[发明专利]一种反射镜及聚光与储能装置

说明书

技术领域

本发明为一种反射镜及聚光与储能装置，属于太阳能利用领域。

背景技术

现有的聚光反射镜比如槽式抛物面镜，蝶式反射镜及其它反射镜均只有一个焦点，只有当太阳光平行于其焦线时才能聚光，当入射的太阳光与其焦线有夹角时，则不能聚焦，这样要对太阳光聚焦必须使反射镜始终正对着太阳，跟踪驱动成本和支架成本均很高昂，影响了太阳能的利用。

本发明的目的是发明一种固定于地面的反射镜，无论入射太阳光如何移动，用此镜均可聚光成点状或线状或窄带状的焦点或焦线，及利用此镜的聚光与储能装置。

发明内容

为实现本发明的目的，本发明的技术方案是：一种弧形反射镜，此弧形形状使得入射的太阳光聚焦于相切于此弧形镜上一点的园弧上或园弧附近，优选地，上述弧形镜的开口平面为平行四边形，相应地上述聚焦的焦点将在弧形镜的上方形成一条焦线或焦带，在上述焦点或焦线或焦带或其附近上放置一块或若干块二次聚光镜，且使此二次聚光镜跟踪上述焦点或焦线或焦带的运动轨迹及随太阳光的入射角的变化相应调整二次镜的角度从而使得二次镜聚焦的光汇聚到一点状区域或一条带状区域上。

若干块上述弧形反射镜和二次聚光镜组合成一镜场，投射此镜场的太阳光被上述二次聚光镜聚焦到一点状区域或一条带状区域上。

优选地，在上述点状或条带状区域上安装三次反射镜，用上述三次反射镜再将太阳光反射到位于地面或地下的接收器上。

上述弧形镜优选固定安装于地面。

上述二次镜可以为反射镜也可为透射镜，优选为反射镜。

上述二次镜可以为曲面镜也可为平面镜。

上述前后放置的二次镜优选向上倾斜一小的角度，使得从后方的二次镜聚焦的太阳光从前方二次镜的上方附近通过。

上述二次镜可分为若干组，每组又有若干个二次镜，其每组二次镜的位置和角度的跟踪优选采用矩阵跟踪方式，即将每组的二次镜前、后、左、右相互连接起来，在东西方向和南北方向分别安装一个或若干个驱动装置驱动二次镜移动位置及转动角度，具体如何实现矩阵跟踪可优选采用本人以前申请的专利。

上述二次镜的面积为一次镜的若干分之一，优选为1/10-1/100。

上述的弧形反射镜可以为上述的一整块的连续曲面，也可以为由若干块拼接而成。

上述的弧形反射镜也可为不同种类的类似形状，如由一平行四边形的斜边的中线卷成的柱形曲面，或由若干个上述曲面组成一矩形或平行四边形。

用本发明的上述二次聚光系统可实现如下的固态或液态储能方式：

即由于上述二次聚光镜出来的太阳光竖直方向的发散角很少，所以可以在二次聚光镜出来的太阳光照射的线型光斑区域上安装三次反射镜，三次反射镜为一块或若干块长条形弧形镜或一块或若干块长条形平面镜，三次镜再将太阳光反射到位于地面或地下的太阳能储能槽 (体)上。

上述储热体可以是固态或液态，固态可以为混凝土或石子或玻璃或其他固态材料构成，储热体可分为若干部分，相互之间留有空隙，用于太阳光的入射通道，储热体的每一块接受三次镜反射的光热密度可以相同，也可以不同，可使各储热体的温度形成梯度，以利于热交换和保温，储热体的上部也可安装反射镜，以此反射镜将从三次反射镜反射来的太阳光反射到相对的另一个储热体的下部；在储热体中安置管道，管道分为若干组，每组用阀门控制，用调节阀门的开启来控制用于热交换管道的数量，从而控制热交换量，以进一步控制压力和温度；或用辅助热交换钢板的方法，此钢板位于管道与储热体之间，调节钢板与管道及储热体之间的接触面积即可调节热交换面积即热交换量；还可以用热管的方法或其它方式调节热交换量；在上述管道中压入空气，储热体加热管道中的空气，进行压差发电，即用类似燃气轮机组发电，用上述储热体加管道的组合体代替燃气轮机组中的燃烧室；上述空气发电后的尾气再加热水变成水蒸汽推动蒸汽轮机组发电或直接将水压入管道中加热成水蒸汽发电，三次镜的冷却可用水或空气使其作为水或空气的预热；还可进一步用离子发电——压差发电——蒸汽发电的联合发电方式。

通过上述技术方案可达到如下的效果：

1、可使上述弧形镜固定安装于地面，而利用二次镜跟踪入射太阳光的变化，这样一方面使得弧形镜的支架成本大幅降低，另一方面又使得镜场的跟踪成本大幅下降，因为二次镜的面积只有上述弧形镜的几十分之一。

2、可实现类似塔式聚光的点状或条形状聚光，聚光倍数可达数百倍，甚至更高，而又省去了塔式聚光的高塔，及相应的管道及高压泵等设备。