[發明專利]一種太陽能塔式熱發電異形定日鏡

有效

• 申請號: 201710756388.1
• 申請日: 2017-08-29
• 公開（公告）號: CN107490848B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 張喜良;王志峰;白鳳武
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: G02B17/06
• 分類號: G02B17/06;G02B7/198;F24S30/425;F24S50/20;F24S23/70;F24S20/20
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

一種太陽能塔式熱發電異形定日鏡，包括定日鏡單元反光鏡(1)、縱支撐、立柱(5)和傳動箱(6)。傳動箱(6)安裝在立柱(5)的上法蘭盤上，傳動箱(6)的兩側各有一個橫軸；兩件第一縱支撐(4)分別安裝在左右兩個橫軸上，靠近傳動箱(6)的一側，沿定日鏡的水平轉動中心左右對稱；兩件第二縱支撐(3)分別安裝在左右兩個橫軸上，在第一縱支撐(4)的外側，緊鄰第一縱支撐(4)，且沿定日鏡的水平轉動中心左右對稱；第三縱支撐(2)與第四縱支撐(8)對稱安裝在左右兩個橫軸的最外側，亦沿定日鏡的水平轉動中心左右對稱；所有縱支撐形成的桁架外輪廓為等腰三角形；定日鏡單元反光鏡(1)安裝在所有縱支撐組成的桁架上。

技術領域

本發明涉及一種太陽能塔式熱發電定日鏡。

背景技術

能源危機在世界范圍內日漸凸顯，可再生能源未來將成為世界能源結構的重要組成部分。尤其是對太陽能利用的合理開發具有重要意義。近些年來，全世界各個國家的科研工作者，在這方面進行了大量的工作和科學探索，并取得了顯著的成果，太陽能熱發電就是其中最典型的代表。目前太陽能熱發電系統形式主要包括：太陽能塔式、太陽能槽式、太陽能碟式及太陽能菲涅爾式等幾種形式。其中太陽能槽式聚光系統是太陽能熱發電近些年來采用的主要形式。它是最早實現商業化運行的太陽能熱發電形式，主要因為其技術發展迅猛，技術比較成熟。另外，太陽能塔式熱發電因為其傳熱流體傳輸路徑短，熱損失相對較少，可以達到更高的熱發電效率，同時更具有規模化和商業化發展優勢，因此，目前受到更加廣泛的重視。太陽能塔式熱發電原理是：由多個定日鏡組成的鏡場，將太陽光反射并匯集到某一固定區域，在該區域安裝有太陽能吸熱器，吸熱器內的工作介質將匯聚來的太陽能的熱量帶走，直接推動汽輪機發電，或者將水加熱為過熱蒸汽，再推動汽輪機進行發電。在一座太陽能塔式電站建設成本的占比中，定日鏡幾乎占到總投資的40％～50％，因此，對高效低成本定日鏡的研究具有重要意義。

定日鏡是塔式熱發電站提供熱的源泉，是一座太陽能光熱電站正常運行的關鍵總成。在塔式熱發電站中，有許多面定日鏡全天候跟蹤太陽運轉，源源不斷地將太陽能聚集到吸熱器上。每一面定日鏡在鏡場中的位置則是通過多種因素來確定的，一般情況下都是圍繞著吸熱塔分環交錯布置。同時，為了盡量減少占地面積以及避免過長的光的傳輸距離而造成的光的損失和余弦損失，通常都把定日鏡布置得較密集。正因為如此，在定日鏡正常跟蹤太陽運行工作的某一時段，在定日鏡場的某一區域內，就會出現前排定日鏡對后排定日鏡有遮擋的現象。

傳統的定日鏡反光表面形狀往往以矩形較多。當定日鏡反光面為矩形時，在定日鏡跟蹤太陽運行過程中，前排定日鏡的上面兩個角，在不同時刻分別會遮擋住后排定日鏡的下面兩個角。另外一種情況就是，在某一時刻，后排的定日鏡將太陽光反射匯聚到塔上吸熱器上時，光線會分別被前排的定日鏡上面兩個角遮擋住。這樣就會降低定日鏡場整體的運行效率。

并且，為了使定日鏡平穩跟蹤太陽運轉，同時減少定日鏡消耗的能量，往往將旋轉中心布置得盡可能接近定日鏡重心。對于面形為矩形的定日鏡來說，定日鏡面積越大，則定日鏡的旋轉中心就會距離地面越高，也就意味著支撐立柱越高。

發明內容

本發明的目的是克服現有定日鏡的上述缺點，提出一種太陽能塔式熱發電異形定日鏡。

本發明將定日鏡反光面設計成等腰三角形，上小下大，重心較同樣反光面積的定日鏡降低，即重心距離地面更近，定日鏡的支撐立柱就會降低，定日鏡的成本也會隨之降低。在大規模的太陽能塔式熱發電站建設中，對于降低整個電站的建設成本起到至關重要的作用。