CN202455292U - 用于中央塔式发电站的定日镜及其反射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于中央塔式发电站的定日镜的反射装置，该定日镜包括一个或多个用于产生机械能的运动元件；该反射装置包括反射镜组件和扭矩管，其中所述反射镜组件包括至少一个反射表面和多个位于其后的支撑桁架结构；所述扭矩管被构造成将所述机械能传输至所述反射镜组件。本实用新型公开一种包括上述反射装置的定日镜。

Description

用于中央塔式发电站的定日镜及其反射装置

技术领域

本公开涉及太阳能发电塔，并特别涉及设计成用于该太阳能发电塔的定日镜，并具体涉及其部件。 

背景技术

能源供应商一直在致力于寻求替代性一次能源。一种这样的能源为太阳能，且一种利用太阳能的方式为采用太阳能发电塔。 

一种典型的太阳能发电塔装置包括定日镜的阵列以及收集塔。每个定日镜均被构造成跟踪太阳且将日光向收集塔的槽反射，从而加热此槽及其内容物。构成热传输介质的传热流体(其可为例如熔盐或热油的液体)容纳在上述槽中。 

将加热的热流体输送至发电站(例如蒸汽发电站)，其中热流体的热能用于驱动其一个或多个涡轮，以便以传统的方式如通过将每个涡轮的轮轴连接至发电机来发电。 

实用新型内容

本实用新的目的在于提供一种用于中央塔式发电站的定日镜及其反射装置，以解决现有的技术问题。 

根据本实用新型所公开的主题的一方面，提供了一种用于中央塔式发电站的定日镜的反射装置，该定日镜包括一个或多个用于产生机械能的运动元件，该反射装置包括： 

反射镜组件，其包括至少一个反射表面和多个位于其后的支撑桁架结构；和 

扭矩管，其被构造成将机械能传输至反射镜组件。 

每个桁架结构可包括与反射表面基本平行的支撑臂、每个在其顶端均连接至支撑臂的两个斜杆、和横跨于支撑臂中心和斜杆底端之间的横梁。 

横梁可容置于在扭矩管中形成的狭槽内。 

反射镜组件还可包括多个托架，该托架在其下端附接至桁架结构，且在其上端支撑反射表面。 

托架的上端可沿抛物线轨迹设置。 

每个托架可包括位于其上端的垫片，该垫片包括具有粘合剂的上平面，从而便于将反射表面附接至托架。 

桁架结构可沿抛物线轨迹设置。 

反射表面在两个垂直方向上可为抛物线状。 

扭矩管可包括多个狭槽，这些狭槽的一部分被构造成便于连接至运动元件，且这些狭槽的另一部分被构造成便于连接至桁架，从而便于将机械能传输至反射镜组件。 

根据本实用新型所公开的主题的另一方面，提供了一种包括如上所述的反射装置的定日镜。 

本实用新型的优点在于，通过对定日镜的反射装置的改进，提高其反射率，且结构牢固可靠。 

附图说明

为了理解本实用新型所公开的主题以及为了了解在实践中本实用新型是如何实施的，现将参照附图且仅以非限制的示例方式来对实施方案进行描述，其中： 

图1为太阳能发电塔的示意图； 

图2为图1中所示的太阳能发电塔的定日镜的透视图； 

图3A和图3B分别为根据本实用新型所公开的主题的反射装置的顶部透视图和底部透视图； 

图4为图3A和图3B中所示的反射装置的扭矩管的透视图； 

图5A为图3A和图3B中所示的反射装置的支撑臂的前视图； 

图5B为沿图5A中的线V-V截取的支撑臂的剖视图； 

图6A为图3A和图3B中所示的反射装置的斜杆的前视图； 

图6B为图6A中所示的斜杆的顶端的近透视图； 

图6C为图6A中所示的斜杆的底端的近前视图； 

图7为图3A和图3B中所示的反射装置的横梁的透视图； 

图8为图3A和图3B中所示的反射装置的桁架和扭矩管的近透视图；以及 

图9A和图9B分别为图3A和图3B中所示的反射装置的中心托架和侧部托架的透视图。 

具体实施方式

如图1所示，提供了通常以10表示的太阳能发电塔。太阳能发电塔10包括定日镜12的阵列，其被构造成向收集塔14反射撞击的太阳辐射。收集塔14含有由反射的太阳辐射加热并从而用于向发电站提供电力的热流体(未包括在内)。发电站可为例如水力发电，在这种情况下，加热的热流体用于使水过热，这些水随后通过涡轮膨胀，以获取有用能源并进行发电。 

