專利名稱：日光反射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽光能量收集和利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種日光反射裝置。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)和工業(yè)發(fā)展，對能源的需求越來越多，尤其是電能是工業(yè)和人們生活中不可或缺的能源。傳統(tǒng)發(fā)電方式，例如，煤炭發(fā)電因為對煤礦依賴性太強，而煤炭是不可再生資源且污染較大，煤炭發(fā)電等傳統(tǒng)的發(fā)電模式已經(jīng)不能滿足工業(yè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。為此，清潔、可再生的能源越來越受到人們重視，而在眾多清潔能源中，太陽能因其覆蓋面廣， 即有陽光的地方即可利用、而占有更重要的作用，因而被廣泛應(yīng)用在發(fā)電和發(fā)熱領(lǐng)域中。在太陽光能量收集和利用系統(tǒng)中，塔式太陽光能量收集器是其中一種重要的方式。目前，現(xiàn)有的塔式太陽光能量收集系統(tǒng)的具體情況如下請參閱圖1，塔式太陽光能量收集系統(tǒng)包括放置在高塔(也可稱接收塔)上的太陽光能量收集器11、高塔周圍地面上鋪設(shè)數(shù)千個以至數(shù)萬個的日光反射裝置12，計算機控制子系統(tǒng)和機電轉(zhuǎn)動裝置(日光反射裝置12由控制水平方向旋轉(zhuǎn)的和控制垂直方向旋轉(zhuǎn)的兩個電機來控制其轉(zhuǎn)動)。計算機控制子系統(tǒng)利用機電轉(zhuǎn)動裝置控制該些日光反射裝置12 自動跟蹤太陽，并將太陽的光線反射到位于接收塔頂部的太陽光能量收集器11。利用數(shù)千個以至數(shù)萬個的日光反射裝置12將太陽輻射能聚焦到置于接收塔頂部的太陽光能量收集器11上，使其中的介質(zhì)沸騰，由此所產(chǎn)生的蒸汽來驅(qū)動汽輪發(fā)電機，進(jìn)而實現(xiàn)發(fā)電的功效； 或利用沸騰的介質(zhì)來加熱其它工業(yè)原料；或?qū)a(chǎn)生的熱量給民用供熱。因此，當(dāng)太陽軌跡隨著時間變化時，必須精確控制日光反射裝置12的轉(zhuǎn)動角度以跟蹤太陽的變化，從而實現(xiàn)對太陽能資源的高效利用。但現(xiàn)有技術(shù)仍存在以下的弊端第一，塔式太陽光能量收集系統(tǒng)包括鋪設(shè)于地面的數(shù)千個以至數(shù)萬個的日光反射裝置——定日鏡，因為是定日鏡的面積比較大，又是鋪設(shè)于地面的，所以這些定日鏡的面積很大，因而產(chǎn)生的風(fēng)抗也很大。而風(fēng)抗與面積的關(guān)系是呈現(xiàn)非限性遞減，也就是說，定日鏡的面積縮小N倍，風(fēng)抗縮小的倍數(shù)大于N倍。因此，理論上，定日鏡做得越小，由此產(chǎn)生的風(fēng)抗越小。第二，因為定日鏡的面積比較大并都并排鋪設(shè)于地面的，間距越近，每個定日鏡越容易給其他定日鏡造成陰影，但是間距大，則整個定日鏡所占的空間太大，而且也越不容易將太陽輻射能聚焦到置于接收塔頂部的太陽光能量收集器11上；第三，每個定日鏡至少由兩個電機來控制的，一個是控制水平方向運動的電機，另外一個是垂直方向運動的電機，數(shù)千個以至數(shù)萬個定日鏡就會需要大量的電機，造成電機的浪費，控制電機的控制系統(tǒng)也相應(yīng)的會很復(fù)雜；第四，定日鏡是鋪設(shè)于地面上的，所以占地面積會很大，造成土地的浪費。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種日光反射裝置，以解決日光鏡因面積過大而產(chǎn)生遮擋陰影并遭受過大風(fēng)抗而被破壞和增加占地面積、以及每一個日光鏡需要兩個馬達(dá)來控制其轉(zhuǎn)動而造成浪費和產(chǎn)生較復(fù)雜的控制系統(tǒng)的技術(shù)問題。一種日光反射裝置，包括基座、框架、若干塊定日鏡單元和傳動機構(gòu)，其中，框架設(shè)置在基座上；該些塊定日鏡單元依次設(shè)置在框架上，并且，該些塊定日鏡單元的水平/高度軸向平行，每一定日鏡單元與框架連接端的長度大于與每一定日鏡單元的寬度，每兩塊定日鏡單元之間留有距離；所述傳動機構(gòu)至少包括一設(shè)置在框架上的平行軸向傳動機構(gòu)，用以傳動框架運動，以帶動框架上的定日鏡單元同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動。