CN102298191B - 一种槽式太阳能集热器的反射镜及其成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种槽式太阳能集热器的反射镜及其成型工艺，首先铸造出上部为抛物柱面的反射镜支架；然后按照预定的长、宽尺寸裁取一块平面镜，在平面镜的背部沿抛物柱面弯曲的方向粘贴至少2条强力胶带；然后将该平面镜以25mm～45mm的宽度均匀地切割成条状反射镜；然后在反射镜支架的上表面用强力胶带粘贴衬底板；最后将通过强力胶带粘接在一起的条状反射镜粘贴在衬底板上从而使条状反射镜的背面最终形成一组接近抛物柱面的多平面构成的组合面。本发明具有成型工艺简单、加工成本低、不易变形和耐侯性好的优点。

Description

一种槽式太阳能集热器的反射镜及其成型工艺
技术领域
本发明涉及一种集热器的反射镜，特别是一种槽式太阳能集热器的反射镜及其成型工艺。
背景技术
太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，在化石燃料逐年减少、国际能源形势日趋严峻的今天，开发利用太阳能是实现能源供应多元化、保证能源安全的重要途径之一。槽型太阳能集热器利用抛物面聚集太阳能平行光，从而加热工质，产生中高温蒸汽。槽式太阳能集热器一般包括：集热管、反射镜、支撑装置及跟踪装置。其中反射镜由抛物面型的反射材料形成，集热管位于抛物面的焦线上，跟踪装置保证反射镜光学中心的法线、集热管和太阳三点成一条直线。
传统的槽式太阳能集热器，反射镜采用整体成型方法制造，然而根据这种方法制造的反射镜成本较高且容易变形，可靠性不高。例如：中科院电工研究所在2004年研究开发的槽式集热器，其反射镜采用超薄玻璃反射镜贴在玻璃钢制成的衬底的方法制造，玻璃钢衬底的成型工艺成本较高且耐候性不好，容易变形，变形后造成贴在其上的玻璃镜难以形成抛物面型。又例如皇明太阳能集团在2010年开发的槽式集热器，其反射镜采用超薄玻璃反射镜贴在热弯成型的玻璃上的方法制造。由于精度要求高，其玻璃热弯成型的工艺成本较高。而且在安装反射镜时，反射镜通过背部四点固定，安装时调整这4点的相对位置需要的工时较多，增大了安装成本。美国专利US6994082采用薄膜材料作为反射材料，并发明一种张紧装置保持反射膜的面型。该发明中吸热管与集热器连接在一起同时围绕反射膜处的转轴转动。这种张紧装置可靠性不高，很难满足反射镜抛物面型的可靠性。另外该专利的跟踪装置通过传动轮实现，可靠性和耐候性不高。
中国专利CN10186406反射镜的形成采用条状支撑件的方式形成一个抛物面型，再把反射镜附着在抛物面型条状支撑件上的最终形成。该专利所述的反射镜成本相对较低，但是条状物形成的抛物面精度受条状物本身的直线度以及径向截面的精度影响。而且更重要的是条状物形成的并不是抛物面而是由很多平面拼合成的类似抛物面的多平面组合。专利WO2007/087680也是采用条状支撑件形成抛物面，再把反射材料附着在多条条状支撑件组成的抛物面上。存在的问题与前面提到的中国专利类似。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种槽式太阳能集热器的反射镜及其成型工艺，它具有成型工艺简单、加工成本低、不易变形和耐侯性好的优点。
本发明的技术方案：一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，包括以下步骤：
步骤1：采用铝合金或钢整体铸造的方式铸造出上部为抛物柱面的反射镜支架；
步骤2：按照预定的长、宽尺寸裁取一块平面镜，将该平面镜的背部镀层面上沿着抛物柱面弯曲的方向粘贴至少2条强力胶带；
