碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片，具有雙曲面鏡面的本體，在沿其本體周邊向鏡面凹面的方向設有折邊。其中，所述折邊厚度與鏡面本體厚度一致；所述折邊與鏡面本體的折彎處具有90°-135°的折彎弧度；所述折邊的邊長為鏡片寬度的十分之一。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的制作太陽能聚光鏡片的成型模式，將雙曲面鏡片制作成的面向凹面其周邊具有折邊的鏡片。以此鏡片可以解決太陽能聚光裝置在靜、動態(tài)時由于鏡片自身或受環(huán)境因素影響所造成的變形應力集中而產(chǎn)生的永久性形變的問題。并且為行業(yè)制造反射鏡片的工藝提供了可參考的標準。
【專利說明】碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種太陽能發(fā)電系統(tǒng)中所使用的反射鏡片，具體地說是一種碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片。
【背景技術】
[0002]凡涉及太陽能聚光技術，一般地說大都要引入聚光鏡片的使用。中國專利文獻CN201210197Y披露了 “太陽能聚光鏡”的結構:該聚光鏡包括數(shù)個扇形并呈圓弧狀的聚光鏡片，數(shù)個聚光鏡片間隔一定距離呈放射性地作環(huán)狀排列，各個連接桿分別將相鄰的聚光鏡片連接為一體，構成一整體為圓弧形狀的聚光鏡片。相應地，中國專利文獻CN10873084A公布了 “一種太陽能技能裝置”的結構:其包括一個第一反射片，一個第一聚光透鏡以及一個太陽能電池板，該第一反射片為漏斗狀中空圓合體，其環(huán)繞該第一聚光透鏡裝置，該第一反射片用以將照射至其上的太陽光反射至第一聚光透鏡，該太陽能電池板與第一聚光透鏡相對設置，且位于第一聚光透鏡的背離該第一反射片的一側，該太陽能電池板吸收經(jīng)該第一聚光透鏡聚光后的光線并將其轉換成電能。
[0003]分析以上文獻，在各自所述的技術方案中都強調了作為采集太陽光的重要部件反射片的形狀構造以及鏡片與其它部件的連接關系。
[0004]然而，對于反射鏡片而言，無論是鏡片被加工成型之后組裝在太陽能聚熱裝置后的靜態(tài)待機狀態(tài)還是在太陽能聚熱裝置的熱機運行時，經(jīng)過一段時間的考核，都會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有或在用的平曲面聚光鏡片出現(xiàn)彈性式塑性形變的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象將導致鏡片的聚焦精度逐點分散、聚能效率逐漸低下直至造成太陽能聚光跟蹤系統(tǒng)整機工作失靈的情況發(fā)生。
[0005]若要一勞永逸地解決上述技術瓶頸問題并設立一種參照執(zhí)行的標準，當前的緊要任務是從對鏡片的結構及制造方式入手給出切實可行的技術方案。
【發(fā)明內容】
[0006]本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片。以該鏡片的實施可以解決用于太陽能聚光裝置中鏡片的平曲面聚光鏡片出現(xiàn)彈性式塑性形變問題，并以此建立一種制作聚光鏡片本體形狀的標準。
[0007]為此，本發(fā)明解決所述問題的技術方案是:一種碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片，具有雙曲面鏡面的本體，在沿其本體周邊向鏡面凹面的方向設有折邊。
[0008]所述折邊厚度與鏡面本體厚度一致。
[0009]所述折邊與鏡面本體的折彎處具有90° -135°的折彎弧度。
[0010]所述折邊的每個邊長為鏡片寬度的十分之一。
[0011]相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明產(chǎn)生的積極效果是徹底改變了用于太陽能聚光鏡片的成型形態(tài)，將雙曲面鏡片制作成的面向凹面其周邊具有折邊的鏡片。以此鏡片可以解決太陽能聚光裝置在靜、動態(tài)時由于鏡片自身或受環(huán)境因素影響所造成的變形應力集中而產(chǎn)生的永久性形變的問題。并且為行業(yè)制造反射鏡片的工藝提供了可參考的標準。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種蝶式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片的主視圖；
[0013]圖2為本發(fā)明一種蝶式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片的俯視圖；
[0014]圖3為本發(fā)明一種蝶式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片的側視圖；
[0015]圖4為本發(fā)明一種蝶式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片的剖面圖；
[0016]圖5為本發(fā)明一種蝶式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片的投影圖。其中，附圖中的附圖標記:1_雙曲線鏡面；2_鏡片的折邊；3_鏡片的封閉折邊拐角。
【具體實施方式】
[0017]在未舉例本發(fā)明的【具體實施方式】之前可以先回顧一下現(xiàn)有技術中制作碟式或塔式的聚光反射鏡片的工藝手段:首先是將平板玻璃二次加熱后，用小于玻璃面積數(shù)倍的矩形模具與背部整體靠模組合按照順序排列有上部的小矩形模具逐一順序模壓成具有雙曲面拋物線聚光反射鏡片。從實踐中反饋的意見是由以上工藝方法制作的鏡片其明顯的缺點在于:成型后的聚光鏡片的聚焦光斑形狀不規(guī)則、一致性差、導致聚焦能量分布不均勻，且二次加熱的問題使反射鏡片得內應力分布不均勻，在運輸、安裝、運行時易碎裂，更換不方便；尤其在運行時的鏡片耐候性差，龜裂嚴重、破損率高，致使使用成本高。
