一种定日镜的自清洁装置的制作方法

本发明涉及太阳能热发电领域的定日镜结构部件，特别涉及一种定日镜的自清洁装置。

背景技术：

在经济不断发展的同时，能源日趋短缺，传统的不可再生能源日益枯竭，经济发展越来越受制于能源的开发利用，可再生能源的利用受到普遍关注，特别是太阳能利用更受世人的重视。

太阳能热发电是当前太阳能利用的一种主要方式。当前太阳能热发电按照太阳能采集方式可划分为(1)塔式太阳能热发电；(2)槽式太阳能热发电；(3)碟式太阳能热发电。

在太阳能热发电领域，塔式太阳能热发电因具有高光热转换效率，高聚焦温度，控制系统安装调试简单，散热损失少等优势，将成为下一个可商业化运营的新型能源技术。

在塔式太阳能热发电领域，定日镜为塔式太阳能热发电系统的一个重要组成部分。如图1所示，定日镜将太阳光反射到吸热器上，对吸热工质进行加热，从而将光能转化为热能，进而驱动汽轮机发电。

在整个发电过程中，聚光集热环节是重中之重，光资源的最大化利用，是提高发电量的必要条件之一。对于定日镜，清洁度是衡量镜面清洁程度的标准，在同样强度入射光线的条件下，高清洁度的镜面反射的光强度明显大于低清洁度的镜面。清洁度影响着定日镜反射的光强度，从而影响吸热器吸收的能量，进而整个发电系统产生弃光现象。因此，需要长期保持定日镜镜面的高清洁度，提高整个系统的运营水平。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种塔式太阳能热发电系统的定日镜的自清洁装置。

本发明的技术方案如下：

一种定日镜的自清洁装置，包括：

连杆，竖直布置在相邻两定日镜之间的中心位置处，且与所述定日镜下方的横梁连接；所述连杆相对于所述横梁轴向限位，且可相对于所述横梁自转；

清洁刷条，平行布置在所述定日镜上方，所述清洁刷条包括有清洁杆，所述连杆与所述清洁杆垂直连接，所述清洁杆朝向所述定日镜的一侧上设置有用于清洗所述定日镜的清洗块；

动力装置，连接所述连杆的下端，用于带动所述连杆自转，所述连杆自转带动所述清洁刷条转动，所述清洁刷条通过所述清洗块转动对于所述定日镜的清洗。

本发明提供的定日镜的自清洁装置具有以下优点：

1、本发明通过连杆将清洁刷条布置在定日镜上方，清洁刷条与定日镜接触进行清洁，在不破坏定日镜镜面结构的情况下，可以通过清洁块清洗，改善镜面的清洁程度；

2、本发明中连杆是布置在两定日镜之间的，在清洁结束后转动连杆带动清洗刷条转动至两定日镜之间，不遮挡镜面面积，不影响定日镜的反射面积；

3、本发明中由于自清洁装置与定日镜横梁连接，不涉及其他传动结构，从而不影响定日镜的驱动；

4、本发明中连杆与横梁连接，保证连杆轴向不会滑动，且支持径向旋转。采用此设计，可以使连杆始终保持稳定的旋转方式，延长整套自清洁装置的使用寿命；

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，所述连杆与横梁垂直连接；采用此设计，可以使连杆在旋转时，其径向面始终与定日镜镜面平行，有利于清洁刷条的有效工作。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，所述连杆与清洁刷条垂直连接。采用此设计，可以使清洁刷条在镜面上进行均匀的清洁工作，避免因角度不匀而导致的清洁刷条只有一端与定日镜镜面接触较紧，而另一端接触不良的工作状况，提高清洁刷条的清洁效率。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，所述连杆的直径小于相邻两所述定日镜之间的间距，且所述连杆至相邻两定日镜的最短距离相等。采用此设计，便于连杆顺利安装到两定日镜之间。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，所述清洁刷条的宽度小于相邻两所述定日镜之间的间距。采用此设计，可以使清洁刷条清洁完镜面后，固定在左右定日镜之间的空隙间，即横梁位置上方，此时清洁刷条在定日镜镜面范围之外，不遮挡镜面，且充分利用了空隙空间。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，所述连杆上端连接有两条清洁刷条，两条所述清洗刷条呈180°左右对称分布在所述连杆的两侧。采用此设计，可以提高清洁刷条的清洁效率，由于连杆安装于定日镜中心，两条清洁刷条的工作效率比单条清洁刷条的工作效率提高一倍，且能平衡清洁刷条对连杆安装区域内的作用力，避免单条清洁刷条工作导致的连杆弯曲状况，增加自清洁装置的使用寿命。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，每个所述清洗刷条的长度大于等于所述连杆中心到定日镜最远一个顶点的距离。采用此设计，可以保证全镜面都能是清洁刷条的工作范围。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，所述清洗块包括有均布在所述清洁杆的海绵体和毛刷。采用此设计，可以对增加镜面清洁的效果，用毛刷初步刷尘后，再用海绵体进行擦拭，均匀布置有利于清洁块对全镜面均匀的清洁。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，还包括有水清洗组件，所述水清洗组件包括：