較佳地，所述定日鏡單元為一長條狀，與框架連接的一端為定日鏡單元的長度。并且，所述定日鏡單元的長度最佳為2 5m，寬度最佳為0. 2 0. 6m。本發(fā)明的一種實現(xiàn)方式為框架平鋪設(shè)置在基座上。還有，所述傳動裝置可以為控制馬達(dá)，其設(shè)置在框架的底部或側(cè)面，用以轉(zhuǎn)動框架，從而帶動框架上的定日鏡單元同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動。所述該些定日鏡單元在框架所在的平面內(nèi)為不平行狀，其每一定日鏡的位置為最佳聚光位置，以便達(dá)到最佳的聚光效果。在本發(fā)明中，日光反射裝置還可以包括若干卡位/限位裝置，設(shè)置在定日鏡單元的下方或底部，用以在傳動裝置帶動定日鏡轉(zhuǎn)動過程中，卡位或定位所述定日鏡的方位，以便糾正轉(zhuǎn)動過程的誤差，從而達(dá)到較佳的聚光效果。所述卡位/限位裝置可以是將定日鏡單元卡位在一定范圍的至少兩卡位片，所述兩卡位片設(shè)置在框架上。所述卡位/限位裝置還可以為一單向旋轉(zhuǎn)軸，其一端連接在框架上或框架的底部，另一端連接需要卡位/限位的日光鏡單元。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明存在以下技術(shù)效果第一，本發(fā)明中，若干塊定日鏡單元一并設(shè)置在一個框架的平面上，該框架可以水平放置在基座上，也可以是豎直放置，或者是有傾斜角度的放置，即不局限于放置的位置和方向，該些定日鏡單元與框架連接端的長度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于與每一定日鏡單元的寬度，這樣，在一個空間內(nèi)，可以有多塊定日鏡單元完成將太陽輻射能聚焦到置于接收塔頂部的太陽光能量收集器上，達(dá)到極佳的聚焦效果，而且占用的空間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于原來平鋪設(shè)于地面的定日鏡所占的空間，還有，本發(fā)明的定日鏡單元的面積遠(yuǎn)小于現(xiàn)有的定日鏡的面積，產(chǎn)生的風(fēng)抗也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于現(xiàn)有定日鏡產(chǎn)生的風(fēng)抗。另外，本發(fā)明的日光反射裝置之間的間距可以增大，減少了相對之間遮擋的陰影。還有，本發(fā)明可以只使用一個電機，使得該框架上的所有定日鏡單元同步沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動，大大減少了電機的使用，從而節(jié)約的成本。第二，本發(fā)明設(shè)置在同一框架平面的定日鏡單元可以不平行，每一定日鏡設(shè)置不同的初始位置，該些初始位置具有較佳的聚焦效果，這種方式能夠提升整體日光反射裝置聚焦效果。第三，本發(fā)明為了避免定日鏡轉(zhuǎn)動過程產(chǎn)生聚焦的偏差，為此，本發(fā)明設(shè)置包括若干卡位/限位裝置，用以在傳動裝置帶動定日鏡轉(zhuǎn)動過程中，卡位或定位所述定日鏡的方位，以便糾正轉(zhuǎn)動過程的誤差。
綜上所述，本發(fā)明對整個太陽能領(lǐng)域有著劃時代的改進(jìn)，從傳統(tǒng)的定日鏡平鋪，即一個空間內(nèi)只存在一塊定日鏡的這種技術(shù)偏見中脫離出來，本發(fā)明對于一個空間內(nèi)可以放置多塊定日鏡單元，并能同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動，簡化了整個控制過程，也提升了聚焦效果。


圖1為現(xiàn)有的塔式太陽光能量收集系統(tǒng)的示意圖；圖2為本發(fā)明日光反射裝置框架一面的直視圖；圖3為本發(fā)明日光反射裝置的結(jié)構(gòu)示例示意圖；圖4為本發(fā)明日光反射裝置框架一面的俯視圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的敘述。請參閱圖2、圖3，一種日光反射裝置，包括基座1、框架2、若干塊定日鏡單元3和傳動機構(gòu)，其中，框架2設(shè)置在基座1上，框架2可以平鋪在基座1上，也可以有豎直地立設(shè)在基座 1上?？蚣?也可以有一定傾斜地設(shè)置在基座1上。本實例的圖示是框架2平鋪在基座1 上，僅舉例之用，并非局限于本發(fā)明。