CN206790427U - 一种可倒扣式定日镜 - Google Patents

Abstract

一种可倒扣式定日镜，由反射镜(1)、反射镜支架(5)、U形立柱(2)和驱动传动装置构成；驱动传动装置安装在U形立柱(2)上，并与反射镜支架连接，反射镜(1)安装在反射镜支架(5)上，其特征在于：所述的反射镜(1)由多个反射镜单元(11)拼接而成，反射镜(1)整体轮廓形状为圆形或近圆形，反射镜单元(11)的面型为曲面或平面；反射镜单元(11)连接在反射镜支架(5)上，构成组合体；反射镜(1)和反射镜支架(5)构成的组合体由U形立柱(2)在两端对称支撑，反射镜(1)在高度角方向能够旋转至少180度，反射镜(1)能够呈倒扣姿态，即反射镜(1)的反射面一侧朝向地面。

Description

一种可倒扣式定日镜

技术领域

本实用新型涉及一种塔式太阳能热发电站用定日镜装置。

背景技术

定日镜是一种用于塔式太阳能热发电站中的聚光器装置，它将太阳光反射后聚焦到固定于塔上某一高度处的吸热装置中。定日镜一般由反射镜、支撑结构、传动装置和控制系统组成。定日镜成本约占塔式太阳能热发电系统总成本的40％以上，因此，为了降低系统发电成本，促进塔式太阳能发电系统的商业化进程，需要提高定日镜场聚光效率，降低定日镜材料成本、加工成本、运输成本、组装调试成本，以及维护成本等。为了达到降低成本的目的，国内外定日镜主要从支撑结构的材料成本和加工成本方面进行了大力度研究并取得了一定成果，但在维护成本、组装调试成本和提高镜场聚光效率方面还有待研究。目前，得到广泛应用的定日镜是方位俯仰跟踪模式的T型定日镜，比如专利CN101017033。另一种是自旋俯仰跟踪模式的定日镜，比如专利WO2015193523(A1)。这两种类型的定日镜存在的共同问题就是：当定日镜不需要工作或在大风环境时常处于保护姿态，即定日镜反射面水平向上，这样灰尘极易堆积在反射镜表面，使反射率大幅度降低影响聚光效率，或者需要增加反射镜清洗频率，从而增加了定日镜维护成本；另外，反射镜型面为长方形，在镜场布置时，相邻的前后排定日镜很容易在长方形四个角的位置处发生挡光和阴影，从而降低镜场聚光效率。在反射镜组装和整体光斑调试方面，目前多数的反射镜结构要求在有阳光的天气进行组装和调试，使光斑调试时间大大增加，同时增加了人力成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种可倒扣式定日镜装置，从而降低定日镜的组装和光斑调试成本、维护成本，提高定日镜场聚光效率。

为达到上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

本实用新型定日镜由反射镜、反射镜支架、U形立柱和驱动传动装置构成。驱动传动装置安装在U形立柱上，并与反射镜支架连接，反射镜安装在反射镜支架上。所述的反射镜整体面型由多个反射镜单元拼接而成，反射镜整体轮廓形状为圆形或近圆形，反射镜单元轮廓形状可为长方形、圆形或正多边形，反射镜单元面型可为曲面或平面。

反射镜安装在反射镜支架上，反射镜和反射镜支架构成组合体。反射镜和反射镜支架组合体由U形立柱在两端对称支撑，能保证反射镜及反射镜支架在高度角方向旋转至少 180度，使反射镜及反射镜支架可呈倒扣姿态，即反射镜的反射面一侧朝向地面。

所述的驱动传动装置包括方位角传动装置和高度角传动装置，采用分体布置。方位角传动装置位于U形立柱底部中间，高度角传动装置位于U形立柱一侧的顶部，高度角传动装置还与反射镜支架连接，可驱动反射镜支架及反射镜在高度角方向旋转。

所述的反射镜支架由横梁、多个支架模块、多个水平轴线方向旋转调节机构和多个竖直轴线方向旋转调节机构构成；横梁为矩形管、工字钢或其它型钢，竖直轴线方向旋转调节机构通过螺栓安装在横梁上。支架模块与竖直轴线方向旋转调节机构固定连接形成组合体，组合体可绕竖直轴线转动一定角度；水平轴线方向旋转调节机构通过螺栓连接方式安装在支架模块上，并可绕水平轴线旋转；反射镜单元通过水平轴线方向旋转调节机构连接在支架模块上，能实现快速准确的角度调整。

