CN208025871U - 一种近圆形定日镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及太阳能设备技术领域，尤其涉及一种近圆形定日镜。其结构简单，易于加工制作、易于安装、易于调试。包括反射镜、反射镜支架、立柱及驱动系统；并且子镜面型易于成型的塔式太阳能光场的太阳光反射装置。其包括反射镜、反射镜支架、立柱及驱动系统；所述反射镜安装于反射镜支架上，所述反射镜支架设置于立柱上；所述驱动系统驱动反射镜支架沿水平或俯仰方向转动。
Description
技术领域
本实用新型涉及太阳能设备技术领域，尤其涉及一种近圆形定日镜。
背景技术
现有世界上塔式太阳能热发电站使用的定日镜百花齐放，有大有小，有长方形、多边形、扇形，构成反射镜的子单元（命名为子镜）也多种多样；然而不管最终组成定日镜的面型如何，或划分子镜的面形怎样，理想聚光器焦平面处聚焦光斑都会呈现圆形分布，其是对太阳影像反射的必然结果，也就是说，实际我们看到的光斑是很接近圆的形状（当然因定日镜、太阳和吸热器所在位置关系的不同，会出现不同倾斜角椭圆状光斑），这说明定日镜整体反射面外形和单片子镜的外形对于聚焦光斑的形状没有影响。
另一方面，在所设计的定日镜镜面面积相同的情况下，用长方形、多边形、圆形定日镜进行比较，圆形定日镜的外形尺寸最小。做遮挡分析时，两种定日镜分别做中心重合，此时圆形定日镜比其他外形定日镜遮挡要小；外形越接近圆形的定日镜，遮挡面积越小。
发明内容
本实用新型就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种近圆形定日镜，其基于提高定日镜抗风能力、提高定日镜反射光斑的聚集质量、减少相邻定日镜间的运行遮挡，进而节省太阳能电站光场占地面积的设计理念，提供一种综合经济成本低，结构简单，易于加工制作、易于安装、易于调试，并且子镜面型易于成型的塔式太阳能光场的太阳光反射装置。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，包括反射镜、反射镜支架、立柱及驱动系统；所述反射镜安装于反射镜支架上，所述反射镜支架设置于立柱上；所述驱动系统驱动反射镜支架沿水平或俯仰方向转动。
作为本实用新型的一种优选方案，还包括一控制柜，该控制柜设置于立柱侧面，且通过电缆与驱动系统相连。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述反射镜整体外轮廓呈八边近圆形。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述反射镜由多个反射镜子镜拼接而成，所述反射镜各个子镜间相互间隔分离设置；所述反射镜子镜是等腰三角形镜片，顶角为45°，该反射镜子镜面型选用相同曲率的球面或非球面。
进一步地，所述相互间隔分离设置采用最小等间距泄风间距设置。
进一步地，所述每个反射镜子镜均由玻璃反射镜及形状尺寸与玻璃反射镜相同的背板相粘接而成；所述玻璃反射镜通过背板保持球面或者平面的形状不变。
进一步地，所述反射镜子镜的厚度为1mm；所述子镜背板厚度为10~40mm，所述背板材质为片状模塑料或其他轻质材料，所述反射镜子镜为超白镀银玻璃反射镜。
优选地，所述反射镜支架包括由若干衍架形成的框架结构；该框架结构的主横梁上设置有两个俯仰法兰，所述立柱上端设置有水平法兰，俯仰法兰及水平法兰内部各自设置有传动机构输出轴，所述驱动系统通过传动机构输出轴输出俯仰及水平扭矩，保证定日镜的正常转动。
优选地，所述立柱为钢结构，立柱下端设置有底座，该底座上设置有加强筋，所述底座固定于地面上。
优选地， 所述反射镜子镜通过支撑件固定于衍架，每一子镜均由三点支撑，相邻子镜的相邻顶点通过一相同的支撑件固定于衍架；所述支撑件包括法兰盘，所述每个子镜背板三角形顶点均粘贴有陶瓷镜托，相邻子镜的相邻陶瓷镜托各自通过螺柱与同一法兰盘可拆卸式相连；另一双头螺柱穿过该法兰盘内径将该法兰盘固定于衍架的檩条上；通过调节所述双头螺柱的高度能够调节定日镜镜面的面型，从而调节所述微凹的反射面的焦距。
