[發明專利]一種反射鏡及聚光與儲能裝置

在審

• 申請號: 201610329120.5
• 申請日: 2016-05-12
• 公開（公告）號: CN107367780A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 邱定平
• 申請（專利權）人: 邱定平
• 主分類號: G02B5/10
• 分類號: G02B5/10;G02B19/00;F24J2/10;F24J2/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明為一種反射鏡及聚光與儲能裝置，屬于太陽能利用領域。

背景技術

現有的聚光反射鏡比如槽式拋物面鏡，蝶式反射鏡及其它反射鏡均只有一個焦點，只有當太陽光平行于其焦線時才能聚光，當入射的太陽光與其焦線有夾角時，則不能聚焦，這樣要對太陽光聚焦必須使反射鏡始終正對著太陽，跟蹤驅動成本和支架成本均很高昂，影響了太陽能的利用。

本發明的目的是發明一種固定于地面的反射鏡，無論入射太陽光如何移動，用此鏡均可聚光成點狀或線狀或窄帶狀的焦點或焦線，及利用此鏡的聚光與儲能裝置。

發明內容

為實現本發明的目的，本發明的技術方案是：一種弧形反射鏡，此弧形形狀使得入射的太陽光聚焦于相切于此弧形鏡上一點的園弧上或園弧附近，優選地，上述弧形鏡的開口平面為平行四邊形，相應地上述聚焦的焦點將在弧形鏡的上方形成一條焦線或焦帶，在上述焦點或焦線或焦帶或其附近上放置一塊或若干塊二次聚光鏡，且使此二次聚光鏡跟蹤上述焦點或焦線或焦帶的運動軌跡及隨太陽光的入射角的變化相應調整二次鏡的角度從而使得二次鏡聚焦的光匯聚到一點狀區域或一條帶狀區域上。

若干塊上述弧形反射鏡和二次聚光鏡組合成一鏡場，投射此鏡場的太陽光被上述二次聚光鏡聚焦到一點狀區域或一條帶狀區域上。

優選地，在上述點狀或條帶狀區域上安裝三次反射鏡，用上述三次反射鏡再將太陽光反射到位于地面或地下的接收器上。

上述弧形鏡優選固定安裝于地面。

上述二次鏡可以為反射鏡也可為透射鏡，優選為反射鏡。

上述二次鏡可以為曲面鏡也可為平面鏡。

上述前后放置的二次鏡優選向上傾斜一小的角度，使得從后方的二次鏡聚焦的太陽光從前方二次鏡的上方附近通過。

上述二次鏡可分為若干組，每組又有若干個二次鏡，其每組二次鏡的位置和角度的跟蹤優選采用矩陣跟蹤方式，即將每組的二次鏡前、后、左、右相互連接起來，在東西方向和南北方向分別安裝一個或若干個驅動裝置驅動二次鏡移動位置及轉動角度，具體如何實現矩陣跟蹤可優選采用本人以前申請的專利。

上述二次鏡的面積為一次鏡的若干分之一，優選為1/10-1/100。

上述的弧形反射鏡可以為上述的一整塊的連續曲面，也可以為由若干塊拼接而成。

上述的弧形反射鏡也可為不同種類的類似形狀，如由一平行四邊形的斜邊的中線卷成的柱形曲面，或由若干個上述曲面組成一矩形或平行四邊形。

用本發明的上述二次聚光系統可實現如下的固態或液態儲能方式：

即由于上述二次聚光鏡出來的太陽光豎直方向的發散角很少，所以可以在二次聚光鏡出來的太陽光照射的線型光斑區域上安裝三次反射鏡，三次反射鏡為一塊或若干塊長條形弧形鏡或一塊或若干塊長條形平面鏡，三次鏡再將太陽光反射到位于地面或地下的太陽能儲能槽 (體)上。

上述儲熱體可以是固態或液態，固態可以為混凝土或石子或玻璃或其他固態材料構成，儲熱體可分為若干部分，相互之間留有空隙，用于太陽光的入射通道，儲熱體的每一塊接受三次鏡反射的光熱密度可以相同，也可以不同，可使各儲熱體的溫度形成梯度，以利于熱交換和保溫，儲熱體的上部也可安裝反射鏡，以此反射鏡將從三次反射鏡反射來的太陽光反射到相對的另一個儲熱體的下部；在儲熱體中安置管道，管道分為若干組，每組用閥門控制，用調節閥門的開啟來控制用于熱交換管道的數量，從而控制熱交換量，以進一步控制壓力和溫度；或用輔助熱交換鋼板的方法，此鋼板位于管道與儲熱體之間，調節鋼板與管道及儲熱體之間的接觸面積即可調節熱交換面積即熱交換量；還可以用熱管的方法或其它方式調節熱交換量；在上述管道中壓入空氣，儲熱體加熱管道中的空氣，進行壓差發電，即用類似燃氣輪機組發電，用上述儲熱體加管道的組合體代替燃氣輪機組中的燃燒室；上述空氣發電后的尾氣再加熱水變成水蒸汽推動蒸汽輪機組發電或直接將水壓入管道中加熱成水蒸汽發電，三次鏡的冷卻可用水或空氣使其作為水或空氣的預熱；還可進一步用離子發電——壓差發電——蒸汽發電的聯合發電方式。

通過上述技術方案可達到如下的效果：

1、可使上述弧形鏡固定安裝于地面，而利用二次鏡跟蹤入射太陽光的變化，這樣一方面使得弧形鏡的支架成本大幅降低，另一方面又使得鏡場的跟蹤成本大幅下降，因為二次鏡的面積只有上述弧形鏡的幾十分之一。

2、可實現類似塔式聚光的點狀或條形狀聚光，聚光倍數可達數百倍，甚至更高，而又省去了塔式聚光的高塔，及相應的管道及高壓泵等設備。