专利名称：一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳能槽式聚光装置，具体是一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架。
背景技术：
目前，太阳能光热领域发展迅猛，将太阳光汇聚并使之转化为热能，用于推动蒸汽机或者燃气轮机发电将是未来太阳能利用的一个重要方向。太阳能光热发电系统主要有塔式、碟式和槽式三种太阳能系统。塔式光热太阳能系统由于存在太阳光的余弦损失，使得其光热转换效率和发电效率的提升受到限制，目前塔式太阳能系统还处于实验场阶段，还未能投入商业应用。碟式太阳能系统虽然可以通过调节碟面方向消除余弦损失，提高太阳能的利用率，但是通常的跟踪方式会使得焦点也随碟面的移动而移动，这就对跟踪系统的非周期性实时跟踪提出了较高的要求，从而大大限制的碟式太阳能系统的应用。相比较而言，槽式热发电系统最为成熟，也是第一种成功实现商业化的太阳能热发电系统。槽式太阳能聚光装置与碟式相比，虽然聚光比通常在100以下，但是这已足够满足太阳能热发电的需要。槽式太阳能系统用于聚焦太阳光的抛物面聚光器，加工简单，制造成本较低，容易实现标准化，适合批量生产，将是近期在世界范围内推进太阳能热发电系统商业化应用的突破口和重点。然而，传统的槽式太阳能系统并没有充分利用抛物镜面的特点，集热管的位置并不固定，而是随着镜面跟踪太阳的运动而转动。另外，虽然将集热管放置于固定焦点线上的技术已经被成功运用在线性菲涅尔系统中，但是线性菲涅尔系统的聚光效率低于槽式系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种充分利用抛物面的光学和力学原理简化了槽式太阳能聚光装置的设计，并且大大减轻了聚光装置重量的新型槽式太阳能聚光反射镜及支架。本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现，一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架，包括反射镜镜面、反射镜镜面框架、支撑架及支撑杆，所述的反射镜镜面通过焊接或者铆接方式与支撑架固定在一起，所述反射镜镜面框架位于反射镜镜面的两端，所述的反射镜镜面框架中间连接支撑杆，支撑杆通过轴承与基座相连，支撑杆与轴承的连接处为反射镜镜面的焦点线(即转动轴)，其上设有集热管，集热管穿过支撑杆及轴承，所述的反射镜镜面为圆柱形的抛物面，其横切面为一条抛物线，其特征在于所述反射镜镜面背面设有一背面板，所述的背面板与反射镜镜面相交处利用反射镜镜面两端的反射镜镜面框架进行固定；所述背面板与反射镜镜面背面之间设有网格状支撑结构，网格状支撑结构与背面板及反射镜镜面背面接触的表面设有新型复合材料作为缓冲层，缓冲层内设有垫子；所述的反射镜镜面背面与背面板共焦点，所述背面板的横切面和纵切面都是抛物线，且背面板抛物面的焦距比反射镜镜面背面的焦距略小；所述反射镜镜面边缘处设有边缘耳；所述支撑架两端上设有调节平衡器。本发明整个装置充分利用了抛物面的结构特点，当前面板(即反射镜镜面)受力时，可通过两个面板之间的网格状支撑结构将受力均勻的传递到背面板，背面板的受力通过框架结构传递给支撑杆，支撑杆与基座相连。同时每个镜面的边缘处增设边缘耳，提高了镜面在受到局部大压力时抗凹变形的能力。另外，为了平衡碟面在每日旋转过程中由于旋转时偏离重心引入的重力矩，设计了两个可调节平衡器至于镜面两端的支撑架上。另外，背面板设计成为一个完整的抛物面形状，也就是说背面板的横切面和纵切面都是抛物线，为了能够进一步的增强背面板的在风力作用下的承载能力。本发明的有益效果本发明设计了两个共焦点的抛物面面板结构，前面板作为反射聚光镜面，背面板作为支撑受力装置。将集热器放置于抛物镜面的焦点线(同时也是镜面的转动轴)上，不论镜面随着太阳运动如何转动，集热管都保持不动，本发明充分利用抛物面的光学和力学原理简化了槽式聚光装置的设计，并且大大减轻了聚光装置的重量。
