一种立柱式定日镜安装基座及其安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及太阳能发电领域，尤其涉及塔式太阳能热发电领域，特别涉及一种定日镜安装基础结构及其安装方法。
【背景技术】
[0002]在能源领域，太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用，在太阳能发电领域，太阳能发电方式有光伏发电和热发电两种。随着科学技术的发展，特别是计算机控制技术的兴起，太阳能热发电技术是光伏发电技术之后的新兴太阳能利用技术。太阳能热发电是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳直射光的能量聚集起来，加热工质，产生高温高压的蒸汽，以蒸汽驱动汽轮机发电。
[0003]塔式太阳能热发电是采用大量的定向反射镜(定日镜)将太阳光聚集到一个装在塔顶的中央热交换器(吸热器)上，通过加热里面的流体推动涡轮转动来发电。其中，定日镜的安装固定需要使用牢靠的固定座设置于地面。当前，一些定日镜立柱基座的安装采用先在地面预埋一个基座，再在基座上面安装立柱的方法，如中国专利200710179308.7公开的一种定日镜支撑装置，其中涉及到的定日镜基座是独立固定在地面上的，这种安装固定方式需要先在地面设置一个坚实的基座，再将立柱安装上去，这种立柱及安装方法不仅安装效率低，施工成本高，而且不适合凹凸起伏较大的地面。
[0004]现有技术中另外一种安装定日镜基座的方式是在立柱主体的底部焊接翼状的构件，然后将立柱底部部分埋于地下，该翼状构件可以起到防止定日镜基座发生旋转的作用，但在立柱主体上焊接构件，当立柱受到外力作用时，焊接的翼状构件容易变形，甚至会由于焊接结构被破坏，使翼状构件从立柱主体上脱落。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种立柱式定日镜安装基座及其安装方法，能牢靠地固定定日镜，使得定日镜在风载下无法转动，增强定日镜的整体平稳性和抗风性，并满足大型塔式太阳能热发电站能够在沙漠、戈壁滩等具有松土或冻土土质结构的环境下安装定日镜的要求。
[0006]本发明的技术方案如下:
一种立柱式定日镜安装基座，包括立柱主体和位于立柱主体下端的防旋转构件；其中，所述立柱主体的底部为开口设计；该立柱式定日镜安装基座通过将混凝土浇筑于地面预先挖好的安装孔中而由混凝土直接固定安装在土壤中，所述防旋转构件通过与所述混凝土的牢固结合来防止所述立柱主体自身在外部载荷下发生旋转；其中，
所述防旋转构件设置于所述立柱主体下端的内部或表面，并且，所述防旋转构件的最大宽度不超过所述立柱主体的直径；或，所述防旋转构件设置为沿所述立柱主体径向贯穿，并且为柱状结构。本立柱式定日镜安装基座用于牢固稳定的支撑定日镜，并具有防止旋转功能。
[0007]本发明的立柱式定日镜安装基座的底部设置为开口结构，从而在将立柱式定日镜安装基座埋于土壤中浇筑混凝土时，未凝固的混凝土可沿该开口结构进入立柱主体内部，待混凝土凝固后，既可以在立柱主体内部形成一个密封的环境，防止土壤颗粒通过立柱主体内部进入定日镜内部而影响定日镜其他构件的正常运转，又可以防止立柱主体在外力作用下发生转动；同时，由于立柱主体内部和外部均有混凝土包裹，可以大大增强立柱主体的稳定性，不仅可以防止立柱主体发生转动，还可以防止立柱主体在径向方向发生晃动。
[0008]所述防旋转构件位于立柱的下端，其防旋转结构可以是多种的，但最终都是通过与混凝土的牢固结合，起到防旋转的作用。
[0009]在本发明的一种技术方案中，所述防旋转构件设置于所述立柱主体下端的内部或表面，并且，所述防旋转构件的最大宽度不超过所述立柱主体的直径，将防旋转构件设置为最大宽度不超过立柱主体直径，可以减小为埋设立柱式定日镜安装基座所挖的安装孔的直径，减小工作量，同时，还能防止防旋转构件宽度过大，与坑的内壁刮蹭造成的入坑难的问题。在本发明的另一种技术方案中，所述防旋转构件设置为沿所述立柱主体径向贯穿，并且为柱状结构。将防旋转构件设置为贯穿立柱主体的柱状结构，与仅在立柱主体外壁焊接翼状构件相比，当立柱主体在外力作用下有旋转趋势时，采用在外壁焊接翼状防旋转构件的方式在焊接处受力过大，焊接的翼状构件容易脱落，从而使定日镜基座失去防旋转能力，即使翼状防旋转构件不会脱落，在巨大扭矩力的作用下，翼状的防旋转构件也容易发生变形，从而使防旋转能力降低，而本发明采用的贯穿结构，即使焊接位的焊接结构松动，贯穿结构仍然能够起到良好的防旋转的作用。
[0010]本发明同时提供一种立柱式定日镜安装基座的安装方法，其包括以下步骤:
⑴在安装立柱式定日镜安装基座的指定地面上钻安装孔，并将安装孔中土壤排出安装孔外；其中，所述安装孔的直径大于所述立柱式定日镜安装基座的最大外围尺寸；所述立柱式定日镜安装基座为上述任一的立柱式定日镜安装基座；
(2)在所述安装孔内注入混凝土，注入的混凝土的量至少要能够完全覆盖所述立柱式定日镜安装基座的防旋转构件，并在所述混凝土凝固之前将所述立柱式定日镜安装基座插入所述安装孔中；
