一種二次聚光裝置及降低二次聚光鏡安裝高度的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種二次聚光裝置及降低二次聚光鏡安裝高度的裝置，屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)、國外有許多人提出了多種二次聚光方法和裝置，但這些方法和裝置僅僅適用于小型的聚光裝置，不能實(shí)現(xiàn)將大面積的太陽光通過多個(gè)塔上的二次聚光鏡聚集到一個(gè)位于地面或地面附近的一個(gè)點(diǎn)狀接收器上，國內(nèi)、國外也還未有人提出過這樣的設(shè)想或裝置。
[0003]如中國專利201110100861.3，其二次反射鏡為一層，多塊二次反射鏡大體呈雙曲面形狀，二次反射鏡的支承構(gòu)件與塔頂或塔頂附近相連結(jié)，二次反射鏡位于塔頂或其附近，將太陽光反射到位于塔底的接收器上，這種二次反射鏡的單層分布使得無法用于多個(gè)塔的大規(guī)模應(yīng)用，這是因?yàn)橐环矫娑畏瓷溏R占用的空間體積大，其占用的空間體積大體為雙曲面形狀的體積，另一方面二次反射鏡的反射光的光路的截面積大，這樣在大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，前、后塔上的二次反射鏡相互阻擋，使后面塔上的二次反射鏡反射的太陽光無法到達(dá)接收器上。另外這種二次反射鏡組成雙曲面形狀也無法使太陽光聚集到離塔較遠(yuǎn)的距離，因此無法用于多個(gè)二次塔的大規(guī)模的應(yīng)用，還有就是這種結(jié)構(gòu)使得二次鏡的支承結(jié)構(gòu)所承受的重力力矩和風(fēng)壓力矩很大，支承結(jié)構(gòu)需要做得很粗壯。
[0004]與上述專利類似的專利還有許多，其二次反射鏡都為一層或類似一層的結(jié)構(gòu)。盡管有的專利看似有許多層結(jié)構(gòu)，但實(shí)際上其多層結(jié)構(gòu)的反射鏡均大體位于一曲面形狀上，或一曲面殼體上，如雙曲面、拋物面、傘形面、圓錐面等等，在此不再一一列舉。
[0005]適用于小型聚光裝置的二次聚光方法和裝置還有很多種，如中國專利200810022320.1，中國專利201010523918.6等等，它們均不能實(shí)現(xiàn)將大面積的太陽光聚集到一個(gè)位于地面或地面附近的點(diǎn)狀接收器上的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是:為克服現(xiàn)有技術(shù)的下述缺點(diǎn):即現(xiàn)有技術(shù)的二次聚光裝置只能用于小型的聚光用途，且現(xiàn)有技術(shù)的二次聚光鏡呈單層或類似單層結(jié)構(gòu)，且占用的空間體積大，二次反射光的光路占用的截面積大，使得前、后塔上的二次鏡的光路相互阻擋，不能有效地將二次反射光反射到接收器上，另外現(xiàn)有技術(shù)的二次反射鏡不能將反射光反射到離塔較遠(yuǎn)的接收器上，且現(xiàn)有技術(shù)的二次聚光反射鏡的支承構(gòu)件，由于是單層或類似單層結(jié)構(gòu)，因此構(gòu)件伸展長度很長，要承受很大的重力力矩和風(fēng)壓力矩，使得支承構(gòu)件必須做得很粗壯。
[0007]本發(fā)明的另一目的是，降低二次聚光鏡的安裝高度及支承二次聚光鏡的塔的高度
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種二次聚光裝置，其技術(shù)特征是:安裝于地面的一次反射鏡跟蹤太陽并且劃分為若干個(gè)鏡場區(qū)，每個(gè)鏡場區(qū)有一或若干個(gè)安裝若干塊二次聚光鏡的立柱或塔或類似構(gòu)件，每個(gè)鏡場區(qū)又可劃分為若干組，每組有若干塊一次反射鏡，一次反射鏡將太陽光反射到一根或若干根立柱或塔上的一塊或若干塊二次聚光鏡上，二次聚光鏡再將太陽光聚集到位于地面或接近地面的接收器上。
[0009]上述安裝二次聚光鏡的立柱或塔從上到下安裝有若干層支承結(jié)構(gòu)，每層支承結(jié)構(gòu)安裝有若干塊二次聚光鏡。每層的若干塊二次聚光鏡位于一個(gè)平面內(nèi)或不在一個(gè)平面內(nèi)。
