CN202393960U - 一种新型太阳能反射镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能反射镜，在一个反射镜架上平行布置有三片或三片以上的条状平面反射镜，每相邻两片条状平面反射镜的反射面法线在反射面一侧夹角为锐角，本实用新型能够在增加成本很少的情况下大幅提高集热器上的聚光倍率，与采用弧面镜相比，达到相同聚光效果的成本大幅下降。

Description

一种新型太阳能反射镜

技术领域

本实用新型属于太阳能技术领域，涉及菲涅尔式太阳能集热技术，具体涉及一种新型太阳能反射镜。 

背景技术

随着国民经济的迅速增长，对能源的需求日益旺盛，能源短缺以及化石能源所产生的环境污染问题日益尖锐。可再生能源资源潜力大，可持续利用，在满足能源需求、改善能源结构、减少环境污染、促进经济发展等方面发挥了重要作用，已引起了国际社会的广泛关注。从资源量、分布范围、清洁性、技术可靠性等方面分析，太阳能比其它可再生能源更具优越性。太阳能利用技术是能源技术发展的热点，也是国际可再生能源技术发展的重点。 

太阳能具有资源充足、长寿、分布广泛、安全、清洁、技术可靠等优点。由于太阳能可以转换成多种其他形式的能量，因此应用范围非常广泛。其中太阳能发电在我国具有很大的发展潜力。我国太阳能资源丰富，全国总面积2/3以上地区年日照时数大于2000小时，与美国相近，比欧洲、日本优越得多。我国太阳能资源的理论储量达每年17000亿吨标准煤，约等于数万个三峡工程发电量的总和。 

菲涅尔式太阳热集热技术是一种重要的太阳能集热方式，通过该技术可以将较低的太阳能密度转化为高密度的太阳能，产生较高的温度从而提高太阳能吸收利用的效率。菲涅尔式集热技术系统由反射镜及集热器组成。其中，集热器固定在一定高度处，多列反射镜与集热器平行布置在地面上，通过调整反射镜的角度将太阳光聚集到集热器上，实现集热器上的高倍聚光，管内的集热介质将聚集到集热器上的热量带走并进行利用。此相关的现有技术可以参阅公开号为US2009/0056703的美国专利申请。 

在现有的技术中，布置于地面的反射镜通常采用平面反射镜或者弧面反射镜。在实际应用中，平面反射镜的聚光比低，弧面反射镜成本比较高，都需要进一步改进。 

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种新型太阳能反射镜，能够在增加成本很少的情况下大幅提高集热器上的聚光倍率，与采用弧面镜相比，达到相同聚光效果的成本大幅下降。 

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是： 

一种新型太阳能反射镜，在一个反射镜架上平行布置有三片或三片以上的条状平面反射镜3，每相邻两片条状平面反射镜3的反射面法线在反射面一侧夹角为锐角。 

所述条状平面反射镜3的长度方向与反射镜架的宽度方向一致。 

所述条状平面反射镜3玻璃反射镜或者镜面不锈钢，也可以使用其它可以用于反射的材料。 

相邻两片条状平面反射镜3的侧面相接触，也可以相互隔离。 

所述夹角随着平面反射镜3与集热器距离的增加而减小，平面反射镜3在所述集热器上完成聚焦。 

本实用新型中，相邻两片条状平面反射镜的反射面法线的夹角大小的具体选择与该反射镜至集热器之间的距离以及条状平面反射镜及集热器的几何形状有关，该夹角使得在一天中大部分时间里，安装在同一个反射镜架上的条状平面反射镜都能够将入射的平行太阳光照射至集热器上。当反射镜至集热器之间的距离增加时，反射镜上相邻条状平面反射镜的反射面法线间的夹角应适当减小。 

本实用新型与现有技术相比，既可以使每列反射镜的反射光线在集热器上完成聚焦，又能够根据不同的反射镜与集热器的形状和间距等因素来做相应调整，具有通用性，同时成本低廉，适合规模应用。 

附图说明

图1为现有的菲涅尔式太阳能集热系统的立体结构示意图。 

图2为现有的用于菲涅尔式太阳能集热系统的反射镜的结构示意图，反射镜采用平面镜结构。 

图3为现有的用于菲涅尔式太阳能集热系统的反射镜的结构示意图，反射镜采用弧面镜结构。 

图4为本实用新型的反射镜的结构示意图。 

图5为本实用新型的反射镜在光线照射下的反射光路图。 

图6为本实用新型的反射镜的条状平面反射镜的反射面法线的夹角的示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。 

