專利名稱：一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件及其加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件及其加工方法。
背景技術(shù)：
太陽能聚光系統(tǒng)是一種在太陽能光熱利用系統(tǒng)中用于吸收和匯集太陽能的裝置，是影響太陽能利用效率的關(guān)鍵，其核心部件是聚光鏡片組件，現(xiàn)有的聚光鏡片組件存在如下問題采用純玻璃鋼化或熱彎成型，所形成的拋物面、雙曲面或球面等型面誤差較高，對鏡片鍍銀時無法實現(xiàn)批量化生產(chǎn)，且使得銀層厚度不均勻從而影響聚光效果；通過將若干個小塊塑料鏡片固定到塑料背板上形成拋物面結(jié)構(gòu)，塑料鏡片和塑料背板耐老化性能差，抗擊能力低，不能滿足長時間戶外運行的需求；利用在玻璃背板上粘貼反光膜來獲取聚光效果，反射效率難以達到較高指標，且反光膜表面易被劃傷，易于衰減和退化；現(xiàn)有的聚光鏡片組件反射率低、聚光性能不佳、聚光效果不好、環(huán)境適應能力差、抗老化性能薄弱，從而使得太陽能利用效率不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種反射率高、聚光性能好、環(huán)境適應能力強的太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件及其加工方法。本發(fā)明的技術(shù)手段如下一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件，包括鏡片組、玻璃鋼背板和支撐組件；所述鏡片組由多個超薄平面玻璃鏡片組成；所述鏡片組正面呈扇形，側(cè)面呈圓弧狀；所述玻璃鋼背板由SMC模壓玻璃鋼制成的；所述玻璃鋼背板背面設有加強筋以及三個與支撐組件配合連接的支撐座，每個支撐座上預埋若干個螺母；所述玻璃鋼背板兩端設有用于固定鏡片組的限位臺階；所述支撐組件包括支撐桿、上蓋板和下蓋板；所述支撐桿一端設有球體，另一端設有圓錐體，桿體連接球體和圓錐體；所述上蓋板設有與支撐桿一端的球體相適配的槽口朝下的半球形槽I ;所述半球形槽I的槽底設有與支撐桿的桿體配合安裝的圓孔；所述下蓋板設有與支撐桿一端的球體相適配的槽口朝上的半球形槽II ;當上蓋板下表面與所述下蓋板上表面固定連接時，所述半球形槽I和所述半球形槽II構(gòu)成球形槽；安裝支撐組件時所述支撐桿的桿體由下至上穿過半球形槽I槽底的圓孔，所述上蓋板下表面與所述下蓋板上表面固定連接，所述支撐桿的球體置于半球形槽I和半球形槽II構(gòu)成的球形槽中；進一步地，所述鏡片組(I)的長度為100 700cm，寬度為20 300cm ；進一步地，所述加強筋(6)包括筋條厚度為3 IOmm的多個主筋和筋條厚度為I 6mm的多個副筋；一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件的加工方法，包括如下步驟A :根據(jù)玻璃鋼背板尺寸分割出若干個長度相等的鏡片，多個鏡片按照一定布局組合成扇形鏡片組；B:采用玻璃化學鍍銀或納米鍍銀方法對鏡片背面鍍銀，然后在銀層表面涂裝紫外線防護漆或附著力大于I級的防護漆；所述附著力的測定標準依據(jù)ISO等級；C :制作玻璃鋼背板利用模具由SMC模壓玻璃鋼制成型面為平面、拋物面、球面或雙曲面，并且背面設有一定分布規(guī)律的加強筋和三個用于連接支撐組件的支撐座的玻璃鋼背板；同時每個支撐座上預埋多個螺母；所述加強筋的分布根據(jù)玻璃鋼背板所承受載荷應用計算機輔助工程分析確定；D :使用膠粘接鏡片組和玻璃鋼背板；E:對鏡片組邊緣處使用耐候膠或結(jié)構(gòu)膠進行密封；進一步地,所述膠膜厚度為O. 