与现有技术相比本实用新型有益效果。
本实用新型可利用小片镜子之间的间隙来使定日镜抗风能力得到提高；另外，本发明基本组成单元形状一致，通过钢结构来调整定日镜整体面型，其构成元素少，镜面成型磨具少，且形体简单，易于制作；单个镜片采用三角形设计，它的抗变形能力更强，安装调试性能更好。
附图说明
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。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本实用新型整体结构前视图。
图2是本实用新型整体结构后视图。
图3是本实用新型A处局部放大示意图。
图4是本实用新型B处局部放大示意图。
图中，1为反射镜、2为控制柜、3为加强筋、4为底座、5为主横梁、6为立柱、7为支撑件、8为法兰盘、9为陶瓷镜托、10为檩条、11为俯仰法兰、12为一体式布置结构、13为水平法兰。
具体实施方式
如图1-4所示，本实用新型包括反射镜1、反射镜支架、立柱6及驱动系统；所述反射镜1安装于反射镜1支架上，所述反射镜支架设置于立柱6上；所述驱动系统驱动反射镜支架作水平或俯仰两个维度转动。
作为本实用新型的一种优选方案，还包括一控制柜2，该控制柜2设置于立柱6侧面，且通过电缆与驱动系统相连。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述反射镜1整体外轮廓呈八边近圆形。既增强了抗风能力，又使得反射面积与光斑的直径比最小。
作为本实用新型的另一种优选方案，所述反射镜1由多个反射镜1子镜拼接而成，所述反射镜1各个子镜间相互间隔分离设置；所述反射镜1子镜是等腰三角形镜片，顶角为45°，该反射镜1子镜面型选用相同曲率的球面或非球面。最大限度地减少了成型模具的数量。它们是以组的形式展开设计，各组反射面积分别为100m2、80m2、60m2、40m2，根据定日镜在镜场中布置区域的不同，将按照不同的抗风等级对它们进行最小成本的具体结构设计。
进一步地，所述相互间隔分离设置采用最小等间距泄风间距设置。和整体拼接成八边近圆形的轮廓构型一起，既增强了抗风能力，又使得反射面积与光斑的直径比最小。
进一步地，所述每个反射镜1子镜均由玻璃反射镜1及形状尺寸与玻璃反射镜1相同的背板相粘接而成；所述玻璃反射镜1通过背板保持球面或者平面的形状不变。
进一笔地，所述反射镜1子镜的厚度为1mm；所述子镜背板厚度为10~40mm，所述背板材质为片状模塑料或其他轻质材料，所述反射镜1子镜为超白镀银玻璃反射镜1。
优选地，所述反射镜1支架包括由若干衍架形成的框架结构（或衍架结构）；
该框架结构的主横梁5上设置有两个俯仰法兰11，所述立柱6上端设置有水平法兰13，俯仰法兰11及水平法兰13内部各自设置有传动机构输出轴，通过传动机构输出轴输出俯仰（构成俯仰传动机构）及水平扭矩（构成水平传动机构），保证定日镜的正常转动。具体地，水平转动角度为0～360°，俯仰运行角度范围0～90°。俯仰传动机构和水平传动机构采用一体式布置结构12，简化了传动装置的安装形式，减小了传动装置的体积和重量，提高了传动装置的安全可靠性能，使结构更加紧凑、合理。水平传动机构采用电机带动多级行星机构，行星机构输出端与蜗杆轴连接，蜗轮与输出级太阳轮相连，输出行星架输出动力的传动形式。俯仰传动机构采用电机带动多级行星机构，行星机构输出端与蜗杆轴连接，蜗轮与输出级小齿轮轴相连，输出级大齿轮带动输出轴输出动力。其中水平传动机构的输出行星架与一体式布置结构12的中箱体连接，能带动整个俯仰传动机构进行0～360°水平运行。反射镜1的扭矩管安装在俯仰传动机构输出轴两端的输出法兰上，水平传动机构安装在垂直于地面构建的钢管立柱6上端的水平法兰13盘8上。
优选地，所述立柱6为钢结构，立柱6下端设置有底座4，该底座4上设置有加强筋3，所述底座4固定于地面上。
