[发明专利]用于抛物槽的柔性自支撑反射器

说明书

发明领域

本发明涉及一种用于抛物槽(parabolic trough)的柔性自支撑反射器、抛物槽本身、反射器的制造方法、抛物槽的制造方法以及反射器的用途。

背景技术

用于回收热和电力的收集器中的会聚太阳辐射用的抛物面镜装有曲面镜，以使阳光聚集在焦点上。

这种曲面镜通常由玻璃、铝或塑料片材制造。

聚集阳光用的最常见的材料是背面涂有镜面的浮法玻璃。在大多数大规模安装应用中(阿尔梅里亚、加利福尼亚、…)，将所谓的厚平板玻璃用于太阳能塔装置的定日镜，并用于槽式收集器的抛物面形状。

在其他情况下，使用例如由钢板制成的支撑物上的薄平板玻璃。关于涂有镜面的铝板或其他在正面上涂有镜面的材料的技术指标已经进行了专门的考察。另外还使用薄的塑料反射膜。

为了应用太阳辐射以供给能量，需要高的反射率。为了实现经济可行性，必须使用高质量的反射镜。以基于太阳光谱的反射率数值为90％或更大的玻璃镜设定为标准。

在这种聚焦式收集器的操作过程中，要求通过洗涤来保持反射器表面不变脏。

到目前为止，玻璃是被证实为在太阳能收集器应用的气候条件下永久地耐受降解的唯一材料。

但是，玻璃的明显缺点是在安装、清洁和维护的过程中以及在例如风暴和冰雹的环境冲击下有破裂的风险。除导致的材料损害外，破碎的玻璃块对人也构成威胁。此外，掉落的碎片导致邻近玻璃镜或昂贵的接收管的二次损害。当更换破碎的玻璃时，用于必要工作的成本升高。

制造由浮法玻璃制成的弯曲镜面要求在大约600℃温度时的复杂工艺，然后是反射镜涂膜(mirror-coating)和背面的密封。

通常使用大小为诸如1.60m×1.70m的玻璃抛物面镜用于抛物槽。由于现有的平板玻璃制造方法，玻璃元件的最大大小为6m×3.20m。这些传统的镜在运输至安装地点之前必须已经弯曲，因此不能以紧凑的方式传送。这些大的弯曲镜的运输是一个相当大的问题。

此外，这些镜当中的一些在正面上涂有镜面，即，镜面层位于面向阳光的一面。由于该镜面层是由此曝露于天气的金属层，因此光学质量迅速下降，这已被证实特别地不利。

DE 10 2004 054 755A1描述了一种用于聚焦入射光的装置，其中可以设置有丙烯酸玻璃罩。因此，在之前已知的包括面向光源的金属层的抛物槽中设置有额外的保护外套。

DE 197 05 046A1描述了一种用于使用太阳能的装置，其包括光转移元件和光分布器，其中光分布器可以由透明聚合物固体组成。

DE 27 08 499A1描述了一种由圆柱形抛物面镜组成的太阳能收集器，其中镜表面面向光侧，并且设置在聚合物基质上。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种易于制造、易于运输的无需额外的措施便耐环境冲击的反射器。

在第一个实施方式中，本发明的目的通过一种具有如下特征的用于抛物槽的自支撑反射器来实现：

(a)反射率为至少90％；

(b)包括至少一层面向光源的透明塑料材料；和

(c)包括至少一层与根据(b)的层相邻的金属层。

与之前采用的玻璃或金属相比，根据本发明的反射器具有显著降低的重量。此外，与玻璃相比，根据本发明的反射器具有显著更高的耐冲击力。在形状和加工型方面，其具有充分地更加柔性的构造。此外，根据本发明的反射器可以以挤出法优异地制造。如果必要的话，热成型可以在显著低于玻璃的温度下进行。此外，根据本发明的反射器不会因尖锐的碎片对人造成任何危险。

根据本发明的反射器优选是柔性的。因此，例如，将反射器在仍然扁平的情况下运输并在目的地将其以抛物线形状安装将会特别地简单。

反射器的最小弯曲半径优选在0.2～8m的范围内。与之前已知的反射器相比，其优势在于根据本发明的反射器可以很容易地以诸如卷的形式运输。

另外，例如，反射器也可以是刚性的。这可以在制造中通过热成型来实现。其优势在于反射器不需要特别在目的地被制成所需的形状。

例如，光源是太阳或者使阳光偏转到反射器上的装置。

优选自支撑反射器仅在一个维度上弯曲。对于根据本发明的反射器，其优势在于它可以以非常紧凑的状态例如扁平或卷起的状态运送，随后仅仅必须弯曲成诸如抛物线形状。

优选其基础重量在1～20kg/m²的范围内，更优选为2～10kg/m²。因此，根据本发明的反射器大大轻于之前已知的用于抛物槽的反射器，因此不仅可以更加容易地运输，而且还能更加容易地安装。