[发明专利]定日镜装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种定向投射太阳光的平面镜装置，即通常称为定日镜的装置，属于太阳能应用技术领域。

背景技术

作为可再生能源的太阳能有以下优点：它没有一般煤炭，石油等矿物燃料产生的有害气体和废渣，因而不污染环境，被称作“干净能源”；到处都可以得到太阳能，使用方便，安全，成本低廉，可以再生。而利用太阳能发电的各种方式中塔式太阳能热发电又有其明显的优势：聚光倍数高，容易达到较高的工作温度；阵列中的定日镜数目越多，其聚光比越大，接收器的集热温度也就越高；能量集中过程是靠反射光线一次完成的，方法简捷有效；接收器散热面积相对较小，因而可得到较高的光热转换效率。

塔式太阳能热发电的参数可与高温、高压火电站一致，这样不仅使太阳能热电站有较高的热效率，而且也容易获得配套设备。

定日镜是塔式太阳能热电站的关键部件之一，也是电站的主要投资部分，它占据电站的主要场地，其建造费用占整个电站造价的一半以上。创新出具有自主知识产权的定日镜技术，大幅降低其造价，对于推动塔式太阳能热电站技术走向成熟、走向商业化具有举足轻重的地位。

定日镜是一种由镜面(反射镜)、镜架(支撑结构)、跟踪传动机构及其控制系统等组成的聚光装置，用于跟踪接收并反射太阳光进入位于接收塔顶部的集热器内，是太阳能热电站的主要装置之一。为确保塔式太阳能热电站的正常、稳定、安全和高效运行，定日镜的整体性能应达到如下基本要求：定日镜反射率高、平整度误差小；机械强度高、能够抵御台风袭击；运行稳定；聚光定位精度高；可全天候工作；可大批量生产；易于安装和维护；工作寿命长。

在塔式太阳能热电站中，因为各个定日镜相对于中心塔有着不同的朝向和距离，所以每个定日镜的跟踪都要进行单独的各不相同的两维控制，这就极大地增加了控制系统的复杂性和安装调试特别是光学调整的难度。极其复杂的控制系统造价高昂且数量巨大，为了减少控制系统设备的使用数量，人们将单个定日镜的面积做的较大，一般都在20M²以上。大面积的定日镜的整体性能要想达到上面所述的基本要求的话，不仅造价高昂(面积加大造价呈指数性激增)，而且难以大规模生产。

多年来塔式太阳能热发电一直困难重重，无法形成产业化，最大的障碍是定日镜装置成本较高、难以大批量模块化生产、安装调试和维护困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种定位精度高、易于安装和维护、造价低廉、可大批量生产的定日镜装置。由于该定日镜装置的控制系统造价低，可以将单个定日镜的面积做到10M²以下，这样一来相同采光面积的太阳能热电站的定日镜总造价得到大幅度降低，从而可以大幅度降低电站的建设费用。