优选地，所述反射镜1子镜通过支撑件7固定于衍架，每一子镜均由三点支撑，相邻子镜的相邻顶点通过一相同的支撑件7固定于衍架；所述支撑件7包括法兰盘8，所述每个子镜背板三角形顶点均粘贴有陶瓷镜托9，相邻子镜的相邻陶瓷镜托9各自通过螺柱与同一法兰盘8可拆卸式相连；另一双头螺柱穿过该法兰盘8内径将该法兰盘8固定于衍架的檩条10上；通过调节所述双头螺柱（包括固定陶瓷镜托9的螺柱及穿过法兰盘8内径的螺柱）的高度能够调节定日镜镜面的面型，从而调节所述微凹的反射面的焦距。
定日镜群是塔式太阳热能发电站的主要设备，通过控制设备调整其仰角和方位角，以确保使用过程中反射光能准确地投向目标点。定日镜及其支撑结构可以在一定风力下正常工作，并能够抵御大风袭击；传动机构运行要稳定；操纵灵活、易于安装维护；工作寿命长。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种近圆形定日镜，包括反射镜、反射镜支架、立柱及驱动系统；其特征在于，所述反射镜安装于反射镜支架上，所述反射镜支架设置于立柱上；所述驱动系统驱动反射镜支架沿水平或俯仰方向转动；
所述反射镜整体外轮廓呈八边近圆形。
2.根据权利要求1所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：还包括一控制柜，该控制柜设置于立柱侧面，且通过电缆与驱动系统相连。
3.根据权利要求1所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：所述反射镜由多个反射镜子镜拼接而成，所述反射镜各个子镜间相互间隔分离设置；所述反射镜子镜是等腰三角形镜片，顶角为45°，该反射镜子镜面型选用相同曲率的球面或非球面。
4.根据权利要求3所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：所述子镜间相互间隔分离设置采用最小等间距泄风间距设置。
5.根据权利要求3所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：每个反射镜子镜均由玻璃反射镜及形状尺寸与玻璃反射镜相同的背板相粘接而成；所述玻璃反射镜通过背板保持球面或者平面的形状不变。
6.根据权利要求5所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：所述反射镜子镜的厚度为1mm；所述子镜背板厚度为10~40mm，所述背板材质为片状模塑料，所述反射镜子镜为超白镀银玻璃反射镜。
7.根据权利要求1所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：所述反射镜支架包括由若干衍架形成的框架结构；该框架结构的主横梁上设置有两个俯仰法兰，所述立柱上端设置有水平法兰，俯仰法兰及水平法兰内部各自设置有传动机构输出轴，所述驱动系统通过传动机构输出轴输出俯仰及水平扭矩，保证定日镜的正常转动。
8.根据权利要求1所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：所述立柱为钢结构，立柱下端设置有底座，该底座上设置有加强筋，所述底座固定于地面上。
9.根据权利要求3所述的一种近圆形定日镜，其特征在于：所述反射镜子镜通过支撑件固定于衍架，每一子镜均由三点支撑，相邻子镜的相邻顶点通过一相同的支撑件固定于衍架；所述支撑件包括法兰盘，所述每一子镜背板三角形顶点均粘贴有陶瓷镜托，相邻子镜的相邻陶瓷镜托各自通过螺柱与同一法兰盘可拆卸式相连；另一双头螺柱穿过该法兰盘内径将该法兰盘固定于衍架的檩条上；通过调节所述双头螺柱的高度能够调节定日镜镜面的面型，从而调节微凹的反射面的焦距。
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| CN110285590A (zh) * | 2019-06-17 | 2019-09-27 | 武汉理工大学 | 一种新型五边形定日镜 |
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