如图2所示，每个定日镜12均包括被构造成将定日镜支撑在地面中的固定位置的底座装置16以及由底座装置支撑的定日镜组件18。 

底座装置16包括固定在地面中的塔架20以及尤其是支撑定日镜组件18的位置且由塔架支撑的接口装置22。底座装置还包括方位角驱动器24和仰角驱动器26，其分别控制定日镜组件18的反射表面的方位角和仰角。 

定日镜组件18包括支撑多个支撑臂30的扭矩管28。若干支撑臂30通过多个托架34来支撑构成定日镜12的反射表面的反射镜32，每个托架34均包括例如通过胶合附接至反射镜的背面的垫片36。还提供用于支撑的斜杆38。两个斜杆38和一个支撑臂30一起构成三角形结构，以提供支撑。支撑臂30、反射镜32、托架34和斜杆38构成反射镜组件。 

如图3A和图3B所示，反射装置600包括通常以601表示的反射镜组件，和扭矩管28。每个支撑臂30与两个斜杆38和横梁602一起构成反射镜组件601的桁架604。横梁602还用于支撑扭矩管28，从而便于将其运动传输至反射镜32。 

如图4所示，扭矩管28为在两端开口的中空管。其包括多个便于各种固体构件穿过其中的狭槽444、554、606。狭槽554和606可沿着扭矩管28的长度方向纵向设置，狭槽444相对于狭槽554、和606略微径向偏移。狭槽444、554便于连接至定日镜12的运动元件，而狭槽606便于连接至桁架604，从而有助于将机械能从定日镜的运动元件传输至反射镜组件。扭矩管28可由任何合适的材料制成，且具有足够的机械强度，以将旋转运动形式的 机械能传输至反射镜组件601，而不会发生显着变形，即达到该变形将不利地影响其工作的程度。 

提供了支撑臂30以沿其宽度支撑反射镜32。通常，为每个反射镜32提供若干个(例如，三个)彼此平行间隔的支撑臂30。例如从图5A和图5B中所看到的，每个支撑臂30形成为具有一般L形外形的细长构件，其具有主板条608和基本垂直地从其中伸出的较短的底部边沿610。支撑臂30可通过挤出或通过任何其它合适的方法来形成。每个支撑臂30的主板条608形成为具有多个如下通孔：八个托架安装孔612a、612b、612c和612d(下文中，托架安装孔将统一由612表示)沿支撑臂的上边缘614形成，两个斜杆安装孔616形成于支撑臂的相对侧，且横梁安装孔618形成于支撑臂的长度中点或其附近，此时靠近支撑臂的底部边沿。 

孔612、616、618可绕对称垂直轴X_支撑杆设置，其中该轴X_支撑杆在高度方向将支撑杆30分开，并穿过支撑臂的长度中点。此外，其它孔620可形成于支撑杆30中。在使用或部署反射镜组件601时，这些孔无任何功能用途，但是其被形成来便于反射镜组件601的制造，例如通过便于在制造或部署反射镜组件或其部件时用钩或其它类似的支撑构件来将其悬挂起来。 

六个最外面的托架安装孔612a、612b和612c和托架安装孔612d之间的中点可沿支撑臂30的长度彼此等距间隔。这些孔可沿抛物线轨迹形成，其中最里面的托架安装孔612d与上边缘614的间隔最远，且抛物线轨迹的顶点位于两个最里面的托架安装孔612d之间，即，该抛物线的开口朝向反射镜32。托架安装孔612的抛物线布置使反射镜32在平行于支撑臂30长度的方向上呈抛物线形状。 