[0018]為解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明依據(jù)建筑結構力學原理將反射聚光鏡片由現(xiàn)有的平曲面反射聚光鏡改成帶有封閉式折邊構造的聚光反射鏡，亦即在平曲面垂直于平曲面方向的折邊構造，且以此結構形式實現(xiàn)徹底克服反射聚焦鏡片的自我約束形變的能力穩(wěn)定差且頻繁變化而又產(chǎn)生的彈性式塑性形變問題；同時，也徹底解決了加工普通玻璃為鏡片時由于二次熱彎溫度成型的平曲面會因溫度應力作用導致其反射聚焦鏡片永久性變形、致使鏡片的聚焦精度逐點分散、聚熱效果喪失或失效的現(xiàn)象發(fā)生的問題。
[0019]本發(fā)明的實施例予以解決上述問題:參見圖1至圖5，以下實施例給出了本發(fā)明涉及的一種碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片的具體結構。
[0020]本發(fā)明涉及的反射鏡片屬于一次性以熔融模型鑄壓成型的反射鏡片。
[0021]首先，實施例中的鏡片是具有雙曲面鏡面的鏡片，由圖1、3、4、5可以看出鏡片本體I呈內凹形狀，在沿其本體I周邊向鏡面凹面的方向設有折邊2，在折邊2的邊緣處具有鏡片的封閉折邊拐角3。
[0022]具體地，本發(fā)明給出了以下諸實施例的技術路徑:將鏡片一次壓模成型，使其滿足鏡片折邊2與鏡片本體I之間的折彎處的封閉折邊拐角3具有90° -135°的折彎弧度、鏡片折邊2的邊長為鏡片寬度的十分之一之要求。
[0023]并且，本發(fā)明還可以根據(jù)不同地域或聚熱裝置所用的碟罩大小的需求，提供以下優(yōu)選方案:
[0024]一種優(yōu)選方式是:可以將鏡片一次壓模成具有封閉折邊拐角105°的折彎弧度、鏡片折邊的邊長為1cm的聚熱鏡片；
[0025]二種優(yōu)選方式是:可以將鏡片一次壓模成具有封閉折邊拐角115°的折彎弧度、鏡片折邊的邊長為1cm的聚熱鏡片；
[0026]三種優(yōu)選方式是:可以將鏡片一次壓模成具有封閉折邊拐角110°的折彎弧度、鏡片折邊的邊長為1cm的聚熱鏡片。
[0027]具體的加工過程是利用熔融模型使壓鑄的反射鏡片在逐漸冷卻的過程中其四周邊已經(jīng)形成了封閉式的折邊構造，其折邊方向指向被加工反射鏡片的雙曲面凹面；再利用機械手進行形位調整，使鏡片的折邊高度設定為其梯形曲面鏡片最大長度的1/10-1/15范圍之間，使其鏡片得厚度設定為4毫米或以上至10毫米；待反射鏡片完全冷卻后即完成鏡片的一次性熔融模型鑄壓成型的產(chǎn)品制作。
[0028]本發(fā)明涉及的鏡片主要解決了現(xiàn)有技術中的太陽能聚熱鏡片在長期處于靜、動態(tài)時的鏡片變形問題。例如，當以慣常的方法安裝傳統(tǒng)的鏡片后，經(jīng)長時間的野外置放，由于鏡片自身的重力、鏡片受風蝕作用或受其它環(huán)境因素影響所造成的變形應力過于集中而極易造成鏡片本體的永久性形變，致使每塊鏡片的拼接處出現(xiàn)的縫隙大小不一進而使得整體碟罩的曲面反射聚熱能力下降，在此狀態(tài)下的太陽能聚熱裝置的聚熱效果當然大打折扣；現(xiàn)實中解決這一問題的唯一辦法只能是經(jīng)常更換受損鏡片。
[0029]在按實施例給出的制作方法、技術參數(shù)制作出的本發(fā)明涉及的鏡片后即可在碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)上進行安裝:將每片鏡片按拼接的方式逐塊對齊，用夾具夾住每每相拼接的鏡片實施固定即可；或者，若鏡片本身事先留有安裝孔的話則用螺栓將其固定。
[0030]以上實施例給出了設置在不同自然環(huán)境下所用到的鏡片規(guī)格，盡管鏡片的安裝尺寸、角度可以視具體的碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)進行適配，但通過具有折邊的鏡片的拼接來完成完整的太陽能聚光碟盤的組裝是當今唯一能解決鏡片本體永久性形變問題的優(yōu)選。
[0031]綜上，本發(fā)明貢獻的太陽能聚光碟盤所用的反射鏡片實踐中可以大幅度提高聚光反射鏡片的抗變形能力，降低因溫度頻率變換而造成的鏡片變形；采用制作鏡片的工藝手段可以大幅度提高玻璃基材的密實度和抗沖擊力能力，并同時提高反射鏡片的耐候能力從而抵抗因自然力所造成的形變:可以大幅度提高反射鏡片的聚焦精度和光斑的圓心規(guī)整度，提高光斑內聚焦光的分布均勻度和疊加后能量分布均勻度。
【權利要求】
1.一種碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片，其特征在于，所述鏡片具有雙曲面鏡面的本體，在沿其本體周邊向鏡面凹面的方向設有折邊。
2.根據(jù)權利要求1所述的碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片，其特征在于，所述的折邊厚度與鏡面本體厚度一致。
3.根據(jù)權利要求1所述的碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片，其特征在于，所述的折邊與鏡面本體的折彎處具有90-135°的折彎弧度。
4.根據(jù)權利要求1所述的碟式聚光太陽能發(fā)電系統(tǒng)反射鏡片，其特征在于，所述的折邊邊長為反射鏡片寬度的十分之一。
【文檔編號】G02B5/10GK104330886SQ201410615841
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月5日 優(yōu)先權日:2014年11月5日
【發(fā)明者】賈天民, 曲詞, 李東東 申請人:賈天民, 曲詞, 李東東