CN103245089B - 低成本槽式太阳能聚光器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种低成本槽式太阳能聚光器，包括反射镜机构和传动机构，所述反射镜机构的反射镜通过支臂固装在所述传动机构的力矩轴上，所述支臂为冲压成型的板式支臂，且每两个支臂连接成一组，所述成组的两个支臂分别安装在相邻反射镜的相邻端部；本发明提供的槽式太阳能聚光器，对支臂的形状和结构进行了革新式设计，在保证强度等安装要求的基础上，使得支臂的体积大幅减小，进而节约了材料，节约了成本，且该结构组装方便，能够实现自动化组装作业，优化了组装工艺，节省了人力和时间，进一步降低了聚光器的建设成本。

Description

低成本槽式太阳能聚光器
技术领域
本发明涉及太阳能聚光器，尤其涉及一种低成本槽式太阳能聚光器。
背景技术
我国十二五规划中，太阳能热发电是发展重点，但成本已经成为阻碍太阳能热发电的瓶颈，如何降低太阳能热发电成本成了世界竞相研究的项目。目前，槽式太阳能聚光器因支臂的不同可大致分为管桁架式和冲压式两类。
我国现有的槽式太阳能聚光器多为管桁架式。如图1所示，其桁架式支臂100主要是由桁架梁、杆焊接而成。其缺点是：其一、耗用钢材多，自重大且成本高；其二结构复杂，桁架焊接需要定位、划线、焊接全要手工操作，桁架梁、杆焊接点多，无法实现自动化作业，费时费人费力，加工成本居高不下；据统计，十个技术熟练工人三天才能组装成一组，藉此，该传统结构的加工工艺不利于工业化大生产。
国外的槽式太阳能聚光器多采用冲压式，该类聚光器的支臂如图2所示。其缺点是：该冲压式支臂200为单片结构，稳定性差，为保证支撑强度，其根部的弧形必须设置为不小于二分之一圆，以使相对的两个支臂能够合抱在传动机构的力矩轴上，且支臂厚度必须设置为5mm以上，所用钢材多，成本高，自重大；其次需用生产压机大，造成生产成本高；压机过大生产速度较慢。
由于太阳能本身是低能源，收集困难。一兆瓦太阳能热发电站要装近300组（12米一组）槽式太阳能聚光器，一般一个太阳能热发电站最小装机容量也在20兆瓦以上，可见小规模生产不能满足实际的需要，研发低成本、大规模生产模式的槽式太阳能聚光器势在必行。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明所要解决的技术问题是在保证强度等安装要求的前提下，提供一种低成本的槽式太阳能聚光器。
（二）技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了一种低成本槽式太阳能聚光器，包括反射镜机构和传动机构，所述反射镜机构的反射镜通过支臂固装在所述传动机构的力矩轴上，所述支臂为冲压成型的板式支臂，且每两个支臂连接成一组，所述成组的两个支臂分别安装在相邻反射镜的相邻端部。
优选的，所述力矩轴为桁架式结构，且该力矩轴的横截面为等腰三角形。
优选的，所述力矩轴上设置连接件，所述连接件用于连接支臂。
优选的，所述支臂根部设有连接孔，所述连接孔与力矩轴上的连接件相适配。
优选的，所述支臂上设有固定孔，所述固定孔内插接有用于连接成组的两个支臂的固定件。
优选的，所述支臂的根部呈内凹的弧形。
优选的，所述支臂根部弧形的弧长小于二分之一圆。
优选的，所述支臂由根部至梢部渐缩。
优选的，所述支臂上设有通孔。
优选的，所述支臂沿平行于板面的方向弯曲，弯曲的曲度与所述反射镜的曲度相适配。
（三）有益效果
本发明提供的槽式太阳能聚光器，对支臂形状结构进行了革新式设计，在保证强度等安装要求的基础上，使得支臂的体积大幅减小，进而节约了材料，降低了成本；进一步的，本发明提供的槽式太阳能聚光器，其改进后的支臂结构，一次冲压成型，且组装方便，能够实现自动化组装作业，优化了组装工艺，节省了人力和时间，进一步降低了聚光器的建设成本；更进一步的，本发明还将力矩轴设置为横截面为等腰三角形的桁架式结构，较之现有的柱形力矩轴，本发明的力矩轴省材料、便于拆装，更进一步降低了成本，且定位精度高，运行更牢度。
附图说明
图1是现有的桁架式槽式太阳能聚光器结构原理图；
图2是现有的冲压式槽式太阳能聚光器的支臂结构示意图；
图3是本发明实施例1的低成本槽式太阳能聚光器的支臂结构示意图；
图4是本发明实施例1的低成本槽式太阳能聚光器的支臂的组装局部示意图；
图5是本发明实施例1的低成本槽式太阳能聚光器的A向结构示意图；
图6是本发明实施例1的低成本槽式太阳能聚光器的B向结构示意图；
图7是本发明实施例2的低成本槽式太阳能聚光器的A向结构示意图；
图8是本发明实施例2的低成本槽式太阳能聚光器的力矩轴结构示意图；
图9是本发明实施例2的低成本槽式太阳能聚光器的力矩轴结构示意图；
其中：100、桁架式支臂，200、冲压式支臂；1、支臂，11、连接孔，12、通孔，13、固定孔，2、反射镜，3、力矩轴，4、连接件，5、固定件。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图3-6是本发明的实施例1，其是对支臂的形状结构即安装工艺等进行了创新，具体的：