如上所述，斜杆安装孔616形成于支撑臂的相对侧。它们对称地形成，即与轴X_支撑杆等距间隔。 

如图6A和图6B所示，每个斜杆38形成为具有一般L形外形的细长构件，其具有主板条622和基本垂直地从其中伸出的次板条624。斜杆38可通过挤出或通过任何其它合适的方法来形成。 

如图6C所示，每个斜杆38的底端626可形成角度，即，其侧部边缘628是直的，且与主板条622的顶部边缘629a和底部边缘629b形成非垂直的角。在装配桁架604时，形成于侧部边缘628和主板条622的底部边缘629b之间的锐角α可与形成于斜杆38和支撑臂30之间的锐角相同。同样，每个 斜杆38的顶端630也可形成角度，因此斜杆的主板条622具有梯形形状。每个斜杆38的主板条622形成为具有两个通孔632、634，每个通孔均靠近其端部。从图6B中最清楚地看出，斜杆的次板条624可形成为具有邻近其顶端630的通孔636，在使用或部署反射镜组件601时，该通孔无任何功能用途，但是其可被形成来便于反射镜组件601的制造，例如通过便于在制造或部署反射镜组件或其部件时用钩或其它类似的支撑构件来将其悬挂起来。 

如图7所示，每个横梁602形成为具有一般平坦外形的细长构件。其包括靠近其顶端640的孔638，和两个靠近其底端644的孔642。当装配桁架604时，横梁602可将形成在支撑臂30和两个斜杆38之间的三角形结构分开。 

桁架604装配如下： 

提供了两个斜杆38，每个斜杆的顶端630通过固定穿过每个斜杆的孔632和支撑臂的斜杆安装孔616中的一个的紧固构件(其可为例如高强度抗疲劳铆钉)固定至支撑臂30； 

每个斜杆38的底端626通过固定穿过每个斜杆的孔634和靠近横梁的底端644形成的孔642中的一个的紧固构件固定至横梁602；以及 

横梁602穿过扭矩管28的两个相对成形的狭槽606，然后该横梁602通过固定穿过支撑臂的横梁安装孔618和靠近横梁的顶端640形成的孔638的紧固构件固定至支撑臂30。 

应理解，当装配桁架604时，如果在侧部边缘628和主板条622的底部边缘629b之间形成的锐角α与在斜杆38和支撑臂30之间形成的锐角相同，则两个斜杆的边缘将彼此平行或齐平，如从图8中最清楚地看出。 

相邻桁架604沿扭矩管28以不同高度设置成形成桁架组件。支撑臂30中的每一个平行延伸以支撑位于邻近桁架结构的支撑臂。此外，桁架组件的桁架604的支撑臂30沿抛物线轨迹设置，最外面的支撑臂与扭矩管间隔最远，而最里面的支撑臂与其间隔最近，即，抛物线的开口朝向反射镜32。支撑臂30的抛物线布置使反射镜32在与支撑臂长度垂直的方向上呈抛物线形状。 

如上所述，提供了托架34，以便于支撑杆30支撑反射镜32。这些托架可由任何合适的材料制成，例如冲压钢板。提供了两种类型的托架：中心托架34a，其附接至支撑杆30的中心；和侧部托架34b，其附接至支撑杆的其 它点。(应理解，在本文中，中心托架34a和侧部托架34b统称为“一个托架34”或“多个托架34”)。 

如图9A所示，每个中心托架34a包括与上垫片支撑部分648和下底座650融合的略微弯曲的垂直竖管646。垫片支撑部分648通常从竖管646垂直伸出，并包括通孔(未示出)。底座650通常平行于竖管646而形成，并相对于其水平偏移，因此该底座650大约位于形成于垫片支撑部分648中的孔下面。底座650设有两个通孔652。上部和下部支撑结构654形成于竖管646中，以加强中心托架34a。支撑结构654彼此垂直间隔，从而为中心托架34a提供一定的柔性。每个支撑结构654包括中心垂直肋条656和绕其设置的通常U形的辅助肋条658。中心肋条656延伸至中心托架34a的端部，即，其穿过其上部的垫片支撑部分648和其下部的底座650。 