当定日镜尺寸较大时，在U形立柱中部设有中心立柱，构成三点对称式支撑，反射镜在与中心立柱对应的位置处设有开口，使反射镜及反射镜支架可旋转至倒扣姿态。

本实用新型具有如下特点：

第一，定日镜反射镜整体面型为圆形或近圆形，可避免传统的现有长方形布局四角造成的镜场挡光或阴影问题，提高镜场效率。第二，定日镜在非工作状态时反射镜停放在倒扣姿态，减少灰尘在反射面上的堆积，降低清洗频率，从而减少定日镜维护成本。第三，分体式传动装置有利于降低传动装置成本。第四，反射镜单元可实现方位角和高度角的快速调整，缩短安装和光斑调试周期，降低定日镜安装和调试成本。

附图说明

图1是U形立柱对称支撑式定日镜结构示意图，图中：1反射镜、2U形立柱、3方位角传动装置、4高度角传动装置、10转动支承、11反射镜单元；

图2是U形立柱对称支撑式定日镜背部结构示意图，图中：5反射镜支架、51横梁；

图3是反射镜支架整体结构示意图，图中：51横梁、52支架模块、53水平轴线方向旋转调节机构、54竖直轴线方向旋转调节机构；

图4是三点对称立柱支撑式定日镜结构示意图，图中：1反射镜、3方位角传动装置、4高度角传动装置、10转动支承、20转动支承、21中心立柱、51横梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

实施例一

本实用新型实施例一是U形立柱对称支撑式近圆形定日镜。

本实用新型的整体结构如图1和图2所示。图1为该定日镜结构示意图的主视图，图2 为该结构的后视图。该定日镜包括反射镜1、U形立柱2、方位角传动装置3、高度角传动装置4和反射镜支架5。反射镜1由若干反射镜单元11通过线性阵列或圆周阵列方式拼接而成，拼接成的反射镜1的轮廓形状为圆形或近圆形，即反射镜1的四角处不布置反射镜单元。当若干排所述的定日镜构成定日镜场时，相邻的前后两排定日镜之间可以减少太阳光遮挡和阴影现象，使定日镜行间距减小，提高镜场的聚光效率，并减少镜场占地面积。根据定日镜聚光特性和结构力学性能分析，定日镜四角处如果有反射镜单元，则四角处的反射镜单元在载荷作用下位移量较大，聚光效果较差，增加了不必要的成本。本实用新型的定日镜不在四角处布置反射镜单元，可提高性价比。反射镜单元11的面型可以为平面，也可以是曲面。反射镜1由反射镜支架5支撑，反射镜支架5通过横梁51的两端与转动支承10和高度角传动装置4连接。高度角传动装置4的输出轴和转动支承10的回转中心重合，构成高度角旋转轴线。反射镜1和反射镜支架5构成的组合体为一个整体，在高度角传动装置4的驱动力作用下，可绕高度角旋转轴线转动，实现高度角方向对日跟踪。本实用新型定日镜高度角转动角度大于180度，可实现反射镜1的反射面朝向地面，即倒扣姿态，有效防止灰尘在反射面上的堆积。高度角传动装置4和转动支承10分别固连在U形立柱2的两侧顶部，在U形立柱2的底部中间处布置方位角传动装置3，方位角传动装置3 的输出轴线为方位角旋转轴线，该轴线垂直于地面，并与高度角旋转轴线相交。反射镜1、反射镜支架5、高度角传动装置4、转动支承10和U形立柱2作为一个整体，在方位角传动装置3的驱动力作用下，绕方位角旋转轴线转动，实现方位角方向对日跟踪。

图3所示为反射镜支架5的结构示意图。如图3所示，反射镜支架5由横梁51、多个支架模块52、多个水平轴线方向旋转调节机构53和多个竖直轴线方向旋转调节机构54构成。横梁51为矩形管，竖直轴线方向旋转调节机构54通过螺栓安装在横梁51矩形管的上下两个表面上，多个竖直轴线方向旋转调节机构54沿横梁51轴线方向间隔布置。每个支架模块52底部与每个竖直轴线方向旋转调节机构54固定连接形成组合体，组合体可绕竖直轴线转动一定角度。水平轴线方向旋转调节机构53可绕水平轴线旋转，通过螺栓连接方式安装在支架模块52上，多个水平轴线方向旋转调节机构53根据结构需要在支架模块52 上均匀或不均匀间隔布置。反射镜单元11通过水平轴线方向旋转调节机构53连接在支架模块52上，由此，水平轴线方向旋转调节机构53和竖直轴线方向旋转调节机构54可完成反射镜单元11的快速和准确地光斑调试，极大提高定日镜的调试效率，降低调试成本。