06 Imm ；進一步地，所述膠為PVB膠、EVA膠或壓敏膠；進一步地，當采用壓敏膠時，所述步驟D包括的粘接步驟如下Dl :將經(jīng)過清洗和干燥后的按照一定規(guī)格分割的鏡片按照漆面朝上并且鏡片之間間隔一定距離平鋪到操作平臺或流水線傳輸帶上；D2 :將壓敏膠膜一端與鏡片一端對齊，壓敏膠膜下表面粘接鏡片漆面；旋轉(zhuǎn)壓敏膠帶滾輪并利用彈性推壓滾輪逐步推壓壓敏膠膜直至鏡片另一端，同時通過離型紙回收滾輪帶動壓敏膠膜下表面的離型紙旋轉(zhuǎn)；D3 :按照分割的鏡片規(guī)格切割并分離出與鏡片相適配的壓敏膠膜；D4 :將多個分割的鏡片的玻璃面分別吸附并平貼于凸模的吸附面上；所述凸模吸附面的型面與背板型面一致；D5 :將經(jīng)過清洗和干燥后的背板以粘接面向上水平放置在背板定位支架上；D6 :揭掉壓敏膠膜上表面的離型紙，將吸附多個分割鏡片的凸模貼合到背板上，凸模兩端與背板兩端對齊；D7:取下凸模，通過彈性推壓滾輪逐步推壓鏡片的玻璃面將壓敏膠膜的上表面全面接觸背板的粘接面；D8 :在鏡片的玻璃面上平鋪導氣膜；D9 :將經(jīng)過如上步驟處理后的包括鏡片和背板的聚光鏡片組件上套真空袋，對真空袋進行抽真空至真空度為-O. 06 -O. 09MPa，保壓24小時；DlO :打開真空袋取出包括鏡片和背板的聚光鏡片組件。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件及其加工方法，將玻璃鋼引進光學領(lǐng)域，其可設計性好、成型工藝簡單、成本低、使用方便，具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕性能好，增強了聚光鏡片組件的環(huán)境適應能力；采用超薄平面玻璃鏡片構(gòu)成的鏡片組，采用平面鏡片能夠保證鍍銀層附著厚度均勻，從而對最終的光學聚焦能夠有效控制能流的均勻性，且適合批量化生產(chǎn)；采用超薄玻璃鏡片透光率和反射率高、聚光性能好；不僅有利于結(jié)合本發(fā)明特定的膠粘接方式使得鏡片和玻璃鋼背板全面緊密接觸形成一體，而且膠膜層起到緩沖墊的作用，避免出現(xiàn)沖擊時鏡片容易破碎的情況，提高聚光鏡片組件的可靠性，且超薄平面玻璃鏡片完全粘接在玻璃鋼背板后，當工作在強風天氣下，玻璃鋼背板承載了來自風的各方向載荷，保證了鏡片不會變形或損壞，環(huán)境適應力強。


圖I是本發(fā)明所述采用玻璃鋼背板的聚光鏡片組件的爆炸圖2是本發(fā)明所述支撐組件的爆炸圖；圖3是本發(fā)明所述上蓋板的俯視圖；圖4是本發(fā)明所述下蓋板的俯視圖；圖5是本發(fā)明所述支撐組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、鏡片組，2、膠層，3、玻璃鋼背板，4、支撐組件，5、限位臺階，6、加強筋，7、支撐座，8、螺母，9、螺栓，10、支撐桿，11、上蓋板，12、下蓋板，13、半球形槽I，14、半球形槽II。
具體實施例方式如圖I、圖2、圖3、圖4和圖5所示的一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件，包括鏡片組I、玻璃鋼背板3和支撐組件4 ;所述鏡片組I由多個超薄平面玻璃鏡片組成；所述鏡片組I正面呈扇形，側(cè)面呈圓弧狀；所述玻璃鋼背板3由SMC模壓玻璃鋼制成的；所述玻璃鋼背板3背面設有加強筋6以及三個與支撐組件4配合連接的支撐座7，每個支撐座7上預埋若干個螺母8 ;所述玻璃鋼背板3兩端設有用于固定鏡片組I的限位臺階5 ;所述支撐組件4包括支撐桿10、上蓋板11和下蓋板12 ;所述支撐桿10 —端設有球體，另一端設有圓錐體，桿體連接球體和圓錐體；所述上蓋板11設有與支撐桿10 —端的球體相適配的槽口朝下的半球形槽I 13 ;所述半球形槽I 13的槽底設有與支撐桿10的桿體配合安裝的圓孔；所述下蓋板12設有與支撐桿10—端的球體相適配的槽口朝上的半球形槽II 14 ;當上蓋板11下表面與所述下蓋板12上表面固定連接時，所述半球形槽I 13和所述半球形槽II 14構(gòu)成球形槽；安裝支撐組件4時所述支撐桿10的桿體由下至上穿過半球形槽I 13槽底的圓孔，所述上蓋板11下表面與所述下蓋板12上表面固定連接，所述支撐桿10的球體置于半球形槽I 13和半球形槽II 14構(gòu)成的球形槽中。