CN202614969U - 一种线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，将多块平面镜拟合成近似曲面镜，包括用以安装平面反射镜的底板、多组连接底板的铰链、中梁、升降托板、螺杆调节装置及镜框旋转轴装置，并通过驱动联接部件与太阳能跟踪驱动装置连接实现跟踪旋转，其特征在于：所述的底板用以安装固定反射镜，多块底板之间通过所述的铰链连接，整个反射镜装置通过中梁保证结构强度；所述的升降托板通过所述的螺杆调节装置与中梁相连接，并能通过调节装置调整升降托板的上下移动，从而调整底板的倾斜角度，实现平面镜组拟合成曲面镜并可调整近似曲率。本实用新型具有聚焦精度准、曲率角度调节简单可靠、结构强度高重量轻、安装简便、成本低廉等优点。

Description

一种线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置
技术领域
本实用新型属于太阳能利用技术领域，公开了一种线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置。 
背景技术
线性菲涅尔太阳能利用系统(Linear Fresnel Reflector, LFR)包括线性反射器场和接收器。这些线性反射器排列成平行相邻的排，同时这些反射器可通过跟踪装置驱动以跟踪太阳的运动。这些反射器反射的太阳光被集中反射至设置于这些反射器上方的接收器内，通过该接受器将太阳能转换为热能或者电能。 
线性菲涅尔太阳能利用系统中反射器由多个反射镜面组成。相对于抛物面槽式太阳能聚焦集热技术，线性菲涅尔太阳能利用系统的其中一个优势是无需使用造价高昂的曲面镜，使用平面镜即可实现聚焦的效果。但是使用平面镜反射之后，将近似平行入射的太阳光聚集之后形成的焦带较宽，所需的接收器尺寸较大。 
线性菲涅尔太阳能利用系统中的多个反射镜面其初始角度因离接收器的距离远近不等而不同。即使在制造过程中已校准其初始角度，但是在安装及运行过程中仍有可能需要调校。因此，安装及维护能够实现精确聚焦的大量反射镜其工作量非常大，且质量控制要求较难达到。目前的一些研究机构或者公司开发的平面镜支撑调形装置都需要在安装时付出较多的调整工作量且精度很难控制。 
发明内容
本实用新型的目的在于针对线性菲涅尔太阳能利用系统中的一些工程技术难题，提供一种聚焦精度高、调节简单可靠，部件易于制造和安装，且综合成本低廉的反射镜装置。 
[0006] 为了实现上述目的，本实用新型提供了一种线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，将多块平面镜拟合成近似曲面镜，包括用以安装平面反射镜的底板、多组连接底板的铰链、中梁、升降托板、螺杆调节装置及镜框旋转轴装置，并通过驱动联接部件与太阳能跟踪驱动装置连接实现跟踪旋转，其特征在于：所述的底板用以安装固定反射镜，多块底板之间通过所述的铰链连接，整个反射镜装置通过中梁保证结构强度；所述的升降托板通过所述的螺杆调节装置与中梁相连接，并能通过调节装置调整升降托板的上下移动，从而调整底板的倾斜角度，实现平面镜组拟合成曲面镜并可调整近似曲率。
[0007] 所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其多块窄条状平面镜以不同角度排列拟合成近似曲面镜，实现将平行入射光反射聚集到线性焦带区域。
[0008] 可选的，该反射镜组将太阳光聚集到太阳能收集器，在太阳能收集器上放置有吸收器或者光电转换装置。如果在太阳能收集器上放置吸收器，则可将聚集的太阳光辐射加热吸收器内的工作流体或者热交换流体，从而转换为热能；如果在太阳能收集器上放置光电转换装置，则可将聚集的太阳光辐射转换为电能。
[0009] 所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，所述的用以安装平面反射镜的底板为平面状，通过粘胶或者夹具夹紧方式固定所述平面镜。
[0010] 所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，所述的用以安装平面反射镜的底板之间通过铰链连接。
[0011] 所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，所述的调节装置可调整升降托板的位置，通过升降装置调整底板的一侧的位置，从而使得底板以所述的铰链中旋转轴为轴心旋转以调整倾斜角。
[0012] 所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，所述的反射镜装置背面装有联接部件，可与所述的太阳能跟踪驱动装置连接，从而实现镜面组自动跟踪太阳运转。
[0013] 所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，所述的底板其中处于中间位置的一块与中梁、所述的镜框旋转轴装置为焊接连接。
[0014] 所述的调节装置，包括螺杆、调节螺母和弹簧。
[0015] 所述的升降托板，其两侧边缘为圆弧形状，可在所述底板背面滑动。
[0016] 本实用新型实施例的有益效果是：由平面镜拟合成近似曲面镜，可显著缩小聚焦光带的宽度，以较低的成本代价实现优良的太阳能利用效果。即使每个反射镜面所需的曲率半径不同，反射镜框的部件都可实现标准化生产，并通过工装模具精确设置初始位置，使得整个反射镜装置的质量控制内容十分明确且易于检测和保证，设备组装和现场安装简便，从而以低廉的综合制造成本实现了高精度的反射聚焦光学要求。
[0017] 当结合首先被简要地描述的附图参照一下对本实用新型的更详细的描述时，本实用新型的这些和其他实施例、特征和优点对本领域技术人员来说将变得更加明显。
附图说明
图1显示了本实用新型实施例线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置的原理示意图。 
[0019] 图2为本实用新型实施例线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置的外形示意图。
[0020] 图3为本实用新型线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置内部结构示意图。
[0021] 图4为本实用新型线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置结构侧视示意图。
具体实施方式
以下详细描述应当参照附图阅读，其中在全部不同的图中相同的参考标号指代相同/相似的元件。不一定按比例绘制的附图示出了选择的实施例且并非意图限制本实用新型的范围。详细描述以举例而非以限制的方式说明了本实用新型的原理。本书明书显然将使本领域技术人员能够制造和利用本实用新型，并且描述了包括目前认为是执行本实用新型的最佳模式在内的本实用新型的若干实施例、改型、变型、备选方案和用途。 
[0023] 另外，必须要注意的是，如本说明书和所附权利要求书中所用的单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个指称对象，除非上下文清楚地另外指出。
[0024] 本实用新型公开了线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置的实施例。下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细说明。
[0025] 请参照图1，图1为本实用新型实施例线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置的原理示意图。所述线性菲涅尔太阳能利用系统中的其中某一个反射镜装置由窄条状平面镜11,12,13拟合成近似曲面镜，该组平面镜11,12,13将近似平行入射的太阳光束101聚集反射至线性焦带区域100，所形成的聚焦光斑的宽度小于反射镜宽度。
[0026] 在线性焦带区域可布置太阳能收集器，所述太阳能收集器上可放置吸收器或者光电转换装置。如果在太阳能收集器上放置吸收器，则可将聚集的太阳光辐射加热吸收器内的工作流体或者热交换流体，从而转换为热能；如果在太阳能收集器上放置光电转换装置，则可将聚集的太阳光辐射转换为电能。
[0027] 在图2中可以看到，一个可调曲率反射镜装置的整体结构外形。其包括平面镜11,12,13，两端的镜框旋转轴装置61和62，以及反射镜背面的升降托板。从图中可以看出，平面镜11和13微微翘起，与中间的平面镜12成一定的角度，所述平面镜拟合成近似的曲面镜。
[0028] 在图3中可以看到所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置的详细结构。平面镜11,12,13安装固定在平面状的底板21,22,23上，底板21,22,23通过铰链24,25连接，从而可以实现底板的相对角度可调。平面镜11,12,13可通过粘胶或者夹具安装固定在平面状的底板21,22,23上。
[0029] 底板22与中梁3及两端的镜框旋转轴装置61和62为焊接连接，以保证整个反射镜结构的强度。可选的，底板22与中梁3及两端的镜框旋转轴装置61和62也可采用螺栓连接等其它方式，以保证整个反射镜结构的强度。
[0030] 升降托板4和中梁3通过调节装置5连接。调节装置5包括螺杆51，调节螺母52和弹簧53。通过旋拧调节螺母52可调节升降托板4的上下位置，从而推动底板21和底板23的外侧高度，实现角度调节。
[0031] 所述的升降托板4的两侧为圆弧形状钣边，与底板21和底板23的背面为滑动接触。
[0032] 可调曲率反射镜装置的中梁3与驱动联接部件7为焊接连接，并通过驱动联接部件7可与所述的太阳能跟踪驱动装置连接。
[0033] 如图4所示，所述的可调曲率反射镜装置通过两端的镜框旋转轴装置61和62支撑固定，并能以镜框旋转轴装置61和62中的轴为旋转轴运动，通过驱动联接部件7与太阳能跟踪驱动装置的连接实现跟踪旋转。
[0034] 本实用新型的公开内容是说明性的而不是限制性的。根据本公开内容，对于本领域技术人员来说，更多改型变得显而易见，并且这些改型将归入所附权利要求的范围内。