水箱；

主水管，一端与所述水箱连通，所述水箱内设置有水泵，并通过水泵将所述水箱中的水输送到所述主水管内；

至少一个喷水头，布置在所述清洁杆朝向所述定日镜的一侧上；每个所述喷水头均通过分支水管与所述主水管的另一端连通；

所述水箱中的水经由所述主水管、分支水管后从各所述喷水头喷出对所述定日镜进行清洗。

采用此设计，可以对增加镜面清洁的效果，喷水头喷出少量水，湿润定日镜表面，然后再用毛刷初步刷尘后，再用海绵体进行擦拭，均匀布置有利于清洁块对全镜面均匀的清洁，也减少清洁块接触面积不同造成的受力不匀，进而减少清洁杆与连杆之间的作用力，延长整体自清洁装置的使用寿命。

作为本发明所述的定日镜的自清洁装置的一种改进，所述连杆、所述清洁杆均采用中空管，所述分支水管布置在所述清洁杆内；所述主水管的另一端自所述连杆的下端引入，并延伸到所述连杆的上端与所述分支水管连通。

采用此设计，主水管、分支水管与连杆、清洁杆的一体化设计，不会影响定日镜的结构和正常工作转动。

相对于现有技术，本发明的有益效果为：

本发明通过在左右定日镜的间隙中设置清洁刷条，并在下方设置连杆和电动机，通过电动机带动连杆及清洁刷条转动，从而转动清洁定日镜镜面。本发明可以保护定日镜镜面的结构，减少清洁刷条清洁后对定日镜镜面的遮挡的同时，保证定日镜的正常转动，也提升了每面定日镜的清洁效率，现场工作时可以对定日镜进行大规模自清洁，也可以进行指定定日镜的自清洁，提高现场工作效率。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

图1为塔式太阳能热发电系统的结构简图；

图2为自清洁装置的主视图；

图3为自清洁装置的左视图；

图4为清洁块的结构简图；

图5为自清洁装置水流的流向示意图；

图6为自清洁装置非工作状态的俯视图；

图7为自清洁装置工作状态一的俯视图

图8为自清洁装置工作状态二的俯视图。

附图标记：1.定日镜；2.横梁；3.电动机；4.连杆；4a.连杆上端；4b.连杆下端；5.主水管；6.水箱；7.清洁刷条；7a.清洁杆；7b.清洁块；8.海绵体；9.毛刷；10.喷水头；11.分支水管。

具体实施方式

参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

如图1所示，塔式太阳能热电站通过驱动大量定日镜跟踪太阳光，使太阳光在位于吸热塔顶端的吸热器表面聚集，对吸热工质进行加热，使光能转换为热能，进而将热能转化为电能，实现太阳能热发电。

参照图2-4所示，本实施例提供的一种定日镜的自清洁装置包括连杆4、清洁刷条7和动力装置3；连杆4竖直布置在相邻两定日镜1之间的中心位置处，且与定日镜1下方的横梁2连接；连杆4相对于横梁2轴向限位，且可相对于横梁2自转；清洁刷条7平行布置在定日镜1上方，清洁刷条7包括有清洁杆7a，连杆4与清洁杆7a垂直连接，清洁杆7a朝向定日镜1的一侧上设置有用于清洗定日镜1的清洗块7b；动力装置3连接连杆4的下端，用于带动连杆4自转，连杆4自转带动清洁刷条7转动，所述清洁刷条通过所述清洗块转动对于所述定日镜的清洗。

在本实施例中，动力装置3采用电机，布置在横梁2的下方；电机的输出轴连接连杆4的下端，从而带动连杆转动；当然，在其他实施例中动力装置3也可通过请他设备实现，只要能够驱动连杆4转动即可，此处不做限制。

在本实施例中，如图2中所示连杆4穿过横梁2连接设置，具体的可通过轴承连接的方式来实现连杆4与横梁2轴向限位、周向自转的连接功能，当然在其他实施例中也不局限于轴承连接的方式，也可根据具体情况进行调整，此处不做限制。

进一步的，如图3中所示，连杆4与横梁2垂直连接；由于通常横梁2与定日镜镜面平行，将连杆4设计为与横梁2垂直连接，可以使连杆4在旋转时，其径向面始终与定日镜镜面平行，有利于清洁刷条的有效工作。

