薄钢板的厚度为 1~ 1.5mm；
所述“工”字形结构的中间竖板上开有孔；
所述吸热组件包括椭圆形腔体、集热管；所述集热管设于椭圆形腔体中，所述集热管的轴线与椭圆形腔体轴向平行；所述椭圆形腔体的外表面上粘贴反光膜或镀反射镜面层；所述椭圆形腔体外紧密裹覆有耐高温保温层，所述耐高温保温层外设有保护壳；抛物面型反射镜的焦点在椭圆形腔体的下焦点处，所述集热管的轴线设在椭圆形腔体的上焦点处；椭圆形腔体光线入射口设置八字形两片反光镜；八字形反射镜的夹角比抛物面聚光镜的入射夹角大1~2度。
2.一种如权利要求1所述的槽式抛物面太阳能聚光集热器的组装工艺，包括以下步骤：
步骤1：支撑装置的安装
将两只支脚固定，在两只支脚上分别安装轴承座，将长轴通过轴承座联接在支脚上；长轴的一端相联变速箱，将变速箱和驱动电机固定设在驱动支架板上；
步骤2 ：反射镜组件的安装
在长轴上焊接多个抛物面型联接板；将抛物面型支撑体的一端固联在所述抛物面型联接板上，抛物面型支撑体另一端的加强固联孔上穿上固联杆，由自紧环进行限位；所述相邻抛物面型支撑体之间的宽度为 200~600mm；
按照预定尺寸裁剪镀铝锌薄钢板，然后将镀铝锌薄钢板固联在抛物面型支撑体上；所述薄钢板本身很薄，厚度为1~1.5mm；镀铝锌薄钢板固联在抛物面型支撑体上后自然弯曲成同样形状的抛物面，薄钢板形成的抛物面正迎风面的强度刚度经ANSYS分析可抵抗8级风载荷而正常工作，侧迎风面可抵抗11级风载而不显著变形；按照预定尺寸裁剪反光镜或反光膜，然后通过树脂胶覆合在薄钢板的上表面；
其中：抛物面正迎风面指抛物面开口方向与风向水平；侧迎风面的不显著变形是指侧迎风面的最弱处变形小于2mm；
步骤3 ：吸热组件的安装
在所述长轴上固联吸热组件支架，然后将吸热组件通过腔体固定扣设在吸热组件支架上；并通过调节机构调整吸热组件使抛物面反光镜的焦点落到所需位置。
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