該些塊定日鏡單元3依次設(shè)置在框架2上.框架2可以僅是一個矩形框架，即矩形框架內(nèi)為空的，該些塊定日鏡單元3通過鏡子軸51固定在矩形框架內(nèi)，可以在矩形框架內(nèi)沿著鏡子軸51軸向轉(zhuǎn)動。并且，該些塊定日鏡單元3的水平/高度軸向平行，即該些定日鏡單元3同位于框架2的平面內(nèi)。每一定日鏡單元3與框架2連接端的長度大于與每一定日鏡單元3的寬度， 每兩塊定日鏡單元3之間留有距離。定日鏡單元3的形狀各異，在本實例中，定日鏡單元3 為長條狀，但并非局限于此，通常情況下，定日鏡單元3與框架2連接的軸方向為長度方向， 垂直于長度方向的定日鏡單元3的最長垂直軸長度為定日鏡單元3的寬度，定日鏡單元3 的長度遠(yuǎn)大于定日鏡單元3的寬度。也就是說，在本實例中，定日鏡單元3為矩形，但是定日鏡3也可以呈現(xiàn)弧形、或其它不規(guī)則形狀，只要定日鏡單元3的長度遠(yuǎn)大于定日鏡單元3 的寬度即可。每兩塊定日鏡單元3之間留有距離，定日鏡單元3之間的距離和其相對之是遮擋陰影有關(guān)，其距離一般使得相鄰定日鏡單元3之間不會產(chǎn)生遮擋陰影或產(chǎn)生極少遮擋陰影為準(zhǔn)。在本實例中，定日鏡單元3的長度可以為2 5m，寬度可以為0.2 0.6m。即現(xiàn)有的定日鏡平行裁成三份或四份，以不影響聚焦效果為準(zhǔn)。所述傳動機構(gòu)至少包括一設(shè)置在框架上的平行軸向傳動機構(gòu)，用以傳動框架運動，以帶動框架上的定日鏡單元同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動。在本實例中，傳動機構(gòu)還可以包括控制馬達(dá)或皮帶等傳統(tǒng)的傳動裝置，其設(shè)置在框架2的底部或側(cè)面，用以轉(zhuǎn)動框架2，從而帶動框架2上的定日鏡單元3同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動.比如，在框架2的底面的中部設(shè)置一馬達(dá)，讓框架2沿著中部的節(jié)點進(jìn)行轉(zhuǎn)動。請參閱圖3，其為傳動機構(gòu)還可以包括鏡子軸51、曲軸52、軸柄傳動軸53和控制馬達(dá)54.在每一定日鏡單元3的中部設(shè)置一鏡子軸51，鏡子軸51即可以是作為將定日鏡單元3固定在框架2上的作用，而且，還可以控制鏡子軸51轉(zhuǎn)動從而帶動定日鏡單元3的沿著鏡子軸51進(jìn)行轉(zhuǎn)動。該些定日鏡單元3的鏡子軸51通過各自的曲軸52連接至一曲柄傳動軸53，一控制馬達(dá)M控制該曲柄傳動軸53，從而帶動框架2上的定日鏡單元3同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動。這種方式僅舉例之用，并非用于限定本發(fā)明。另外，在基座1下面設(shè)置用于支撐基座1的一個或若干支架4，基座1下面包括用來控制框架2位置的若干定位裝置，即控制整個框架沿著水平方向轉(zhuǎn)動。通過上述的結(jié)構(gòu)可知，一個框架上的所有的定日鏡單元3可以由一個傳動裝置控制其同步轉(zhuǎn)動，減少了大量電機的使用，從而節(jié)約的成本。還有支架4同樣可以利用馬達(dá)做成可調(diào)節(jié)高度的支架。但是，考慮到各個定日鏡單元3反射到位于接收塔頂部的太陽光能量收集器存在差異，為此，修改定日鏡單元3的初始位置，即該些定日鏡單元3在框架2所在的平面內(nèi)為不平行狀，其每一定日鏡3的位置為具有最佳聚光功能的初始位置。日光反射裝置還包括若干卡位/限位裝置，設(shè)置在定日鏡單元的下方或底部，用以在傳動裝置帶動定日鏡轉(zhuǎn)動過程中，卡位或定位所述定日鏡的方位，以便控制轉(zhuǎn)動過程的聚焦誤差。這種卡位/限位裝置的實現(xiàn)方式非常多，比如，再請參閱圖4，卡位/限位裝置可以為將定日鏡單元卡位在一定范圍的若干個卡位片9，卡位片設(shè)置在框架上。當(dāng)然，卡位/限位裝置也可以為一單向旋轉(zhuǎn)軸，其一端連接在框架上或框架的底部，另一端連接需要卡位/ 限位的日光鏡單元。在本發(fā)明中，成千上萬的定日鏡3豎立在框架上2，控制馬達(dá)5提供定日鏡3左右旋轉(zhuǎn)的能量，在工作狀態(tài)下，定位裝置將定日鏡3的位置定制好，控制馬達(dá)5提供旋轉(zhuǎn)能量， 傳動裝置控制整個裝置運行，定日鏡開始轉(zhuǎn)動。