CN202254379U - 位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统 - Google Patents

位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统 Download PDF

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Abstract

位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统，类似塔式聚光系统或菲涅尔反射镜线聚焦聚光系统，塔式聚光系统需要较大的占地面积和较大费用成本，菲涅尔反射镜线聚焦聚光系统通常难以达到较高的聚光比，且客观上也需要较大的规模。本申请涉及一种位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统，在一般建筑物的斜面或者楼顶平面上，建立“塔式吸收体”，其中塔的高度较低甚至取消塔高，吸收体位于最低处，在建筑物楼顶平面或屋顶斜面上建立600-2000个定日镜，使定日镜总能把反射光反射到吸收体上。定日镜大小在0.0001-1m2之间，为圆形、椭圆形、多边形。这种方式能够使在具体的建筑物上得到较稳定的太阳能聚光，可以产生高温，以便供热或发电。

Description

位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统
技术领域：太阳能聚光热发电 
背景技术：
塔式热发电具有规模较大、占地面积大、成本高、非民用等缺点，但其焦点不动的方式非常利于高温的收集和热发电效率的提高，应该设法降低成本或者开发出适用于民用的廉价产品。菲涅尔线性反射镜近几年得到应用，但通常规模较大且难以达到较高的聚光比。 
发明内容：
位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统，类似塔式聚光系统或菲涅尔反射镜线聚焦聚光系统，塔式聚光系统需要较大的占地面积和较大费用成本，菲涅尔反射镜线聚焦聚光系统通常难以达到较高的聚光比，且客观上也需要较大的规模。 
本申请涉及一种位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统，包括聚光镜即定日镜、塔架、吸收体、控制系统及系统的运行空间，其特征是：在建筑物的斜面或者楼顶平面上，建立“塔式吸收体”，其中塔的高度从屋脊算起0-5米，点聚焦吸收体位于塔架之上或者位于最低处，在建筑物楼顶平面或屋顶斜面上建立600-2000个定日镜，定日镜通过控制装置把反射光反射到吸收体上，定日镜大小在0.0001-1m2之间，为圆形、椭圆形、多边形。 
这种方式能够使在具体的建筑物上得到较稳定的太阳能聚光，可以产生高温，以便供热或发电。 
附图说明
附图1为塔架和吸收器在最高处的结构示意图。图2为塔架和吸收器在低处的结构示意图。图3为图1的变型。其中1、吸收器；2、塔支架；3、背阳面；4、朝阳面；5、菲涅尔定日镜；6、太阳光。 
具体实施方式
结合附图进行一下说明： 
图1和图2是技术方案的两种特例。结合附图举例说明：其中图1方式是塔支架(2)和吸收器(1)位于屋脊顶部，位于最高处，便于朝阳面(4)的菲涅尔定日镜(5)能够把反射光反射到塔支架(2)之上的吸收体(1)上。其中菲涅尔定日镜的布置方式区别于传统平面上的定日镜，传统平面上的定日镜为了能够使反射光聚焦通常把塔设置的很高，居于高处的塔支架上的吸收体通常因为居于高位需要更多的支撑负荷及需要繁琐的传导介质，因此传统的塔式发电聚光装置需要做的越大越好，这就需要大的场地和较大的定日镜及较大的规模，而在现实环境中难以满足这样的条件。而图1所示的塔式系统要灵活的多，塔在屋脊中部，已经较高，根据地形灵活设置，只要保证反射光更多的反射到吸收体(1)上即可，因此在现实操作中需要逐步抬高位于屋脊斜面下的镜面高度，即临近于屋檐的菲涅尔定日镜根据吸收体(1)的高度需要合理抬高菲涅尔定日镜(5)的高度，临近屋脊的菲涅尔定日镜需要降低高度。为了更好的设置菲涅尔定日镜不被前面的菲涅尔定日镜所阻挡，图3的设置模式就可以减小菲涅尔定日镜的高度。减小高度设置便于节省成本和减小施工难度增强系统稳定性。图3和图1比较仅仅是塔支架和吸收体的位置改变，更利于聚焦。 
图2采取塔支架(2)和吸收体(1)位于屋脊下的方式，而菲涅尔定日镜位置依次随屋脊斜面抬高，这种方式利于菲涅尔定日镜的反射光聚焦，利于降低成本。如果塔支架(2)和吸收体(1)位于屋面中间，即楼顶屋面中部，更利于聚光和降低成本。 
建筑物顶部很多是倾斜模式，比如房顶，菲涅尔定日镜的布置方式如上所述。如果建筑物顶部既有平面又有倾斜面，可以混合设置使用。 
但为了获取高温，必须增大聚光比，没有一定的聚光比，任何形式的聚光便不具备聚光所要求的实质内容。根据现阶段各种聚光方式获取高温和高效的聚光方式分析，点聚焦式聚光比应该大于600，小于2000，聚光比高于2000时容易使金属器具融化，给系统安全造成隐患，因此聚光比的设置是系统成功运行的关键。聚光比在我国现阶段的定日镜热发电示范工程中都没有得到重视，因此在塔式聚光系统中需要特别强调。 
菲涅尔定日镜转动前给定一定角度准确聚光，只要菲涅尔定日镜初始位置已定，以后每个菲涅尔定日镜的转动角度便是一样的，因此可以联动。 
菲涅尔定日镜的形状和大小说明：一般不可能做的很大，根据环境需求，在一定聚光比的条件下，设定菲涅尔反射镜的大小为0.0001m2至1m2之间，形状几乎不受限制，常用的为圆形和多边形。 
位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统与现阶段塔式聚光发电系统有如下区别： 
1，可以充分利用屋面进行点式聚光获取高温而不需要塔式聚光系统需要较大的占地面积。 
2，不受塔高限制，只要在某种环境下正确进行设计，保证充分聚光，塔的高度甚至可以取消。 
3，不受定日镜的强度限制。因为本申请中的菲涅尔定日镜可以位于建筑物朝阳一面，风力较小，所以较少考虑风荷因素，便于降低成本。 
4，不受大规模热发电限制，只要是需要高温的地方都可以运用，这是一种聚光方式，可以用来产生蒸汽供生产或人们日常生活。 
5，传热介质不一定从塔顶到塔底上下循环，发电机和循环系统可与塔架的吸收体平行或略微向下或向上。 
总结以上陈述，可以归结为： 
位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统，包括聚光镜即定日镜、塔架、吸收体、控制系统及系统的运行空间，其特征是：在建筑物的斜面或者楼顶平面上，建立“塔式吸收体”，其中塔的高度从屋脊算起0-5米，点聚焦吸收体位于塔架之上或者位于最低处，在建筑物楼顶平面或屋顶斜面上建立600-2000个定日镜，定日镜通过控制装置把反射光反射到吸收体上，定日镜大小在0.0001-1m2之间，为圆形、椭圆形、多边形。 

Claims (1)

1.位于房屋上的菲涅尔反射镜点聚焦聚光系统，包括聚光镜即定日镜、塔架、吸收体、控制系统及系统的运行空间，其特征是：在建筑物的斜面或者楼顶平面上，建立“塔式吸收体”，其中塔的高度从屋脊算起0-5米，点聚焦吸收体位于塔架之上或者位于最低处，在建筑物楼顶平面或屋顶斜面上建立600-2000个定日镜，定日镜通过控制装置把反射光反射到吸收体上，定日镜大小在0.0001-1m2之间，为圆形、椭圆形、多边形。 
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CN103590546A (zh) * 2012-08-14 2014-02-19 北京兆阳能源技术有限公司 一种太阳能建筑一体化装置

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