步骤3：然后用切割装置将该平面镜沿垂直于强力胶带的方向均匀地切割成25mm～45mm宽度的条状反射镜；
步骤4：在反射镜支架的上表面用强力胶带粘贴衬底板，使衬底板形成与反射镜支架的上表面相同的抛物柱面；
步骤5：最后将通过强力胶带粘接在一起的条状反射镜粘贴在衬底板上，条状反射镜随着衬底板的面型改变各自的相对角度，使条状反射镜的背面最终形成一组接近抛物柱面的多平面构成的组合面。
前述的槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺中，所述步骤3中，切割平面镜时，切割厚度为平面镜的厚度，不能切割到强力胶带，切割后的条状反射镜仍通过强力胶带粘接在一起。
前述的槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺中，所述步骤3中，平面镜的优选切割宽度为35mm。
前述的槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺中，所述步骤4中的衬底板采用钢板、铝塑板、不锈钢板或者镀锌铁板。
一种采用前述的成型工艺加工而成的槽式太阳能集热器的反射镜，包括反射镜支架、强力胶带、衬底板和条状反射镜，不少于2个的反射镜支架并列设置，反射镜支架的上部均为抛物柱面，每个反射镜支架上部的抛物柱面均通过强力胶带与衬底板粘接在一起，条状反射镜均匀分布在衬底板的顶面上，条状反射镜与衬底板通过强力胶带粘接在一起。这种在顶面为抛物柱面的衬底板上粘贴条状反射镜的结构，具有有加工工艺简单、制造成本低，且不易变形的优点。
前述的槽式太阳能集热器的反射镜中，条状反射镜的长度与衬底板的长度相同，条状反射镜的宽度为25mm～45mm。由于槽式集热器上的吸热管的直径是一定的，而且太阳辐射是发散的，所以每片条状反射镜的宽度有限制，将条状反射镜的宽度限制在25mm～45mm之间是非常重要的，如果宽度过窄条状反射镜也无法切割出来。
前述的槽式太阳能集热器的反射镜中，条状反射镜的宽度优选为35mm。
前述的槽式太阳能集热器的反射镜中，所述衬底板采用钢板、铝塑板、不锈钢板或者镀锌铁板。钢板、铝塑板、不锈钢板或者镀锌铁板都具有很好的耐候性，因此采用这些材料作为衬底板，能够使最终形成的抛物柱面不易发生变形。
前述的槽式太阳能集热器的反射镜中，反射镜支架上设有三角形通孔。在反射镜支架上开通孔，这样可以使反射镜支架的制造成本降低，而且更加便于运输。
与现有技术相比，本发明通过对以整块平面镜进行裁剪，并用强力胶带将其固定在具有顶面为抛物柱面的衬底板上，使多块条状反射镜的背面最终形成一组接近抛物柱面的多平面构成的组合面，这种反射镜的成型工艺非常简单，而且由于衬底板的材料均选为耐候好的材料，因此具有不易变形的优点。
发明人经过反复的试验，最终选择以25mm～45mm范围内的宽度进行裁剪，这样最终形成的曲面更加近似抛物柱面。
由于在反射镜支架上开有三角形通孔，因此极大的降低了反射镜支架的加工难度和加工成本。
附图说明
图1是本发明的成型工艺流程图；
图2是本发明集热器的反射镜的结构示意图；
图3是反射镜支架的结构示意图；
附图中的标记为：1-反射镜支架，2-衬底板，3-强力胶带，4-条状反射镜，5-三角形通孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例1：如图1所示，一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，包括以下步骤：
步骤1：采用铝合金或钢整体铸造的方式铸造出上部为抛物柱面的反射镜支架；
步骤2：按照预定的长、宽尺寸裁取一块平面镜，将该平面镜的背部镀层面上沿着抛物柱面弯曲的方向粘贴至少2条强力胶带；