本發(fā)明對應(yīng)提供一種塔式太陽光能量收集系統(tǒng)，包括放置在高塔上的太陽光能量收集、塔周圍地面上鋪設(shè)若干如上面所述的日光反射裝置，計算機控制子系統(tǒng)，其中，計算機控制子系統(tǒng)，控制該些日光反射裝置上的傳動機構(gòu)，使其自動跟蹤太陽，該些日光反射裝置上的定日鏡單元將太陽輻射能聚焦到置于接收塔頂部的太陽光能量收集器上，使其中的介質(zhì)沸騰。以上公開的僅為本申請的一個具體實施例，但本申請并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化，都應(yīng)落在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種日光反射裝置，其特征在于，包括基座、框架、若干塊定日鏡單元和傳動機構(gòu)，其中，框架設(shè)置在基座上；該些塊定日鏡單元依次設(shè)置在框架上，并且，該些塊定日鏡單元的水平/高度軸向平行，每一定日鏡單元與框架連接端的長度大于與每一定日鏡單元的寬度，每兩塊定日鏡單元之間留有距離；所述傳動機構(gòu)至少包括一設(shè)置在框架上的平行軸向傳動機構(gòu)，用以傳動框架運動，以帶動框架上的定日鏡單元同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的日光反射裝置，其特征在于，所述定日鏡單元為一長條狀，與框架連接的一端為定日鏡單元的長度。
3.如權(quán)利要求2所述的日光反射單元，其特征在于，所述定日鏡單元的長度為2 5m， 寬度為0. 2 0. 6mο
4.如權(quán)利要求1所述的日光反射裝置，其特征在于，框架平鋪設(shè)置在基座上。
5.如權(quán)利要求1或4所述的日光反射裝置，其特征在于，所述傳動裝置包括控制馬達(dá)， 其設(shè)置在框架的底部或側(cè)面，用以轉(zhuǎn)動框架，從而帶動框架上的定日鏡單元同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動。
6.如權(quán)利要求1或4所述的日光反射裝置，其特征在于，所述該些定日鏡單元在框架所在的平面內(nèi)為不平行狀，其每一定日鏡的位置為最佳聚光位置。
7.如權(quán)利要求1或4所述的日光反射裝置，其特征在于，還包括若干卡位/限位裝置， 設(shè)置在定日鏡單元的下方或底部，用以在傳動裝置帶動定日鏡轉(zhuǎn)動過程中，卡位或定位所述定日鏡的方位，以便糾正轉(zhuǎn)動過程的誤差。
8.如權(quán)利要求7所述的日光反射裝置，其特征在于，所述卡位/限位裝置為將定日鏡單元卡位在一定范圍的至少兩卡位片，所述兩卡位片設(shè)置在框架上。
9.如權(quán)利要求7所述的日光反射裝置，其特征在于，所述卡位/限位裝置為一單向旋轉(zhuǎn)軸，其一端連接在框架上或框架的底部，另一端連接需要卡位/限位的日光鏡單元。
10.一種塔式太陽光能量收集系統(tǒng)，包括放置在高塔上的太陽光能量收集、塔周圍地面上鋪設(shè)若干如權(quán)利要求1所述的日光反射裝置，計算機控制子系統(tǒng)，其中，計算機控制子系統(tǒng)，控制該些日光反射裝置上的傳動機構(gòu)，使其自動跟蹤太陽，該些日光反射裝置上的定日鏡單元將太陽輻射能聚焦到置于接收塔頂部的太陽光能量收集器上，使其中的介質(zhì)沸騰。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種日光反射裝置，包括基座、框架、若干塊定日鏡單元和傳動機構(gòu)，其中，框架設(shè)置在基座上；該些塊定日鏡單元依次設(shè)置在框架上，并且，該些塊定日鏡單元的水平/高度軸向平行，每一定日鏡單元與框架連接端的長度大于與每一定日鏡單元的寬度，每兩塊定日鏡單元之間留有距離；所述傳動機構(gòu)至少包括一設(shè)置在框架上的平行軸向傳動機構(gòu)，用以傳動框架運動，以帶動框架上的定日鏡單元同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動，本發(fā)明對整個太陽能領(lǐng)域有著劃時代的改進(jìn)，從傳統(tǒng)的定日鏡平鋪，即一個空間內(nèi)只存在一塊定日鏡的這種技術(shù)偏見中脫離出來，本發(fā)明對于一個空間內(nèi)可以放置多塊定日鏡單元，并能同時沿著太陽軌跡方向轉(zhuǎn)動，簡化了整個控制過程，也提升了聚焦效果。
文檔編號G02B7/198GK102466850SQ20101054671
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者付杰, 游思梁, 祝雪妹, 陳康立, 陳煜達(dá), 黃文君 申請人:浙江中控太陽能技術(shù)有限公司