Claims (2)

1.一种线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，将多块平面镜拟合成近似曲面镜，包括用以安装平面反射镜的底板、多组连接底板的铰链、中梁、升降托板、螺杆调节装置及镜框旋转轴装置，并通过驱动联接部件与太阳能跟踪驱动装置连接实现跟踪旋转，其特征在于：所述的底板用以安装固定反射镜，多块底板之间通过所述的铰链连接，整个镜框装置通过中梁保证结构强度；所述的升降托板通过所述的螺杆调节装置与中梁相连接，并能通过调节装置调整升降托板的上下移动，从而调整底板的倾斜角度，实现平面镜组拟合成曲面镜并可调整近似曲率。
2.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：多块窄条状平面镜以不同角度排列拟合成近似曲面镜，实现将平行入射光反射聚集到线性焦带区域。
3.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：所述的用以安装平面反射镜的底板为平面状，通过粘胶或者夹具夹紧方式固定所述平面反射镜。
4.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：所述的用以安装平面反射镜的底板之间通过铰链连接。
5.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：所述的调节装置可调整升降托板的位置，通过升降装置调整底板的一侧的位置，从而使得底板以所述的铰链中旋转轴为轴心旋转以调整倾斜角。
6.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：所述的反射镜装置背面装有联接部件，可与所述的太阳能跟踪驱动装置连接。
7.根据权利要求1所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：所述的底板其中处于中间位置的一块与中梁、所述的镜框旋转轴装置为焊接连接。
8.根据权利要求5所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：所述的调节装置包括螺杆、调节螺母和弹簧。
9.根据权利要求5所述的线性菲涅尔太阳能可调曲率反射镜装置，其特征在于：所述的升降托板两侧边缘为圆弧形状，可在所述底板背面滑动。
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