当然，若横梁2与定日镜镜面不平行时，连杆4与横梁2也可不垂直连接，可根据具体情况进行调整，此处不做限制。

在本实施例中，如图2中所示连杆4的直径小于相邻两定日镜1之间的间距，以便于连杆4顺利安装在两定日镜1之间的间隙内。进一步的，且连杆4至相邻两定日镜的最短距离相等，即连杆4位于两定日镜之间的中间位置处。

在本实施例中，如图3中所示，连杆4与清洁刷条7垂直连接；由于连杆4垂直于镜面，连杆4与清洁刷条7连接保证了清洁刷条7的清洁块一侧均匀的与镜面接触，从而对镜面均匀的清洁工作，避免因角度不匀而导致的清洁刷条只有一端与定日镜镜面接触较紧，而另一端接触不良的工作状况，提高清洁刷条的清洁效率。

进一步的，如图6中所示，清洁刷条7的宽度小于相邻两定日镜1之间的间距，这样可以使清洁刷条7清洁完镜面后，固定在左右定日镜之间的空隙间，即横梁位置上方，此时清洁刷条在定日镜镜面范围之外，不遮挡镜面，且充分利用了空隙空间。

当然，在其他实施例中，清洁刷条7的宽度也可等于或稍微大于相邻两定日镜1之间的间距，此处不做限制。

在本实施例中，连杆4上端连接有两条清洁刷条7，两条清洗刷条呈180°左右对称分布在连杆4的两侧。本实施例通过两个清洁刷条同时进行清洗，可以提高清洁刷条的清洁效率，由于连杆安装于定日镜中心，两条清洁刷条的工作效率比单条清洁刷条的工作效率提高一倍，且能平衡清洁刷条对连杆安装区域内的作用力，避免单条清洁刷条工作导致的连杆弯曲状况，增加自清洁装置的使用寿命。

当然，在其他实施例中，连杆4上端也可只在一侧设置一个清洁刷条，也可轴向均布有两个以上的清洁刷条，此处不做限制，可根据具体情况进行调整。

进一步的，在本实施例中，每个清洗刷条的长度等于连杆中心到定日镜最远一个顶点的距离，即如图7-8中所示，当清洗刷条随连杆转动清洗的时候，能够覆盖整个镜面，从而保证了全镜面都能是清洁刷条的工作范围。

当然，在其他实施例中，清洗刷条的长度也可大于连杆中心到定日镜最远一个顶点的距离，此处不做限制，可根据具体情况进行调整。

进一步的，在本实施例中，如图4中所示，清洗块7b包括有均布在清洁杆的海绵体8、毛刷9。其中，海绵体8、毛刷9的布置方式可以入图4中所示的并排布置，也可间隔均匀布置，可根据具体需要进行布置，此处不做限制。

在本实施例中，该清洁装置还包括有水清洗组件，水清洗组件包括水箱、6、主水管5和至少一个喷水头10；水箱6内装有用于清洗的水，主水管5一端与水箱6连通，水箱6内设置有水泵，并通过水泵将水箱中的水输送到主水管5内；一个或多个喷水头10布置在清洁杆7a朝向定日镜1的一侧上；每个喷水头10均通过分支水管11与主水管5的另一端连通；清洗的时候，水箱中的水在水泵的作用下经由主水管5、分支水管11后从各喷水头10喷出对定日镜1的镜面进行清洗。

本实施例通过海绵体8、毛刷9与喷水头10的组合清洗方式，可以对增加镜面清洁的效果；具体的，喷水头喷出少量水，湿润定日镜表面，然后再用毛刷初步刷尘后，再用海绵体进行擦拭，均匀布置有利于清洁块对全镜面均匀的清洁，也减少清洁块接触面积不同造成的受力不匀，进而减少清洁杆与连杆之间的作用力，延长整体自清洁装置的使用寿命。

进一步的，连杆4、清洁杆7a均采用中空管，分支水管11布置在清洁杆内；主水管5的另一端自连杆4的下端引入，并延伸到连杆4的上端与分支水管11连通。本实施例将主水管5、分支水管11分别内置于连杆4、清洁杆7a内，实现了一体化设计，不会影响定日镜的结构和正常工作转动，同时还对水管起到保护作用。

当然，在其他实施例中，主水管5、分支水管11走线方式也可根据具体情况进行调整，例如从外部走水管等，此处均不做限制。

下面就本发明的工作过程作进一步的说明：

自清洁装置处于非工作状态时，如图6所示，此时清洁刷条7位于左右定日镜1之间的间隙中，不会遮挡定日镜1的反射镜面。

自清洁装置进入工作状态时，如图5所示，水由水箱6中的水泵(未画出)鼓入主水管5，流经连杆4后，进入清洁杆7a中的分支水管11，最后由喷水头10喷出，洒落在定日镜1的镜面上。

清洗过程中，如图7-8，其中定日镜1的镜面面积处于清洁刷条7的工作面积之内。

以上公开的本发明示意图只是用于帮助阐述本发明，并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。