一种光热发电复合材料背板以及制备方法

文档序号:9395990阅读:380来源:国知局
一种光热发电复合材料背板以及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种复合材料背板及其制备方法,尤其是涉及一种光热发电复合材料 背板及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 太阳能具有储量无限性、分布普遍性、利用清洁性以及经济性等特点,被认为是最 具发展前景、最能解决未来社会发展能源需求不断增长的新能源之一。
[0003] 太阳能发电是利用太阳能产生新能源的主要方法,包括光伏发电和光热发电两种 途径,其中,太阳能热发电因具有与电网负荷的适配性较好、光电转化效率高、容易产生规 模效应、耗材的制造过程更加环保、电力可调性好等特点,被认为是未来太阳能发电利用的 重要发展方向。太阳能热发电主要有槽式、塔式、碟式等几种聚光方式,碟式热发电系统具 有部署灵活、聚焦比较高的特点,并且具有较高的能量利用系数的优点,越来越受到关注和 重视。
[0004] 作为碟式热发电系统最为重要的聚光装置,碟形光热发电聚光装置是以一旋转抛 物线经旋转后形成的抛物面结构,该抛物面结构是由多块碟形光热发电背板拼接后形成的 一个完整的聚光碟系统。碟形光热发电聚光装置正面为抛物面,其上设有反射镜面。
[0005] 现有的碟形光热发电背板一般由钢板和附着在钢板上的反射镜面组成,其结构强 度较强,在抗风形变等方面有着较为突出的效果,但是总体重量较重,运输不大方便,而且 钢板的耐温耐候性能较差,不利于长时间使用。据《领航》第2012年第2期《太阳能聚光 碟技术发展状况》公布的太阳能聚光碟,采用82面聚光镜组成的聚光碟发射镜面组,总反 射面积87. 82. m2,整个聚光碟重量达到7257kg,不利于批量化生产,且现场聚光调节费时费 力。