如图3所示，本发明的槽式太阳能聚光器的支臂结构原理图，该支臂1为冲压成型的板式支臂，以节约加工工艺，并优化组装工艺；具体的，支臂1整体上呈弯刀状，即沿平行于板面的方向弯曲，弯曲的曲度与所述反射镜机构的反射镜2曲度相适配，以充分贴合在反射镜2背面，提高组装的牢固性；支臂1的根部呈内凹的弧形，弧形的弧度与传动机构的力矩轴3的外径相适配，以充分贴合在力矩轴3的外周壁，增强安装的牢固性，另，为更便于支臂1的组装，实现组装支臂1的自动化操作，在支臂1的根部设有连接孔11，组装时，通过***等设备将连接孔11与力矩轴3上预设的连接件4（如图6）自动定位，将连接件4插装在连接孔11内，实现支臂1与力矩轴3的固定，为此，为适应现有的聚光器的力矩轴型号，将连接孔11的直径优选设置为28mm；太阳能聚光器的中部（即槽底位置）的支臂1承重最重，太阳能聚光器贴近两侧的支臂1承重逐步降低，为此，支臂1由根部至梢部为渐缩式结构，尤其是，为更充分节约材料以降低成本，将支臂1的厚度优选设定为2.5mm，且在支臂1上设有通孔12，通孔12直径由具体承重及强度要求而设定。
如图4、5和6所示，为保证2.5mm厚的支臂1仍具有足够的强度和承重能力，将两个支臂1通过固定件5连接成组使用，即在支臂1上设置固定孔13，在固定孔13内插接固定件5，固定件5可以采用螺栓等构件，以将两个支臂1连接成一组，固定孔13的直径优选设定为13mm，既能满足强度要求，又尽量减轻重量；在具体组装使用时，成组的两个支臂1分别安装在相邻反射镜2的相邻端部，即，如图4所示，一组支臂的其中一个支臂固接在一反射镜2的端部，该组的另一个支臂则安装在邻近的反射镜2的相邻的端部，藉此，通过多组支臂将所有反射镜2串接成一整体，使得太阳能聚光器的组装更牢固，进而，有效的增强了更薄、更小巧、更省材料的支臂的强度和承重能力。另，本发明的支臂具有很高的强度和承重能力，其根部不必完全合抱力矩轴3，即，可将支臂1根部内凹部位的弧长设置为小于二分之一圆，据试验，太阳能聚光器两侧相对应的支臂1包裹力矩轴3外周壁的三分之一左右即可，因此，本发明的支臂1的根部可以进一步压缩体积，节约支臂的用材，降低了成本，减轻了聚光器的整体重量，进而减轻了传动机构的负重，提高了太阳能聚光器运转的灵活性。
如图7-9为本发明的实施例2，该实施例是为了进一步降低成本，以及提高太阳能聚光器运转的牢固性，在实施例1的基础上，对力矩轴进行了改进，具体的：
如图8、9所示，该实施例的力矩轴3为桁架式结构，即由角铁等组装而成，可以依据不同设备的要求而灵活设计组装，拆卸方便且大幅节省了材料和安装成本；该力矩轴3的横截面为等腰三角形，充分发挥了三角形固有的稳定特性，使得力矩轴的牢固性得到保证，并且三角形较之圆筒形更容易完成定位，具体安装时，在力矩轴3上设置连接件4，优选将连接件4设置在位于三角形顶角处的桁架上，通过连接件3插接支臂1的连接孔11即完成设备的组装作业，组装后的设备如图7所示。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应当涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种低成本槽式太阳能聚光器，包括反射镜机构和传动机构，所述反射镜机构的反射镜通过支臂固装在所述传动机构的力矩轴上，其特征在于：所述支臂为冲压成型的板式支臂，且每两个支臂连接成一组，所述成组的两个支臂分别安装在相邻反射镜的相邻端部，所述支臂上设有固定孔，所述固定孔内插接有用于连接成组的两个支臂的固定件。
2.根据权利要求1所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述力矩轴为桁架式结构，且该力矩轴的横截面为等腰三角形。
3.根据权利要求2所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述力矩轴上设置连接件，所述连接件用于连接支臂。
4.根据权利要求3所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述支臂根部设有连接孔，所述连接孔与力矩轴上的连接件相适配。
5.根据权利要求4所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述支臂的根部呈内凹的弧形。
6.根据权利要求5所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述支臂根部弧形的弧长小于二分之一圆。
7.根据权利要求4所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述支臂由根部至梢部渐缩。
8.根据权利要求4所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述支臂上设有通孔。
9.根据权利要求4所述的低成本槽式太阳能聚光器，其特征在于：所述支臂沿平行于板面的方向弯曲，弯曲的曲度与所述反射镜的曲度相适配。
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