实施例二

本实用新型实施例二是三点对称支撑式定日镜，如图4所示。当定日镜尺寸较大，水平方向跨度较大时，可采用三点对称支撑式定日镜。即在U形立柱2的中间增加中心立柱21，中心立柱21的轴线与方位角传动装置3的输出轴线重合，即为方位角旋转轴线。高度角传动装置4固定在中心立柱21的顶部，高度角传动装置4为水平双输出轴，水平双输出轴线即为定日镜高度角旋转轴线，双输出轴与横梁51轴线重合。转动支承10和20作为辅助支承，固定在U形立柱2的两侧顶部，可减少横梁51的变形，使反射镜1的反射面型控制在所需的精度范围内。反射镜1为豁口式，即在中心立柱21位置处不设置反射镜单元，以便使反射镜1可以呈倒扣姿态。

Claims (6)

1.一种可倒扣式定日镜，由反射镜(1)、反射镜支架(5)、U形立柱(2)和驱动传动装置构成；驱动传动装置安装在U形立柱(2)上，并与反射镜支架连接，反射镜(1)安装在反射镜支架(5)上，其特征在于：所述的反射镜(1)由多个反射镜单元(11)拼接而成，反射镜(1)整体轮廓形状为近圆形，反射镜单元(11)的面型为曲面或平面；反射镜单元(11)连接在反射镜支架(5)上，构成组合体；反射镜(1)和反射镜支架(5)构成的组合体由U形立柱(2)在两端对称支撑，反射镜(1)在高度角方向能够旋转至少180度，反射镜(1)能够呈倒扣姿态，即反射镜(1)的反射面一侧朝向地面。

2.按照权利要求1所述的定日镜，其特征在于：所述的驱动传动装置包括方位角传动装置(3)和高度角传动装置(4)；方位角传动装置(3)和高度角传动装置(4)为分体布置，方位角传动装置(3)位于U形立柱(2)的底部中间，高度角传动装置(4)位于U形立柱(2)的一侧顶部。

3.按照权利要求2所述的定日镜，其特征在于：所述的高度角传动装置(4)和转动支承(10)分别固连在U形立柱(2)的两侧顶部，所述的方位角传动装置(3)布置在U形立柱(2)的底部中间处；所述的方位角传动装置(3)的输出轴线为方位角旋转轴线，高度角传动装置(4)的输出轴和转动支承(10)的回转中心重合，构成高度角旋转轴线；方位角旋转轴线垂直于地面，并与高度角旋转轴线相交；反射镜(1)、反射镜支架(5)、高度角传动装置(4)、转动支承(10)和U形立柱(2)作为一个整体，在方位角传动装置(3)的驱动力作用下，绕方位角旋转轴线转动，实现方位角方向对日跟踪。

4.按照权利要求1所述的定日镜，其特征在于：所述的反射镜支架(5)由横梁(51)、多个支架模块(52)、多个水平轴线方向旋转调节机构(53)和多个竖直轴线方向旋转调节机构(54)构成；横梁(51)为矩形管或型钢，竖直轴线方向旋转调节机构(54)通过螺栓安装在横梁(51)上，多个竖直轴线方向旋转调节机构(54)沿横梁(51)轴线方向间隔布置，每个支架模块(52)底部与每个竖直轴线方向旋转调节机构(54)固定连接形成组合体，组合体能够绕竖直轴线转动；水平轴线方向旋转调节机构(53)能够绕水平轴线旋转，通过螺栓连接方式安装在支架模块(52)上，多个水平轴线方向旋转调节机构(53)在支架模块(52)上间隔布置；反射镜单元(11)通过水平轴线方向旋转调节机构(53)连接在支架模块(52)上，能实现快速准确的角度调整。

5.按照权利要求1所述的定日镜，其特征在于：U形立柱(2)中部设有中心立柱(21)；反射镜(1)在与中心立柱(21)对应的位置处设有开口，使反射镜(1)及反射镜支架(5)能够旋转至倒扣姿态。

6.按照权利要求1所述的定日镜，其特征在于：反射镜(1)整体轮廓形状为圆形。