【发明内容】

[0006] 针对上述现有技术的不足之处,本发明解决的问题为:提供一种具有优异的耐温 耐候性能、轻质、成本低、使用寿命长、结构均匀、强度高的光热发电复合材料背板。
[0007] 为解决上述问题,本发明采取的技术方案如下: 一种光热发电复合材料背板,包括背板以及铺设在背板一侧面上的发射镜面,所述的 背板的另一侧面上设有多个加强筋和多个连接圆盘;所述的加强筋从连接圆盘的边缘延伸 至背板的边缘处;所述的连接圆盘上设有多个螺母;所述的背板和连接圆盘由环氧树脂制 成。
[0008] 进一步,所述背板内设有加强层。
[0009] 进一步,所述加强层包括从外侧向内侧依次铺设的短切毡、方格布、三轴布、PVC夹 心泡沫。
[0010] 进一步,所述的每个连接圆盘外侧的加强筋呈米字形结构分布。
[0011] 进一步,所述的连接圆盘设有三个,三个连接圆盘呈三角形状分布在背板另一侧 面上。
[0012] 进一步,所述的背板为扇面结构,其截面呈抛物线状。
[0013] -种光热发电复合材料背板的制备方法: (a) 连接圆盘制作:将多个已封口处理的预埋螺母紧固在圆盘模具上,再向圆盘模具 中糊制与多层双轴布相结合的环氧树脂,合模压实后,将圆盘模具置入60-70°C恒温烘箱中 固化成型,制得连接圆盘; (b) 背板制作:在背板模具上铺设连接圆盘和加强筋,并保持连接圆盘与加强筋紧密 衔接,然后在背板模具上铺设真空辅材,形成密闭真空系统,真空灌注环氧树脂熔体,待环 氧树脂熔体固化成型后,制得与连接圆盘、加强筋一体成型的背板; (c) 反射镜面的粘接:将制得的背板的一侧表面打磨后,在真空负压条件下,用粘接胶 将反射玻璃吸附压合在背板一侧表面上,即制得光热发电复合材料背板。
[0014] 进一步,步骤(b)中背板模具内的真空压力为-0· 095MPa~_0. 09MPa。
[0015] 进一步,步骤(b)中预先在背板模具上铺设加强层,再将连接圆盘与加强筋铺设在 加强层上,并保持连接圆盘与加强筋紧密衔接;所述的加强层包括依次铺设在背板模具内 的短切毡、方格布、三轴布、PVC夹心泡沫,所述的连接圆盘与加强筋铺设在PVC夹心泡沫 上。
[0016] 进一步,步骤(c)中所述的真空负压为-0. 04MPa0. 05Mpa,所述的粘接胶为环氧 树脂粘接胶。
[0017] 本发明的有益效果 1.结构均匀、强度高:本发明制备的复合材料背板将背板、加强筋和连接圆盘等结构 通过真空灌注一体成型,背板主体的环氧树脂材料分别均匀,强度高。
[0018] 2.成本低、使用寿命长:背板采用高强度低收缩的环氧树脂制备而成,相比于钢 材质的背板,本发明的复合材料背板独立成型,材质轻,使得生产和运输成本大大降低,同 时兼有优异的耐温耐候性能和突出稳定的抗风形变能力,从而提高复合材料背板的使用寿 命。
[0019] 3.安装方便、工艺简单:本发明在模具中将背板和背面的加强筋、连接圆盘通过 真空灌注一体成型,然后在背板表面粘接反射玻璃而制成复合材料背板,工艺操作简单,制 得的复合材料背板用于碟式热发电系统,通过简单拼装即可形成碟形聚光装置,组装方便。
【附图说明】
[0020] 图1为本发明的铺设反射镜面一侧的结构示意图。
[0021] 图2为本发明的另一侧结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图对本
【发明内容】
作进一步详细说明。
[0023] 实施例1 如图1和2所示,一种光热发电复合材料背板,包括背板1以及铺设在背板一侧面上的 发射镜面,背板1的另一侧面上设有多个加强筋2和多个连接圆盘3。加强筋2从连接圆 盘3的边缘延伸至背板1的边缘处。连接圆盘3上设有多个螺母4。背板1和连接圆盘3 由环氧树脂制成。进一步,所述背板内设有加强层。进一步,所述加强层包括从外侧向内侧 依次铺设的短切毡、方格布、三轴布、PVC夹心泡沫。加强层的设置能增强复合材料背板的 强度,保护背板结构免受外界砂石等颗粒物的打击损坏。进一步优选,所述的每个连接圆盘 3外侧的加强筋呈米字形结构分布。进一步优选,所述的连接圆盘3设有三个,三个连接圆 盘3呈三角形状分布在背板另一侧面上。进一步优选,背板1为扇面结构,其截面呈抛物线 状。本发明采用的环氧树脂为LT5028A。本发明采用的LT5028A环氧树脂,此环氧树脂属于 通用型真空灌注体系,适用于风力发电叶片、船舶游艇制造、汽车车体等。其物化特性有:因 其具有混合粘度低的特性,所以该树脂特别适合真空工艺;为了保证制品的品质,LT-5028A 树脂对玻纤和碳纤维表现出较好的浸润性;由于其操作适用期灵活,可根据不同的固化剂 的选择适用期在Ih至4h范围;该环氧树脂通过德国劳埃斯船级社(GL)认证。
[0024] -种光热发电复合材料背板的制备方法: (a)连接圆盘3制作:将多个已封口处理的预埋螺母紧固在圆盘模具上,再向圆盘模具 中糊制与多层双轴布相结合的环氧树脂,合模压实后,将圆盘模具置入60-70°C恒温烘箱中 固化成型,制得连接圆盘3。
[0025] (b)背板制作:在背板模具上铺设加强层,再将连接圆盘3与加强筋铺设在加强层 上,并保持连接圆盘3与加强筋紧密衔接,然后在背板模具中铺设真空辅材,形成密闭真空 系统,真空灌注环氧树脂熔体,待环氧树脂熔体固化成型后,制得与连接圆盘3、加强筋2 - 体成型的背板1。
[0026] (C)反射镜面的粘接:将制得的背板1的一侧表面打磨后,在真空负压条件下, 用粘接胶将反射玻璃吸附压合在背板1 一侧表面上,即制得光热发电复合材料背板。 进一步优选,步骤(b)中背板模具内的真空压力为-0· 095MPa~-0. 09MPa,本实施例优 选-0.095MPa。真空辅材根本本领域技术人员可知包括带孔隔离膜、导流网、缠绕管、欧姆 管和真空袋。通过带孔隔离膜、导流网增强注塑的均匀性和导流性,通过缠绕管外接抽气 管进行真空压力的控制以及均匀抽气,通过真空袋密闭整个模具设备,通过欧姆管外接注 塑管进行环氧树脂的真空注塑。进一步优选,步骤(b)中的加强层包括依次铺设在背板模 具内的短切毡、方格布、三轴布、PVC夹心泡沫,所述的连接圆盘3与加强筋2铺设在PVC夹 心泡沫上。进一步优选,步骤(c)中所述的真空负压为-0. 04MPa0. 05Mpa,本实施例优 选-0.04MPa,粘接胶为环氧树脂粘接胶。粘接胶为环氧树脂粘接胶,通过真空负压将反射玻 璃吸附在背板上,再用与背板材料相同的环氧树脂粘接胶粘合,能够保证反射玻璃与背板 之间完全贴合压实,无缝隙,使得碟形光热发电复合材料背板稳定性与聚光的精准度大大 提尚。
[0027] 实施例2 如图1和2所示,一种光热发电复合材料背板,包括背板1以及铺设在背板一侧面上的 发射镜面,背板1的另一侧面上设有多个加强筋2和多个连接圆盘3。加强筋2从连接圆 盘3的边缘延伸至背板1的边缘处。连接圆盘3上设有多个螺母4。背板1和连接圆盘3 由环氧树脂制成。进一步,所述背板内设有加强层。进一步,所述加强层包括从外侧向内侧 依次铺设的短切毡、方格布、三轴布、PVC夹心泡沫。加强层的设置能增强复合材料背板的 强度,保护背板结构免受外界砂石等颗粒物的打击损坏。进一步优选,所述的每个连接圆盘 3外侧的加强筋呈米字形结构分布。进一步优选,所述的连接圆盘3设有三个,三个连接圆 盘3呈三角形状分布在背板另一侧面上。进一步优选,背板1为扇面结构,其截面呈抛物线 状。本发明采用的环氧树脂为LT5028A。本发明采用的LT
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