[發明專利]混合定日鏡場

無效

• 申請號: 201380038544.0
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN104620059A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 盧西亞·塞拉諾加利亞爾;胡安·巴勃羅·努涅斯布特略;弗朗西斯科·何塞·塞龍加西亞
• 申請（專利權）人: 阿本戈太陽能新技術公司
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10;F24J2/07
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 沈同全;車文

技術領域

本發明的技術領域涉及通過將太陽能聚集在安裝在塔頂的中心接收器上來發電。在該技術中，本發明涉及圍繞接收器并朝向接收器導引太陽輻射的定日鏡的場。

背景技術

定日鏡是類似鏡子的反射表面，旨在反射太陽輻射并朝向特定的目標導引太陽輻射。

這些定日鏡是可調整的，且通常設有雙軸跟蹤系統用來在兩個軸上單獨地跟蹤太陽。這些驅動裝置使得定日鏡能夠實現方位角和高度角運動。

在熱電中央接收器設備中，定日鏡形成太陽能場的一部分。太陽能場由一系列的定日鏡構成，其主要目的在于反射太陽輻射并朝向位于塔頂的接收器導引太陽輻射。因此，定日鏡法線總是在太陽和塔接收器的中間。

在接收器內側，流體被太陽輻射加熱，并經過葉輪而直接發電，或然后其在換熱器中被使用以產生蒸汽，蒸汽最終通過葉輪。

因此，定日鏡是具有反射表面、支撐結構、方位角和高度角驅動機構和底座的元件，具有其相應的基座和本地控制系統。

隨著時間的推移，已經有多種不同形式和構造的定日鏡被開發出來。

在現有技術中，我們能夠發現具有連續的反射表面的定日鏡、使用菲涅爾反射系統的定日鏡、拉伸膜定日鏡或有小面的定日鏡。

具有連續反射表面的定日鏡在結構和反射平面方面都能夠具有完全平坦的鏡面，就像專利US2009/0007901中的定日鏡的示例一樣，這一專利文件我們將在下文進行描述。

拉伸膜定日鏡主要由環形結構和略微彎曲的拉伸膜構成，具有太陽能聚集在其上的反射表面。這一曲率使得定日鏡能夠聚集太陽的輻射。

關于有小面的定日鏡，在該情形中，定日鏡由多個較小的反射元件構成，該多個較小的反射元件集合在一起具有我們可以稱為小面的結構，當小面沿特定的定向布置(稱為“傾斜”)時，所有這些小面一起構成最終的定日鏡。

關于有小面的定日鏡，在現有技術中，有多種布置結構用來安裝這些小面。專利US4276872A通過其附圖描述了有小面的定日鏡，其中拼成定日鏡的多個小面具有和平面反射表面一樣的結構或支撐。

為了將有小面的定日鏡設置成具有聚集太陽輻射的能力并因此獲得到接收器中的最大太陽熱能，小面的反射表面能夠是彎曲的。

專利ES2351755中描述了一種用于制造定日鏡小面的系統，定日鏡小面由反射表面和支撐件構成，其中反射表面是預先彎曲的。

專利ES2326586描述了用于定日鏡的小面，其由平坦結構構造而成，其中反射主體也是彎曲的。

根據反射表面的形狀，存在兩種類型的定日鏡：無光象聚光定日鏡和光象聚光定日鏡。

1)無光象聚光定日鏡，諸如Y.T.Chen，K.K.Chong，T.P.Bligh，L.C.Chen，Jasmy?Yunus，K.S.Kannan，B.H.Lim，C.S.Lim，M.A.Alias，Noriah?Bidin，Omar?Aliman，Sahar?Salehan，SHK.ABD.Rezan?S.A.H，C.M.Tam和K.K.Tan在“無光象聚光定日鏡”中提議的定日鏡，能夠使散光作用被減弱，能夠被轉化成在接收器中缺少用于預先附著的空隙的能量，并且是在入射角(定日鏡的法線相對于入射光束的角度，在0到90度之間)不等于零度的時候發生的光學象差。不幸的是，這種類型的定日鏡有成本問題，因為跟蹤是旋轉-高度：有一個定日鏡主軸總是保持垂直，另一軸總是平行于由入射光束、定日鏡法線和反射光束形成的平面。這兩個旋轉提升運動意味著定日鏡的重力中心不是與底座保持在一條直線上，這會涉及比平常更為復雜的結構。還有，需要附加的機構用于不同的小面，假定每個小面獨立于彼此地旋轉，那么軸的定向可以通過將光束朝向接收器的中心來實現。

在其他的執行方法中，定日鏡是菲涅爾型式的反射器，具有方位角和高度型跟蹤系統。這一幾何形狀具有限制移動范圍(專利ES?1074545U)和二階余弦效應的缺點，這一效應抵消了關于消除結構的曲率而帶來的節省。

2)此外，光象聚光定日鏡包括平坦定日鏡和球形或旋轉拋物線定日鏡。

對于限定設計的接收角β(該角度考慮到涉及定日鏡的制造和安裝不同的誤差和太陽對著的角度)，平坦定日鏡不具有聚集能力，并且將其自身的光圈(鏡面)投射到接收器上，在遠處被接收角線性地放大。如果使用大尺寸，則在接收器光圈上溢出造成的損失(由于被聚集器反射而不能到達接收器的輻射量造成的損失)對于單獨的定日鏡將使得對于定日鏡本身的投資難以實施。