步骤3：然后用切割装置将该平面镜沿垂直于强力胶带的方向均匀地切割成25mm宽度的条状反射镜；切割平面镜时，切割厚度为平面镜的厚度，不能切割到强力胶带，切割后的条状反射镜仍通过强力胶带粘接在一起；
步骤4：在反射镜支架的上表面用强力胶带粘贴衬底板，使衬底板形成与反射镜支架的上表面相同的抛物柱面；
步骤5：最后将通过强力胶带粘接在一起的条状反射镜粘贴在衬底板上，条状反射镜随着衬底板的面型改变各自的相对角度，使条状反射镜的背面最终形成一组接近抛物柱面的多平面构成的组合面。
如图2所示：一种采用前述的成型工艺加工而成的槽式太阳能集热器的反射镜，包括反射镜支架1、强力胶带3、衬底板2和条状反射镜4，不少于2个的反射镜支架1并列设置，反射镜支架1的上部均为抛物柱面，每个反射镜支架1上部的抛物柱面均通过强力胶带3与衬底板2粘接在一起，条状反射镜4均匀分布在衬底板2的顶面上，条状反射镜4与衬底板2通过强力胶带3粘接在一起。
条状反射镜4的长度与衬底板2的长度相同，条状反射镜4的宽度为25mm。所述衬底板2采用钢板。
如图3所示：反射镜支架1上设有三角形通孔5。
本发明的实施例2：如图1所示：一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，包括以下步骤：
步骤1：采用铝合金或钢整体铸造的方式铸造出上部为抛物柱面的反射镜支架；
步骤2；按照预定的长、宽尺寸裁取一块平面镜，将该平面镜的背部镀层面上沿着抛物柱面弯曲的方向粘贴至少2条强力胶带；
步骤3：然后用切割装置将该平面镜沿垂直于强力胶带的方向均匀地切割成35mm宽度的条状反射镜；切割平面镜时，切割厚度为平面镜的厚度，不能切割到强力胶带，切割后的条状反射镜仍通过强力胶带粘接在一起；
步骤4：在反射镜支架的上表面用强力胶带粘贴衬底板，使衬底板形成与反射镜支架的上表面相同的抛物柱面；
步骤5：最后将通过强力胶带粘接在一起的条状反射镜粘贴在衬底板上，条状反射镜随着衬底板的面型改变各自的相对角度，使条状反射镜的背面最终形成一组接近抛物柱面的多平面构成的组合面。
如图2所示：一种采用前述成型工艺加工而成的槽式太阳能集热器的反射镜，包括反射镜支架1、强力胶带3、衬底板2和条状反射镜4，不少于2个的反射镜支架1并列设置，反射镜支架1的上部均为抛物柱面，每个反射镜支架1上部的抛物柱面均通过强力胶带3与衬底板2粘接在一起，条状反射镜4均匀分布在衬底板2的顶面上，条状反射镜4与衬底板2通过强力胶带3粘接在一起。
条状反射镜4的长度与衬底板2的长度相同，条状反射镜4的宽度为35mm。所述衬底板2采用铝塑板。
如图3所示：反射镜支架1上设有三角形通孔5。
本发明的实施例3：如图1所示：一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，包括以下步骤：
步骤1：采用铝合金或钢整体铸造的方式铸造出上部为抛物柱面的反射镜支架；
步骤2；按照预定的长、宽尺寸裁取一块平面镜，将该平面镜的背部镀层面上沿着抛物柱面弯曲的方向粘贴至少2条强力胶带；
步骤3：然后用切割装置将该平面镜沿垂直于强力胶带的方向均匀地切割成45mm宽度的条状反射镜；切割平面镜时，切割厚度为平面镜的厚度，不能切割到强力胶带，切割后的条状反射镜仍通过强力胶带粘接在一起；
步骤4：在反射镜支架的上表面用强力胶带粘贴衬底板，使衬底板形成与反射镜支架的上表面相同的抛物柱面；
步骤5：最后将通过强力胶带粘接在一起的条状反射镜粘贴在衬底板上，条状反射镜随着衬底板的面型改变各自的相对角度，使条状反射镜的背面最终形成一组接近抛物柱面的多平面构成的组合面。