一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件的加工方法，包括如下步驟A :根據(jù)玻璃鋼背板尺寸分割出若干個長度相等的鏡片，多個鏡片按照一定布局組合成扇形鏡片組；B:采用玻璃化學鍍銀或納米鍍銀方法對鏡片背面鍍銀，然后在銀層表面涂裝紫外線防護漆或附著力大于I級的防護漆；所述附著力的測定標準依據(jù)ISO等級；C :制作玻璃鋼背板利用模具由SMC模壓玻璃鋼制成型面為平面、拋物面、球面或雙曲面，并且背面設有一定分布規(guī)律的加強筋和三個用于連接支撐組件的支撐座的玻璃鋼背板；同時每個支撐座上預埋多個螺母；所述加強筋的分布根據(jù)玻璃鋼背板所承受載荷應用計算機輔助工程分析確定；D :使用膠粘接鏡片組和玻璃鋼背板；E:對鏡片組邊緣處使用耐候膠或結(jié)構(gòu)膠進行密封；進一步地,所述膠膜厚度為O. 06 Imm ；進一步地，所述膠為PVB膠、EVA膠或壓敏膠；進一步地，當采用壓敏膠時，所述步驟D包括的粘接步驟如下Dl :將經(jīng)過清洗和干燥后的按照一定規(guī)格分割的鏡片按照漆面朝上并且鏡片之間間隔一定距離平鋪到操作平臺或流水線傳輸帶上；D2 :將壓敏膠膜一端與鏡片一端對齊，壓敏膠膜下表面粘接鏡片漆面；旋轉(zhuǎn)壓敏膠帶滾輪并利用彈性推壓滾輪逐步推壓壓敏膠膜直至鏡片另一端，同時通過離型紙回收滾輪帶動壓敏膠膜下表面的離型紙旋轉(zhuǎn)；D3 :按照分割的鏡片規(guī)格切割并分離出與鏡片相適配的壓敏膠膜；D4 :將多個分割的鏡片的玻璃面分別吸附并平貼于凸模的吸附面上；所述凸模吸附面的型面與背板型面一致；D5 :將經(jīng)過清洗和干燥后的背板以粘接面向上水平放置在背板定位支架上；D6 :揭掉壓敏膠膜上表面的離型紙，將吸附多個分割鏡片的凸模貼合到背板上，凸模兩端與背板兩端對齊；D7:取下凸模，通過彈性推壓滾輪逐步推壓鏡片的玻璃面將壓敏膠膜的上表面全面接觸背板的粘接面；D8 :在鏡片的玻璃面上平鋪導氣膜；D9 :將經(jīng)過如上步驟處理后的包括鏡片和背板的聚光鏡片組件上套真空袋，對真空袋進行抽真空至真空度為-O. 06 -O. 09MPa，保壓24小時；DlO :打開真空袋取出包括鏡片和背板的聚光鏡片組件。本發(fā)明所述的玻璃鋼背板聚光鏡片組件以環(huán)狀放射式排列構(gòu)成聚光鏡整體結(jié)構(gòu)，根據(jù)太陽能聚光系統(tǒng)的功率以及聚光鏡的開口半徑不同，所包括的鏡片組圈數(shù)不同，每個鏡片組的長度為100 700cm，寬度范圍20 300cm，這樣尺寸合理，便于運輸和安裝；本發(fā)明采用超薄平面玻璃鏡片，超薄鏡片不僅重量輕、透光率和反射率高，且當鏡片組與具有一定弧面的背板進行粘接時，不會產(chǎn)生應力集中的情況，能夠隨和粘接；平面鏡片能夠保證鍍銀層均勻，且易于實現(xiàn)批量化生產(chǎn)；玻璃鏡片不僅具有一定強度和硬度，且透光性好，表面平整；本發(fā)明使用的粘接膠為PVB膠、EVA膠或壓敏膠，一般用于粘接汽車擋風玻璃和建筑安全玻璃等；這三種膠粘接性能佳、透光率好以及抗紫外線能力強；本發(fā)明對鏡片鍍銀后所涂裝的紫外線防護漆為中性漆；因為PVB膠和EVA膠均為中性膠，這樣避免了粘接時，所涂裝的表面漆與膠層產(chǎn)生反應影響粘接效果；采用單層膠膜，避免了采用若干層膠膜疊加時容易導致膠層產(chǎn)生氣孔、厚度不均，不僅影響粘接的牢固性且影響光學性能；本發(fā)明將鏡片組放置到膠膜層上面并使鏡片組面積小于玻璃鋼背板面積且鏡片組邊緣與玻璃鋼背板邊緣之間距離為I 5mm，不僅保證了鏡片組安全且為之后的打耐候膠或結(jié)構(gòu)膠提供空間，采用耐候膠或結(jié)構(gòu)膠封邊，使得膠層與外界完全隔絕，保證了膠層的耐老化性能和使用壽命；沿鏡片組邊緣平鋪一層導氣條有效避免了沒有導氣條而產(chǎn)生抽真空不均的問題，當選擇壓敏膠實現(xiàn)粘接工藝由于不需要特殊加熱裝置，流程簡單、控制方便、節(jié)約成本。