[0010]上述鏡場區(qū)中的相鄰的一次反射鏡場區(qū)中的反射鏡即可以將太陽光反射到位于本區(qū)的二次聚光鏡上，也可以將太陽光反射到鄰近區(qū)或其他區(qū)的二次聚光鏡上，或者將太陽光直接反射到接收器上。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述降低二次聚光鏡的安裝高度及支承二次聚光鏡的立柱或塔的高度的目的，一塊或若干塊一次反射鏡與相鄰的一塊或若干塊一次反射鏡將太陽光反射到位于若干個(gè)立柱或塔上的二次聚光鏡上或接收器上。這樣使相鄰的一次反射鏡的光路阻擋大為減少，使一次反射鏡的反射光與地面的夾角變得較小，從而降低二次反射鏡的安裝高度及使上述立柱或塔的高度降低。
[0012]上述的一次反射鏡其相鄰的反射鏡的安裝高度可以是相同的，也可以是安裝高度不一樣，這樣更可使二次反射鏡的安裝高度進(jìn)一步降低。
[0013]上述的二次聚光鏡可以是反射鏡，也可以是透射鏡，可以是平面鏡，也可以是曲面鏡。
[0014]上述的一次反射鏡的總面積與二次聚光鏡的總面積之比，可以為任何數(shù)值，優(yōu)選地選取10?100為宜。
[0015]通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案即可達(dá)到如下的效果:
[0016]I)可以將一很大面積，比如數(shù)十平方公里面積的太陽光經(jīng)安裝于地面的跟蹤太陽的一次反射鏡將太陽光反射到數(shù)百個(gè)立柱或塔上的二次聚光鏡上，再由二次聚光鏡將太陽光聚集到位于地面的點(diǎn)狀接收器上，此點(diǎn)狀接收器的高度大致為數(shù)十米，直徑為數(shù)十米至一百多米，幾何聚光比大致為數(shù)百倍，接收器接收到的太陽光的總功率可以達(dá)到數(shù)百萬千瓦，可利用現(xiàn)有的大型火力發(fā)電機(jī)組中的汽輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電，做成百萬千瓦級(jí)的太陽能熱電站且可通過儲(chǔ)能而24小時(shí)及陰天不間斷發(fā)電，也可用于光伏發(fā)電和熱離子發(fā)電，及磁流體發(fā)電等方式，這種大型裝置大大降低了發(fā)電機(jī)組成本，這是現(xiàn)有的太陽能聚光技術(shù)所無法做到的。
[0017]2)大大降低了二次聚光鏡的安裝高度，大體上可降低到1/3的高度，即現(xiàn)有技術(shù)的二次聚光鏡的安裝高度大體為本發(fā)明技術(shù)的3倍。
[0018]3)使太陽能接收器、接收塔、熱交換器、熱能傳送管道、儲(chǔ)熱器等多個(gè)原來分散的裝置做成一體，大量節(jié)省了裝置的成本及減少了熱能的損失。
[0019]4)極大地降低了太陽能發(fā)電裝置的總成本。
[0020]5)本發(fā)明的裝置可有多種用途，如熱發(fā)電、光伏發(fā)電、熱離子發(fā)電、磁流體發(fā)電；及工業(yè)供熱和居民生活供熱及制冷等。
【附圖說明】
:
[0021]圖1為一次反射鏡鏡場示意圖
[0022]圖2為二次反射鏡及立柱分布示意圖
[0023]圖3(a)和圖3(b)分別為一、二次鏡反射光路示意圖，圖3 (C)為一次鏡為反射鏡、二次鏡為透射鏡的光路示意圖
[0024]圖4為二次鏡立體示意圖
[0025]圖5(a)為二次鏡正面(豎直方向)截面不意圖
[0026]圖5(b)為二次鏡側(cè)面(一側(cè)豎直方向)截面示意圖
[0027]圖6為單層二次鏡俯視圖
[0028]圖7為一行或一列一次鏡交叉排列不意圖
[0029]圖8為一次鏡交叉反射示意圖
[0030]圖9為一次鏡不在一個(gè)高度上的排列示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0031]本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的示意圖如圖1?9所示，總體方案是:位于地面的一次反射鏡將太陽光反射到位于立柱上的二次反射鏡，二次反射鏡或透射鏡再將太陽光反射或透射到位于地面的接收器上，其中圖1為一次反射鏡鏡場示意圖，圖中I為一次反射鏡，反射鏡I的數(shù)量和大小可以為任意，2為太陽光