焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種經(jīng)濟、高效、高聚光比的太陽能獲取裝置一一【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置】。
【背景技術(shù)】
[0002]太陽能是取之不盡用之不竭的清潔能源，但是它的能量密度低，只有1000瓦/平方米，要進行太陽能開發(fā)利用就必須擁有一個巨大的太陽能場去聚集太陽能。旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡一直是會聚太陽光最有效的裝置，旋轉(zhuǎn)拋物面的聚光比范圍非常高，約1000至3000，最高聚熱溫度可以高達3000度以上。但是如何獲得一個巨大的、高聚光比的太陽能場一直是人們努力的目標(biāo)。
[0003]【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置】，它是一個與地軸平行的巨型旋轉(zhuǎn)拋物面在水平面的垂直投影。太陽的輻射光是以15° /小時的角速度勻速地由東向西運動著，由此產(chǎn)生著日夜更新。如果要求太陽的反射光線會聚在太陽能的集熱器固定不動，這就要求照在凹面鏡上太陽的反射光線始終保持不變，只有這樣才能保證把光線會聚到接集熱器上。根據(jù)幾何光學(xué)基本知識可知，要使反射光線方向保持不變，當(dāng)入射光線偏轉(zhuǎn)β角度時，反射鏡需要偏轉(zhuǎn)β/2。即太陽的入射光是以15° /小時的角速度由東向西勻速旋轉(zhuǎn)著，鏡面就必須以7.5° /小時的角速度由東向西勻速旋轉(zhuǎn)，這樣才能確保其反射光線方向保持不變。
[0004]在同一條經(jīng)線上，追蹤太陽的角度變化是一樣的，每一縱列【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射鏡】可以看成是一個線狀曲面鏡，用追蹤太陽的光電時間傳感器控制讓它以7.5° /小時的角速度追蹤太陽，就可以確保這個線狀曲面鏡的焦點位置不變；用菲涅爾反射鏡方位角伺服電機可以控制菲涅爾反射鏡的方位角變化，以適應(yīng)一年四季的變化。
[0005]【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡】可以讓反射鏡的鏡片焦距和方位角隨意可調(diào)，這將使得金屬太陽反射片材大規(guī)模工業(yè)化利用從槽式線性聚焦走向點狀聚焦成為必M.JWS ，
[0006]與槽式太陽能熱發(fā)電相比，【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置】徹底取消了集熱管材，大大減少了熱量損失，而且點聚焦的聚焦比比線聚焦高得多，大大提高了儲能工質(zhì)的儲熱溫度，經(jīng)濟效益無可比擬；
[0007]與太陽能點聚焦熱發(fā)電相比，因為定日鏡在每個點的焦距和方位角都是不相同的，因此任何太陽反射板材都難以制成曲面鏡狀的定日鏡而進行工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，因此相對于【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡】而言，有著比平面定日鏡更高的聚光比，可以獲得更高的熱效率；
[0008]就抗風(fēng)性而言，槽式太陽能線聚焦系統(tǒng)本身就是一排排擋風(fēng)的高墻，在抗風(fēng)方面需要有大量投資；在當(dāng)前太陽能點聚焦熱發(fā)電系統(tǒng)中，高大、笨重、招風(fēng)的平面定日鏡占據(jù)系統(tǒng)總投資的51%以上，其根本原因就是為了讓定日鏡要做得盡可能的大而增加在牢固性方面的投資。相對而言，【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置】，因為菲涅爾的設(shè)計理念，其反射鏡是扁平的；不同鏡片的方位角不同，注定了它是闌珊結(jié)構(gòu)而透風(fēng)，因此它顯得輕盈、靈巧而且經(jīng)濟，具有超強的抗風(fēng)性。
[0009]每天太陽入射角是以15° /小時勻速變化的，一年地球繞太陽公轉(zhuǎn)一周，太陽入射角度的改變也是一維線性的，其控制方法要比二維控制簡單的多。
[0010]相對于【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置】的扁平性，連太陽能的集熱塔的高度都可以大大降低而減少工程造價。
[0011]綜上所述，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)制造經(jīng)濟、高效、高聚光比的太陽能場成為必然，勢必在整個太陽能熱電領(lǐng)域發(fā)生一次新的革命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本實用新型的目的在于提供一種全新、高效、經(jīng)濟、高聚光比的太陽反射場一一【焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置】，本實用新型可以通過如下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0013]1、一種焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置，它是一個與地軸平行的巨型曲面鏡在水平面上的垂直投影，焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡是構(gòu)成焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置的主體，其特征在于:焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡的金屬反射鏡片(1-1)通過反射鏡片固定壓條(1-2)被鏡片曲度調(diào)節(jié)螺桿(1-4)固定在反射鏡片固定支架(1-3)上，可以通過鏡片曲度調(diào)節(jié)螺桿(1-4)調(diào)節(jié)，來改變金屬反射鏡片(1-1)的焦距。
[0014]2、其特征還在于:焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡的反射鏡片固定支架(1-3)被固定在菲涅爾反射鏡支架(2-1)上，可以通過反射鏡片方位角調(diào)節(jié)螺桿(1-5)調(diào)節(jié)，來改變金屬反射鏡片(1-1)的方位角。
[0015]3、其特征還在于:菲涅爾反射鏡跟蹤太陽轉(zhuǎn)軸(2-2)的方向與該位置的經(jīng)線方向一致，菲涅爾反射鏡跟蹤太陽轉(zhuǎn)軸(2-2)帶動菲涅爾反射鏡支架(2-1)跟蹤太陽轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)動受控于菲涅爾反射鏡跟蹤太陽伺服電機(2-3)，菲涅爾反射鏡跟蹤太陽伺服電機(2-3)受控于光電時間傳感器，確保菲涅爾反射鏡支架(2-1)能夠以每小時15/2度繞軸線勻速轉(zhuǎn)動跟蹤太陽，將太陽光反射固定不動聚焦在太陽能集熱塔上。
[0016]4、其特征還在于:位于經(jīng)線方向上的菲涅爾反射鏡跟蹤太陽轉(zhuǎn)軸(2-2)可以向兩端延伸串聯(lián)多個焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡，成為一列焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡列，I臺菲涅爾反射鏡跟蹤太陽伺服電機(2-3)可以服務(wù)多臺焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡，讓它們都以每小時15/2度繞軸線勻速轉(zhuǎn)動跟蹤太陽。
[0017]5、其特征還在于:菲涅爾太陽反射鏡方位角伺服電機(2-5)控制菲涅爾太陽反射鏡方位角轉(zhuǎn)軸(2-4)轉(zhuǎn)動，以適應(yīng)一年四季的變化，菲涅爾太陽反射鏡方位角伺服電機(2-5)由光電時間傳感器控制。
[0018]6、其特征還在于:菲涅爾太陽反射鏡菲涅爾太陽反射鏡方位角轉(zhuǎn)軸(2-4)可以向兩端橫向延伸，并聯(lián)連接多列焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡列，形成焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡陣列，可以兩臺、多臺菲涅爾太陽反射鏡方位角伺服電機(2-5)柱，可以帶動一長排焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡陣列。
[0019]7、其特征還在于:焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡陣列縱可成列，橫可成排，列陣分布在太陽能集熱塔的四個象限，形成焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾太陽反射裝置。
【附圖說明】
[0020]圖1是焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡結(jié)構(gòu)圖
[0021]圖2是焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡列結(jié)構(gòu)圖
[0022]圖3是焦距可變、方位可調(diào)的菲涅爾反射鏡陣列結(jié)構(gòu)圖
【具體實施方式】