(3)再次向所述安装孔中灌注混凝土直到填满该安装孔与地面齐平为止，夯实混凝土，并且在该过程中，保证所述立柱式定日镜安装基座位置不发生任何偏移，直至安装孔中混凝土完全固化。
[0011]相对于现有技术，本发明的有益效果为:
第一，本发明的立柱式定日镜安装基座的安装方法不需要预埋基座，因此安装效率高，施工成本低，而且适合凹凸起伏较大的地面；
第二，本发明的立柱式定日镜安装基座的底部设置为开口结构，从而在将立柱式定日镜安装基座埋于土壤中浇筑混凝土时，未凝固的混凝土可沿该开口结构进入立柱主体内部，待混凝土凝固后，既可以在立柱主体内部形成一个密封的环境，防止土壤颗粒通过立柱主体内部进入定日镜内部而影响定日镜其他构件的正常运转，又可以防止立柱主体在外力作用下发生转动；同时，由于立柱主体内部和外部均有混凝土包裹，可以大大增强立柱主体的稳定性，不仅可以防止立柱主体发生转动，还可以防止立柱主体在径向方向发生晃动；第三，本发明的立柱式定日镜安装基座上设置的防旋转结构通过与混凝土的牢固结合，起到防旋转的作用，牢固耐用。
【附图说明】
[0012]图1是塔式太阳能热电站的示意图；
图2是本发明的定日镜整体结构示意图；
图3是本发明实施例的立柱式定日镜安装基座整体结构图；
图4是本发明实施例的立柱式定日镜安装基座的安装示意图；
图5是本发明实施例的第一种防旋转构件示意图；
图6是本发明实施例的第二种防旋转构件示意图；
图7是本发明实施例的第三种防旋转构件示意图；
图8是本发明实施例的第四种防旋转构件示意图；
图9是本发明实施例的第五种防旋转构件示意图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图，具体说明本发明。
[0014]请参见图1，塔式太阳能热发电是采用大量的定向反射镜(定日镜)将太阳光聚集到一个装在塔顶的中央热交换器(吸热器)上，通过加热里面的流体推动涡轮转动来发电，其中定日镜具有聚光集热的作用。一个典型的定日镜的整体结构请参见图2，其主要包括反射镜面组1、仰角驱动装置2、方位角驱动装置3、连接座4、立柱5、反射镜面11、反射镜面组支架12，反射镜面组由多个反射镜面组成。
[0015]针对现有定日镜安装由于需要预埋基座而导致的安装效率低，施工成本高，和不适合凹凸起伏较大的地面等问题，以及现有定日镜立柱焊接的翼状防旋转构件容易变形损坏等问题，本发明提供一种立柱式定日镜安装基座，其包括立柱主体和位于立柱主体下端的防旋转构件；其中，所述立柱主体的底部为开口设计；该立柱式定日镜安装基座通过将混凝土浇筑于地面预先挖好的安装孔中而由混凝土直接固定安装在土壤中，所述防旋转构件通过与所述混凝土的牢固结合来防止所述立柱主体自身在外部载荷下发生旋转。本发明的立柱式定日镜安装基座用于牢固稳定的支撑定日镜，并具有防止旋转功能。
[0016]根据通常定日镜立柱的结构，本发明的实施例的立柱式定日镜安装基座在立柱主体的上端还固定设置有法兰。
[0017]本发明的立柱式定日镜安装基座的一个具体的实施方式如图3所示，其中提供一种立柱式的定日镜安装基座5 (以下简称立柱5)，包括立柱主体51、立柱上法兰52和防旋转构件54，以及用于加强立柱上法兰52的固定的若干加强筋板53，加强筋板53至少3条，并被等分布置于立柱上法兰52的大端面与立柱主体51的外圆周表面之间。并且，由于防旋转构件54存在多种结构，并不一定是图3中虚线所示的圆柱状，因此防旋转构件54用虚线表示，虚线所示的形状不应理解为对防旋转构件54的具体和实际可采用的形状的限定。该立柱式定日镜安装基座5用于牢固稳定的支撑定日镜，并具有防止旋转功能。该立柱式定日镜安装基座5通过将混凝土浇筑于地面预先挖好的安装孔中而由混凝土直接固定安装在土壤中，防旋转构件54通过与混凝土的牢固结合来防止立柱主体51自身在外部载荷下发生旋转。
[0018]请再次参见图3，立柱主体51为中空薄壁的金属圆管，该金属圆管直径在170_至300mm之间，壁厚在2.0mm至3.3mm之间，或壁厚在3.5mm至4mm之间，总体长度在4m至5m之间，并且该金属圆管包括一个或多个电缆连接通孔。
[0019]请参见图4所示，立柱主体51下端为开口设计，且具有防旋转构件54，该防旋转构件54全部被浇筑在混凝土中，起到防止立柱主体51旋转的目的。
[0020]本发明的立柱式定日镜安装基座的防旋转构件可以采取多种形状和结构。在一些实施方式中，所述防旋转构件设置于所述立柱主体下端的内部或表面，并且，所述防旋转构件的最大宽度不超过所述立柱主体的直径，所述防旋转构件的长度在200mm至100mm之间。在另一些实施方式中，所述防旋转构件设置为沿所述立柱主体径向贯穿，并且为柱状结构。
[0021]请参见图5所示，其为防旋转构件的一种【具体实施方式】，在该实施方式中，防旋转构件为在立柱主体51底端内部焊接固定的一个十字结构55，该十字结构55长度不小于200mm，以保证有足够的长度使防旋转作用有效。当装设有这个十字结构55的立柱式定日镜安装基座插入地面预先挖好的安装孔后，会有部分混凝土流入此十字结构55中，当混