[實(shí)用新型]一種太陽(yáng)能反光鏡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420101446.9
• 申請(qǐng)日: 2014-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN203720391U
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王國(guó)偉;朱文豪;周華飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 海寧微動(dòng)光能科技有限公司
• 主分類號(hào): G02B5/08
• 分類號(hào): G02B5/08;G02B5/10;B32B7/12
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33243
• 代理人: 張向飛

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能光熱利用技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種太陽(yáng)能反光鏡。

背景技術(shù)

目前，中國(guó)光熱產(chǎn)業(yè)在低溫?zé)崂妙I(lǐng)域（＜80℃）發(fā)展極快，特別是其核心的全玻璃太陽(yáng)能真空集熱管生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)非常成熟，已經(jīng)達(dá)到年產(chǎn)過億支的規(guī)模，年新增集熱面積達(dá)到千萬平方米以上，而真空集熱管的保有量更是達(dá)到近3億平方米。但和快速發(fā)展的速低溫?zé)崂妙I(lǐng)域相比，中國(guó)太陽(yáng)能熱利用在中高溫?zé)崂脜^(qū)域（80℃-300℃，甚至更高）發(fā)展緩慢，其在太陽(yáng)能工業(yè)蒸汽（80℃-250℃）利用、太陽(yáng)能高溫?zé)岚l(fā)電（＞250℃）、甚至溫度更高的太陽(yáng)能熱化學(xué)、太陽(yáng)能超高溫冶金等方面的發(fā)展極為緩慢，不論是現(xiàn)有市場(chǎng)規(guī)模還是系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步，都和太陽(yáng)能熱利用發(fā)達(dá)國(guó)家有不小的差距，嚴(yán)重有損中國(guó)作為太陽(yáng)能熱利用大國(guó)的形象。

反光鏡作為太陽(yáng)能中高溫?zé)崂玫幕A(chǔ)型材料，其具有較高反光率，特定的形狀，通過反射大面積的太陽(yáng)能光線，一般還會(huì)跟隨日光轉(zhuǎn)動(dòng)，將光線匯聚在小面積的太陽(yáng)能接收器上，通過匯聚光線提高能量密度，從而使接收器及其內(nèi)部介質(zhì)快速升溫，達(dá)到較高溫度，方便進(jìn)行中高溫?zé)崂谩?/p>

目前常見的反光鏡類型，從利用形式上可以分為具有焦點(diǎn)的槽式太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)、CPC聚光系統(tǒng)、碟式太陽(yáng)能聚光系統(tǒng)使用拋物線聚焦型太陽(yáng)能反光鏡，和非聚焦型塔式聚光系統(tǒng)、線性菲涅耳聚光系統(tǒng)、點(diǎn)式菲涅耳聚光系統(tǒng)使用的平面反光鏡或者是平面微弧反光鏡。

從反光鏡的基材看，一般分為玻璃材質(zhì)、金屬材質(zhì)和塑料材質(zhì)等。其中玻璃材質(zhì)和塑料材質(zhì)的基材成本較低。塑料材質(zhì)鏡的剛度較低，用途較少。玻璃材質(zhì)以其價(jià)格低、剛度好，更多的用于太陽(yáng)能熱利用場(chǎng)合。目前主流的太陽(yáng)能反光鏡均為玻璃材質(zhì)，厚度4mm，但該種材質(zhì)具有易損、易破碎、不宜運(yùn)輸?shù)热秉c(diǎn)。

對(duì)于玻璃和塑料型反光鏡，從其鍍膜工藝上看，主要有鋁膜、銀膜兩種，其中銀膜反光率較高，一般＞85%，但材料成本和加工成本均較高，在高附加值的太陽(yáng)能熱發(fā)電、太陽(yáng)能熱化學(xué)等高溫太陽(yáng)能熱利用系統(tǒng)應(yīng)用較多。鍍鋁膜和常用的裝飾鏡類似，其成本較低，反光率稍低，一般＞75%，工藝較好的鍍鋁鏡反光率一般＞80%，其應(yīng)用也極為廣泛。