如图9B所示，每个侧部托架34b包括与上垫片支撑部分662和下底座664融合的略微弯曲的垂直竖管660。垫片支撑部分662通常从竖管660垂直伸出，并包括通孔(未示出)。底座664通常平行于竖管660而形成，并相对于其水平偏移，因此该底座664大约位于形成于垫片支撑部分662中的孔下面。底座664设有通孔666。构成支撑结构的垂直延伸的肋条668形成于竖管660中，以加强侧部托架34b。肋条668延伸至主托架34b的端部，即，其穿过其上部的垫片支撑部分662和其下部的底座664。 

每个托架34通过固定穿过其通孔652、666和支撑臂的托架安装孔612的铆钉附接至支撑臂30。为了便于托架支撑反射镜32，每个托架34包括位于其上部的垫片36。回到图9A和图9B，每个垫片36包括上平面670和向下伸出的隔圈672，该隔圈672带有若干个(例如，三个)从其中伸出径向延伸的肋条674。提供了垂直穿过隔圈672的孔(未示出)。提供了穿过孔以将垫片36固定到托架34的垫片支撑部分648、622的紧固构件(未示出)。在每个垫片36的上表面670上提供粘合剂(其可为快速固化的高强度商用粘合剂)，以便将其附接至反射镜32。 

反射镜32为具有高度反射表面的平面元件。这些反射镜32可由超白玻璃或任何其它合适的材料制成。这些反射镜32应至少具有略微的柔性，例如以便于其弯曲为如上所述的抛物线形状。反射镜的反射率可为90％以上，例如92.5％。反射镜的后面可设有涂层，该涂层被设计成保护其不受恶劣环境(例如沙漠环境)的影响。 

本实用新型所公开的主题所属的领域的技术人员将易于理解，在不脱离本实用新型(加以必要的修订)范围的情况下，可对其进行多种变化、变更和修改。 

Claims (10)

1.一种用于中央塔式发电站的定日镜的反射装置，所述定日镜包括一个或多个用于产生机械能的运动元件，其特征在于，所述反射装置包括：

反射镜组件，其包括至少一个反射表面和多个位于其后的支撑桁架结构；和

扭矩管，其被构造成将所述机械能传输至所述反射镜组件。

2.根据权利要求1所述的反射装置，其特征在于，每个所述桁架结构包括与所述反射表面基本平行的支撑臂、每个在其顶端均连接至所述支撑臂的两个斜杆、和横跨于所述支撑臂中心和所述斜杆底端之间的横梁。

3.根据权利要求2所述的反射装置，其特征在于，所述横梁容置于在所述扭矩管中形成的狭槽内。

4.根据前述权利要求3所述的反射装置，其特征在于，所述反射镜组件还包括多个托架，所述托架在其下端附接至所述桁架结构，且在其上端支撑所述反射表面。

5.根据权利要求4所述的反射装置，其特征在于，所述托架的上端沿抛物线轨迹设置。

6.根据权利要求5所述的反射装置，其特征在于，每个所述托架包括位于其所述上端的垫片，所述垫片包括具有粘合剂的上平面，从而便于将所述反射表面附接至所述托架。

7.根据前述权利要求6所述的反射装置，其特征在于，所述桁架结构沿抛物线轨迹设置。

8.根据前述权利要求7所述的反射装置，其特征在于，所述反射表面在两个垂直方向上为抛物线状。

9.根据前述权利要求8所述的反射装置，其特征在于，所述扭矩管包括多个狭槽，所述多个狭槽的一部分被构造成便于连接至所述运动元件，且所述多个狭槽的另一部分被构造成便于连接至所述桁架，从而便于将机械能传输至所述反射镜组件。

10.一种定日镜，其特征在于，该定日镜包括根据前述权利要求1-9中任一项所述的反射装置。

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