图1是本发明剖面图；图2、图3是本发明实施例安装示意图；图4是本发明网格状支撑结构示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。如图1至图4所示，一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架，包括反射镜镜面2、反射镜镜面框架4、支撑架3及支撑杆5，反射镜镜面2通过焊接或者铆接方式与支撑架3固定在一起，反射镜镜面框架4位于反射镜镜面的两端，反射镜镜面框架4中间连接支撑杆5，支撑杆5通过轴承6与基座相连，支撑杆5与轴承6的连接处为反射镜镜面的焦点线7 (即转动轴)，其上设有集热管，集热管穿过支撑杆5及轴承6，反射镜镜面2为圆柱形的抛物面， 其横切面为一条抛物线，反射镜镜面2背面设有一背面板1，背面板1与反射镜镜面2相交处利用反射镜镜面2两端的反射镜镜面框架4进行固定；背面板1与反射镜镜面2背面之间设有网格状支撑结构10，网格状支撑结构10与背面板1及反射镜镜面2背面接触的表面设有新型复合材料作为缓冲层9，缓冲层9内设有垫子11 ；反射镜镜面2背面与背面板1 共焦点，背面板1的横切面和纵切面都是抛物线，且背面板1抛物面的焦距比反射镜镜面2 背面的焦距略小；反射镜镜面2边缘处设有边缘耳；支撑架3两端设有调节平衡器8。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架，包括反射镜镜面、反射镜镜面框架、支撑架及支撑杆，所述的反射镜镜面通过焊接或者铆接方式与支撑架固定在一起，所述反射镜镜面框架位于反射镜镜面的两端，所述的反射镜镜面框架中间连接支撑杆，支撑杆通过轴承与基座相连，支撑杆与轴承的连接处为反射镜镜面的焦点线(即转动轴)，其上设有集热管，集热管穿过支撑杆及轴承，所述的反射镜镜面为圆柱形的抛物面，其横切面为一条抛物线，其特征在于所述反射镜镜面背面设有一背面板，所述的背面板与反射镜镜面相交处利用反射镜镜面两端的反射镜镜面框架进行固定，所述背面板与反射镜镜面背面之间设有网格状支撑结构，网格状支撑结构与背面板及反射镜镜面背面接触的表面设有新型复合材料作为缓冲层，缓冲层内设有垫子。
2.根据权利要求1所述的一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架，其特征在于所述的反射镜镜面背面与背面板共焦点，所述背面板的横切面和纵切面都是抛物线，且背面板抛物面的焦距比反射镜镜面背面的焦距略小。
3.根据权利要求1所述的一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架，其特征在于所述反射镜镜面边缘处设有边缘耳。
4.根据权利要求1所述的一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架，其特征在于所述支撑架两端上设有调节平衡器。
全文摘要
一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架，涉及太阳能槽式聚光装置，包括反射镜镜面、反射镜镜面框架、支撑架及支撑杆，所述的反射镜镜面通过焊接或者铆接方式与支撑架固定在一起，所述反射镜镜面框架位于反射镜镜面的两端，所述的反射镜镜面框架中间连接支撑杆，支撑杆通过轴承与基座相连，支撑杆与轴承的连接处为反射镜镜面的焦点线(即转动轴)，其上设有集热管，集热管穿过支撑杆及轴承，所述的反射镜镜面为圆柱形的抛物面，其横切面为一条抛物线，其特征在于所述反射镜镜面背面设有一背面板，所述的背面板与反射镜镜面相交处利用反射镜镜面两端的反射镜镜面框架进行固定；本发明充分利用抛物面的光学和力学原理简化了槽式聚光装置的设计，并且大大减轻了聚光装置的重量。
文档编号F24J2/52GK102213494SQ20111008236
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月1日 优先权日2011年4月1日
发明者朱伟, 章文扬, 谢中立 申请人:杭州立扬聚光蓄热科技有限公司