本發(fā)明采用SMC模壓工藝制作背面具有按照一定分布規(guī)律的多個加強筋和與支撐組件配合連接的3個支撐座的玻璃鋼背板，模壓同時每個支撐座上預埋多個螺母通過螺栓與支撐組件連接；玻璃鋼的模壓料選擇O收縮配方，基本工藝為配料一承重一入料一壓合一脫模一定形；通過在脫模之后進行定形進一步保證了玻璃鋼背板的尺寸穩(wěn)定性；力口強筋根部設計不低于R2的防縮倒角；玻璃鋼背板的型面板厚度不低于3mm，背面的加強筋厚度根據(jù)背板大小控制在25 50mm，加強筋設計成易于拔模的梯形結(jié)構(gòu)，玻璃鋼背板兩端設有用于固定鏡片組的限位臺階，起到粘完鏡片后保護鏡片的目的，防止由于碰撞帶來的隱患。本發(fā)明提供的一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件及其加工方法，釆用超薄平面玻璃鏡片構(gòu)成的鏡片組，采用平面鏡片能夠保證鍍銀層附著厚度均勻，從而對最終的光學聚焦能夠有效控制能流的均勻性，且適合批量化生產(chǎn)；采用超薄玻璃鏡片透光率和反射率高、聚光性能好；不僅有利于結(jié)合本發(fā)明特定的膠粘接方式使得鏡片和背板全面緊密接觸形成一體，而且膠膜層起到緩沖墊的作用，避免出現(xiàn)沖擊時鏡片破碎的情況，提高聚光鏡片組件的可靠性，且超薄平面玻璃鏡片完全粘接在背板后，當工作在強風天氣下，背板承載了來自風的各方向載荷，保證了鏡片不會變形或損壞，環(huán)境適應力強；本發(fā)明將玻璃鋼引進光學領(lǐng)域，其可設計性好、成型工藝簡單、成本低、使用方便，具有輕質(zhì)高強、耐腐蝕性能好，增強了聚光鏡片組件的環(huán)境適應能力；本發(fā)明的支撐組件通過金屬沖壓工藝生產(chǎn)支撐件上下蓋板，再與支撐桿組合焊接到一起，通過將支撐桿的球體置于上蓋板和下蓋板構(gòu)成的球形槽中；使得支撐桿在上下蓋板中間能夠活動靈活，同時無松動現(xiàn)象。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件，包括鏡片組(I)、玻璃鋼背板(3)和支撐組件 (4);所述鏡片組(I)由多個超薄平面玻璃鏡片組成；所述鏡片組(I)正面呈扇形，側(cè)面呈圓弧狀；所述玻璃鋼背板(3)由SMC模壓玻璃鋼制成的；所述玻璃鋼背板(3)背面設有加強筋(6 )以及三個與支撐組件(4 )配合連接的支撐座(7 )，每個支撐座(7 )上預埋若干個螺母 (8);所述玻璃鋼背板(3)兩端設有用于固定鏡片組(I)的限位臺階(5);所述支撐組件(4) 包括支撐桿(10)、上蓋板(11)和下蓋板(12);所述支撐桿(10)—端設有球體，另一端設有圓錐體，桿體連接球體和圓錐體；所述上蓋板(11)設有與支撐桿(10) —端的球體相適配的槽口朝下的半球形槽I (13);所述半球形槽I (13)的槽底設有與支撐桿(10)的桿體配合安裝的圓孔；所述下蓋板(12)設有與支撐桿(10) —端的球體相適配的槽口朝上的半球形槽II (14);當上蓋板(11)下表面與所述下蓋板(12)上表面固定連接時，所述半球形槽I (13)和所述半球形槽II (14)構(gòu)成球形槽；安裝支撐組件(4)時所述支撐桿(10)的桿體由下至上穿過半球形槽I (13)槽底的圓孔，所述上蓋板(11)下表面與所述下蓋板(12)上表面固定連接，所述支撐桿(10)的球體置于半球形槽I (13)和半球形槽II (14)構(gòu)成的球形槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件，其特征在于所述鏡片組(I)的長度為100 700cm，寬度為20 300cm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件，其特征在于所述加強筋(6)包括筋條厚度為3 IOmm的多個主筋和筋條厚度為I 6mm的多個副筋。
