[實用新型]位于房屋上的菲涅爾反射鏡點聚焦聚光系統

有效

• 申請號: 201120293669.6
• 申請日: 2011-08-06
• 公開（公告）號: CN202254379U
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 馮益安
• 申請（專利權）人: 馮益安
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10;G02B7/198;G02B7/182
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：太陽能聚光熱發電?

背景技術：

塔式熱發電具有規模較大、占地面積大、成本高、非民用等缺點，但其焦點不動的方式非常利于高溫的收集和熱發電效率的提高，應該設法降低成本或者開發出適用于民用的廉價產品。菲涅爾線性反射鏡近幾年得到應用，但通常規模較大且難以達到較高的聚光比。?

發明內容：

位于房屋上的菲涅爾反射鏡點聚焦聚光系統，類似塔式聚光系統或菲涅爾反射鏡線聚焦聚光系統，塔式聚光系統需要較大的占地面積和較大費用成本，菲涅爾反射鏡線聚焦聚光系統通常難以達到較高的聚光比，且客觀上也需要較大的規模。?

本申請涉及一種位于房屋上的菲涅爾反射鏡點聚焦聚光系統，包括聚光鏡即定日鏡、塔架、吸收體、控制系統及系統的運行空間，其特征是：在建筑物的斜面或者樓頂平面上，建立“塔式吸收體”，其中塔的高度從屋脊算起0-5米，點聚焦吸收體位于塔架之上或者位于最低處，在建筑物樓頂平面或屋頂斜面上建立600-2000個定日鏡，定日鏡通過控制裝置把反射光反射到吸收體上，定日鏡大小在0.0001-1m²之間，為圓形、橢圓形、多邊形。?

這種方式能夠使在具體的建筑物上得到較穩定的太陽能聚光，可以產生高溫，以便供熱或發電。?

附圖說明

附圖1為塔架和吸收器在最高處的結構示意圖。圖2為塔架和吸收器在低處的結構示意圖。圖3為圖1的變型。其中1、吸收器；2、塔支架；3、背陽面；4、朝陽面；5、菲涅爾定日鏡；6、太陽光。?

具體實施方式

結合附圖進行一下說明：?

圖1和圖2是技術方案的兩種特例。結合附圖舉例說明：其中圖1方式是塔支架(2)和吸收器(1)位于屋脊頂部，位于最高處，便于朝陽面(4)的菲涅爾定日鏡(5)能夠把反射光反射到塔支架(2)之上的吸收體(1)上。其中菲涅爾定日鏡的布置方式區別于傳統平面上的定日鏡，傳統平面上的定日鏡為了能夠使反射光聚焦通常把塔設置的很高，居于高處的塔支架上的吸收體通常因為居于高位需要更多的支撐負荷及需要繁瑣的傳導介質，因此傳統的塔式發電聚光裝置需要做的越大越好，這就需要大的場地和較大的定日鏡及較大的規模，而在現實環境中難以滿足這樣的條件。而圖1所示的塔式系統要靈活的多，塔在屋脊中部，已經較高，根據地形靈活設置，只要保證反射光更多的反射到吸收體(1)上即可，因此在現實操作中需要逐步抬高位于屋脊斜面下的鏡面高度，即臨近于屋檐的菲涅爾定日鏡根據吸收體(1)的高度需要合理抬高菲涅爾定日鏡(5)的高度，臨近屋脊的菲涅爾定日鏡需要降低高度。為了更好的設置菲涅爾定日鏡不被前面的菲涅爾定日鏡所阻擋，圖3的設置模式就可以減小菲涅爾定日鏡的高度。減小高度設置便于節省成本和減小施工難度增強系統穩定性。圖3和圖1比較僅僅是塔支架和吸收體的位置改變，更利于聚焦。?

圖2采取塔支架(2)和吸收體(1)位于屋脊下的方式，而菲涅爾定日鏡位置依次隨屋脊斜面抬高，這種方式利于菲涅爾定日鏡的反射光聚焦，利于降低成本。如果塔支架(2)和吸收體(1)位于屋面中間，即樓頂屋面中部，更利于聚光和降低成本。?

建筑物頂部很多是傾斜模式，比如房頂，菲涅爾定日鏡的布置方式如上所述。如果建筑物頂部既有平面又有傾斜面，可以混合設置使用。?

但為了獲取高溫，必須增大聚光比，沒有一定的聚光比，任何形式的聚光便不具備聚光所要求的實質內容。根據現階段各種聚光方式獲取高溫和高效的聚光方式分析，點聚焦式聚光比應該大于600，小于2000，聚光比高于2000時容易使金屬器具融化，給系統安全造成隱患，因此聚光比的設置是系統成功運行的關鍵。聚光比在我國現階段的定日鏡熱發電示范工程中都沒有得到重視，因此在塔式聚光系統中需要特別強調。?

菲涅爾定日鏡轉動前給定一定角度準確聚光，只要菲涅爾定日鏡初始位置已定，以后每個菲涅爾定日鏡的轉動角度便是一樣的，因此可以聯動。?

菲涅爾定日鏡的形狀和大小說明：一般不可能做的很大，根據環境需求，在一定聚光比的條件下，設定菲涅爾反射鏡的大小為0.0001m²至1m²之間，形狀幾乎不受限制，常用的為圓形和多邊形。?

位于房屋上的菲涅爾反射鏡點聚焦聚光系統與現階段塔式聚光發電系統有如下區別：?

1，可以充分利用屋面進行點式聚光獲取高溫而不需要塔式聚光系統需要較大的占地面積。?

2，不受塔高限制，只要在某種環境下正確進行設計，保證充分聚光，塔的高度甚至可以取消。?