如图2所示：一种采用前述的成型工艺加工而成的槽式太阳能集热器的反射镜，包括反射镜支架1、强力胶带3、衬底板2和条状反射镜4，不少于2个的反射镜支架1并列设置，反射镜支架1的上部均为抛物柱面，每个反射镜支架1上部的抛物柱面均通过强力胶带3与衬底板2粘接在一起，条状反射镜4均匀分布在衬底板2的顶面上，条状反射镜4与衬底板2通过强力胶带3粘接在一起。
条状反射镜4的长度与衬底板2的长度相同，条状反射镜4的宽度为45mm。所述衬底板2采用不锈钢板。
如图3所示：反射镜支架1上设有三角形通孔5。
本发明的实施例4：如图2所示：一种槽式太阳能集热器的反射镜，包括反射镜支架1、强力胶带3、衬底板2和条状反射镜4，不少于2个的反射镜支架1并列设置，反射镜支架1的上部均为抛物柱面，每个反射镜支架1上部的抛物柱面均通过强力胶带3与衬底板2粘接在一起，条状反射镜4均匀分布在衬底板2的顶面上，条状反射镜4与衬底板2通过强力胶带3粘接在一起。
条状反射镜4的长度与衬底板2的长度相同，条状反射镜4的宽度为30mm。所述衬底板2采用镀锌铁板。
如图3所示：反射镜支架1上设有三角形通孔5。

Claims (9)

1.一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：采用铝合金或钢整体铸造的方式铸造出上部为抛物柱面的反射镜支架；
步骤2：按照预定的长、宽尺寸裁取一块平面镜，将该平面镜的背部镀层面上沿着抛物柱面弯曲的方向粘贴至少2条强力胶带；
步骤3：然后用切割装置将该平面镜沿垂直于强力胶带的方向均匀地切割成25mm～45mm宽度的条状反射镜； 
步骤4：在反射镜支架的上表面用强力胶带粘贴衬底板，使衬底板形成与反射镜支架的上表面相同的抛物柱面； 
步骤5：最后将通过步骤3中所述强力胶带粘接在一起的条状反射镜粘贴在衬底板上，条状反射镜随着衬底板的面型改变各自的相对角度，使条状反射镜的背面最终形成一组接近抛物柱面的多平面构成的组合面。
2.根据权利要求1所述的一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，其特征在于：所述步骤3中，切割平面镜时，切割厚度等于平面镜的厚度，切割后的条状反射镜仍通过强力胶带粘接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，其特征在于：所述步骤3中，平面镜的切割宽度为35mm。
4.根据权利要求1所述的一种槽式太阳能集热器的反射镜成型工艺，其特征在于：所述步骤4中的衬底板采用钢板、铝塑板、不锈钢板或者镀锌铁板。
5.一种采用权利要求1～4中的任意一项所述的成型工艺加工而成的槽式太阳能集热器的反射镜，其特征在于：包括反射镜支架（1）、强力胶带（3）、衬底板（2）和条状反射镜（4），不少于2个的反射镜支架（1）并列设置，反射镜支架（1）的上部均为抛物柱面，每个反射镜支架（1）上部的抛物柱面均通过强力胶带（3）与衬底板（2）粘接在一起，条状反射镜（4）均匀分布在衬底板（2）的顶面上，条状反射镜（4）与衬底板（2）通过强力胶带（3）粘接在一起。
6.根据权利要求5所述的一种槽式太阳能集热器的反射镜，其特征在于：条状反射镜（4）的长度与衬底板（2）的长度相同，条状反射镜（4）的宽度为25mm～45mm。
7.根据权利要求6所述的一种槽式太阳能集热器的反射镜，其特征在于：条状反射镜（4）的宽度为35mm。
8.根据权利要求5所述的一种槽式太阳能集热器的反射镜，其特征在于：所述衬底板（2）采用钢板、铝塑板、不锈钢板或者镀锌铁板。
9.根据权利要求5所述的一种槽式太阳能集热器的反射镜，其特征在于：反射镜支架（1）上设有三角形通孔（5）。
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