4.一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件的加工方法，其特征在于包括如下步驟A :根據(jù)玻璃鋼背板尺寸分割出若干個長度相等的鏡片，多個鏡片按照一定布局組合成扇形鏡片組；B:采用玻璃化學鍍銀或納米鍍銀方法對鏡片背面鍍銀，然后在銀層表面涂裝紫外線防護漆或附著力大于I級的防護漆；所述附著力的測定標準依據(jù)ISO等級；C :制作玻璃鋼背板利用模具由SMC模壓玻璃鋼制成型面為平面、拋物面、球面或雙曲面，并且背面設有一定分布規(guī)律的加強筋和三個用于連接支撐組件的支撐座的玻璃鋼背板；同時每個支撐座上預埋多個螺母；所述加強筋的分布根據(jù)玻璃鋼背板所承受載荷應用計算機輔助工程分析確定；D :使用膠粘接鏡片組和玻璃鋼背板；E:對鏡片組邊緣處使用耐候膠或結(jié)構(gòu)膠進行密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件的加工方法，其特征在于所述膠膜厚度為O. 06 1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件的加工方法，其特征在于所述膠為PVB膠、EVA膠或壓敏膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種太陽能金屬背板聚光鏡片組件的加工方法，其特征在于當采用壓敏膠時，所述步驟D包括的粘接步驟如下Dl :將經(jīng)過清洗和干燥后的按照一定規(guī)格分割的鏡片按照漆面朝上并且鏡片之間間隔一定距離平鋪到操作平臺或流水線傳輸帶上；D2 :將壓敏膠膜一端與鏡片一端對齊，壓敏膠膜下表面粘接鏡片漆面；旋轉(zhuǎn)壓敏膠帶滾輪并利用彈性推壓滾輪逐步推壓壓敏膠膜直至鏡片另一端，同時通過離型紙回收滾輪帶動壓敏膠膜下表面的離型紙旋轉(zhuǎn)；D3 :按照分割的鏡片規(guī)格切割并分尚出與鏡片相適配的壓敏膠膜；D4 :將多個分割的鏡片的玻璃面分別吸附并平貼于凸模的吸附面上；所述凸模吸附面的型面與背板型面一致；D5 :將經(jīng)過清洗和干燥后的背板以粘接面向上水平放置在背板定位支架上；D6 :揭掉壓敏膠膜上表面的離型紙，將吸附多個分割鏡片的凸模貼合到背板上，凸模兩端與背板兩端對齊；D7:取下凸模，通過彈性推壓滾輪逐步推壓鏡片的玻璃面將壓敏膠膜的上表面全面接觸背板的粘接面；D8 :在鏡片的玻璃面上平鋪導氣膜；D9:將經(jīng)過如上步驟處理后的包括鏡片和背板的聚光鏡片組件上套真空袋，對真空袋進行抽真空至真空度為-O. 06 -O. 09MPa，保壓24小時；DlO :打開真空袋取出包括鏡片和背板的聚光鏡片組件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能玻璃鋼背板聚光鏡片組件及其加工方法；所述聚光鏡片組件包括鏡片組、玻璃鋼背板和支撐組件；所述鏡片組由多個超薄平面玻璃鏡片組成；所述玻璃鋼背板由SMC模壓玻璃鋼制成的；所述支撐組件包括支撐桿、上蓋板和下蓋板；所述加工方法包括根據(jù)玻璃鋼背板尺寸分割出若干個長度相等的鏡片，多個鏡片按照一定布局組合成扇形鏡片組；采用玻璃化學鍍銀方法或納米鍍銀方法對玻璃背面鍍銀，然后在銀層表面涂裝紫外線防護漆或附著力大于1級的防護漆；制作玻璃鋼背板；使用膠粘接鏡片組和玻璃鋼背板；對鏡片組邊緣處使用耐候膠或結(jié)構(gòu)膠進行密封；本發(fā)明反射率高、聚光性能好、環(huán)境適應能力強。
文檔編號G02B7/198GK102981241SQ20121054539
公開日2013年3月20日 申請日期2012年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月15日
發(fā)明者阿古達木, 王振聲 申請人:大連宏海新能源發(fā)展有限公司