参阅图1所示，为现有的菲涅尔式太阳能集热系统的示意图。图中，101为集热器，102为反射镜，通过调整每一列反射镜102的角度，可以将入射的太阳光照射到集热器的表面上。 

参阅图2所示，为现有的用于菲涅尔式太阳能集热系统的反射镜的结构示意图，反射镜采用平面镜结构，当采用平面镜201时，每列反射镜的反射光线在集热器上无法聚焦。 

参阅图3所示，为现有的用于菲涅尔式太阳能集热系统的反射镜的结构示意图，反射镜采用弧面镜结构，当采用弧面镜202时，通过改变镜面的弧度，可以使每列反射镜的反射光线在集热器上聚焦，但弧面镜的价格比平面镜的价格要高。 

参阅图4所示，为本实用新型的反射镜的结构示意图。镜架可以采用现有的镜架结构形式，在一个镜架上，沿着镜架的宽度方向安装了三片条状平面反射镜301、302和303。条状平面反射镜301、302和303的长度方向都与集热器101的长度方向平行。条状平面反射镜301与302的反射面法线在 反射面一侧夹角为锐角，条状平面反射镜302与303的反射面法线在反射面一侧夹角也为锐角。 

参阅图5所示，为实施本实用新型的反射镜在平行入射光照射下的反射光路图。光线405为平行光线，代表实际应用中的入射太阳光。调整反射镜的角度，可以使得条状平面反射镜301、302及303的反射光线406、407及408都照射到集热器404的表面上。根据光学原理，如平面反射镜301、302及303的反射面在一个平面上，反射光线406、407及408则不能同时照射到集热器404的表面上，因此平面反射镜301、302及303间存在一个夹角，很明显，该夹角在反射面一侧应该为锐角。 

参阅图6所示，为实施本实用新型的反射镜的条状平面反射镜间夹角的示意图。图中中心线501、502及503分布代表了条状平面反射镜301、302和303的各反射面的法线。反射镜301与302的反射面法线有一个夹角，即夹角504，反射镜302与303的反射面法线有一个夹角，即夹角505。夹角504、505的大小主要与反射镜301、302及303到集热器405的距离有关，也与条状平面反射镜301、302及303的几何尺寸及相对位置有关。夹角504、505的角度大小应通过计算分析或者实际测试来确定，使得对不同角度入射的平行光，在对反射镜的角度进行调整后，三片条状平面反射镜301、302及303都能将入射光反射到集热器405的表面上去。当反射镜301、302及303到集热器405的距离变大时，夹角504、505的角度要适当减小(或者减小量很小，可以维持不变)。 

本实用新型的另外实施例，条状平面反射镜的数量分别为四片和五片，相邻条状平面反射镜的夹角根据实际的反射镜与集热器的形状和间距等因素来做相应调整，这种调整可以根据具体条件逐步进行试验测试做出，也可以平面反射光学的知识计算得出，试验测试和计算分析对于本领域技术人员来讲，都是常规的应用。 

根据上述的反射镜与集热器的形状和间距等因素，在具体应用中，条状平 面反射镜的数量可以继续增加，直到满足能将大部分平行光反射到集热器上。 

Claims (6)

1.一种新型太阳能反射镜，其特征在于，在一个反射镜架上平行布置有三片或三片以上的条状平面反射镜(3)，每相邻两片条状平面反射镜(3)的反射面法线在反射面一侧夹角为锐角。

2.根据权利要求1所述的太阳能反射镜，其特征在于，所述条状平面反射镜(3)的长度方向与反射镜架的宽度方向一致。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能反射镜，其特征在于，所述条状平面反射镜(3)为玻璃反射镜或者镜面不锈钢。

4.根据权利要求1或2所述的太阳能反射镜，其特征在于，相邻两片条状平面反射镜(3)的侧面相接触。

5.根据权利要求1或2所述的太阳能反射镜，其特征在于，相邻两片条状平面反射镜(3)相互隔离。

6.根据权利要求1或2所述的太阳能反射镜，其特征在于，所述夹角随着平面反射镜(3)与集热器距离的增加而减小，平面反射镜(3)在所述集热器上完成聚焦。

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