對(duì)于金屬材質(zhì)的反光鏡，一般有不銹鋼、鋁等幾種。其基材成本較高，一般厚度較小，導(dǎo)致反光鏡的剛度低。且其反光鏡面采用機(jī)械研磨和鍍制相結(jié)合的工藝方面，根據(jù)反光率要求不同，對(duì)研磨精度，和鍍制的材料也有所不同。

全玻璃材質(zhì)的反光鏡作為主流，其作為平面鏡使用式，使用場(chǎng)合不多，僅可應(yīng)用在在反光距離很短的塔式聚光、點(diǎn)式菲涅耳聚光系統(tǒng)上。一般情況下，都要加工成具有拋物線、微弧度等特定形狀。因此發(fā)展出了熱彎玻璃鏡、冷彎玻璃鏡等工藝。

其中熱彎玻璃鏡是配合特定模具，將玻璃在加熱狀態(tài)下彎折成特定形狀，隨后熱彎好的基板送入鍍膜系統(tǒng)進(jìn)行反光膜鍍制。該過程中玻璃加熱成本高，彎曲的精度控制不易，從而使反光鏡的成本大幅度升高。從而導(dǎo)致太陽(yáng)能中高溫?zé)崂孟到y(tǒng)的造價(jià)大幅度攀升，客觀上影響了太陽(yáng)能中高溫?zé)崂玫陌l(fā)展。

為了降低反光鏡成本，有研究人員發(fā)展了冷彎鏡技術(shù)，冷彎鏡采用厚度較薄的玻璃，一般為2mm，首先鍍制反光膜層，在預(yù)支好形狀拋物線、微弧等仿型支架的外作用力作用下，使玻璃鏡子發(fā)生形狀變化，并達(dá)到所需要的拋物線形狀或微弧形狀。

上述冷彎工藝有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。熱彎玻璃基材厚，剛度好，熱彎鋼化工序可以同時(shí)進(jìn)行，因此其具有強(qiáng)度高、不易變形、使用壽命長(zhǎng)等特定，但也由于其質(zhì)量重，導(dǎo)致其支架、支撐等結(jié)構(gòu)的重量同步增加，因此更適合于大開口槽式聚焦系統(tǒng)，應(yīng)用在附加值較高、溫度要求更高的太陽(yáng)能熱發(fā)電等領(lǐng)域，或者環(huán)境場(chǎng)合更為惡劣的區(qū)域。

冷彎鏡技術(shù)理論上模塊化程度更高，且不需要投入能耗極高、造價(jià)較大的熱彎設(shè)備，因此其成本能降低不少。但其現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試對(duì)光過程更為費(fèi)力。且玻璃較薄時(shí)，其自身強(qiáng)度降低較多，破碎幾率增大，安全系數(shù)降低。目前多用于小規(guī)模的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

目前也有使用冷彎復(fù)合技術(shù)制備反光鏡的方法，即在熱彎的好玻璃基材上，通過粘結(jié)工藝，將厚度較薄的且鍍有反光膜的平面鏡壓合在基材上，從而在保證拋物線形狀的同時(shí)，減少了鍍膜設(shè)備的單獨(dú)投入，降低了鏡子的制造成本。但該種方法沒用從根本上解決玻璃熱彎過程中的能耗問題，其成本降低并不顯著。

綜上所述，現(xiàn)有的太陽(yáng)能反光鏡主要存在以下不足：1、反光鏡脆性斷裂后易出現(xiàn)全部破碎的危險(xiǎn)；2、重量大，單位面積造價(jià)成本高；3、生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)能耗高。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種太陽(yáng)能反光鏡，本太陽(yáng)能反光鏡能夠避免脆性斷裂時(shí)出現(xiàn)全部破碎的危險(xiǎn)。