專利名稱：用于中央塔式發(fā)電站的定日鏡及其接口裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及太陽能發(fā)電塔，并特別涉及設(shè)計(jì)來用于該太陽能發(fā)電塔的定日鏡，并具體涉及其部件。
背景技術(shù)：
能源供應(yīng)商一直在致力于尋求替代性一次能源。一種這樣的能源為太陽能，且一種利用太陽能的方式為采用太陽能發(fā)電塔。一種典型的太陽能發(fā)電塔裝置包括定日鏡的陣列以及收集塔。每個(gè)定日鏡均被構(gòu)造成跟蹤太陽且將日光向收集塔的槽反射，從而加熱此槽及其內(nèi)容物。構(gòu)成熱傳輸介質(zhì)的傳熱流體(其可為例如熔鹽或熱油的液體)容納在上述槽中。將加熱的熱流體輸送至發(fā)電站(例如蒸汽發(fā)電站)，其中熱流體的熱能用于驅(qū)動(dòng)其一個(gè)或多個(gè)渦輪，以便以傳統(tǒng)的方式如通過將每個(gè)渦輪的輪軸連接至發(fā)電機(jī)來發(fā)電。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于中央塔式發(fā)電站的定日鏡及其接口裝置，以解決現(xiàn)有的技術(shù)問題。根據(jù)本實(shí)用新型所公開的主題的一方面，提供了一種用于中央塔式發(fā)電站的定日鏡的接口裝置，該定日鏡包括至少一個(gè)反射表面和用于控制反射表面的角度的驅(qū)動(dòng)器，該接口裝置功能連接至驅(qū)動(dòng)器并被構(gòu)造成便于將驅(qū)動(dòng)器提供的運(yùn)動(dòng)傳輸至反射表面，從而使其旋轉(zhuǎn)。定日鏡包括由反射表面和與其一起移動(dòng)的結(jié)構(gòu)支撐元件組成的反射鏡組件，接口裝置還包括反射器軸，該反射器軸具有中心軸并位于反射鏡組件的重心處。驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)為被構(gòu)造成控制反射表面的仰角的仰角驅(qū)動(dòng)器，反射器軸功能連接至仰角驅(qū)動(dòng)器，以使反射表面通過其仰角繞反射器軸的中心軸旋轉(zhuǎn)。定日鏡還包括扭矩管，該扭矩管支撐反射鏡組件并連接至仰角驅(qū)動(dòng)器，以便由此而旋轉(zhuǎn)，接口裝置還包括連接至反射器軸并繞反射器軸的中心軸自由旋轉(zhuǎn)的接口臂，其中該接口臂被構(gòu)造成當(dāng)通過仰角驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)時(shí)使扭矩管繞反射器軸的中心軸旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)為被構(gòu)造成控制反射表面的方位角的方位角驅(qū)動(dòng)器，接口裝置被構(gòu)造成剛性連接至方位角驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)部分，以便由此而旋轉(zhuǎn)。方位角驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸在其中點(diǎn)與反射器軸的中心軸重合。接口裝置還包括支撐反射器軸的上軸支架，和用于將接口裝置連接至其下部的元件的下底座裝置，以及位于上述兩者之間的弧形支柱。支柱包括用于將定日鏡的仰角驅(qū)動(dòng)器連接至其上的裝置。該支柱還包括被構(gòu)造成允許仰角驅(qū)動(dòng)器穿過其中的狹槽。底座形成為具有連接于其下部的區(qū)域和與其相鄰的外部區(qū)域之間的通道。該通道用于接入接口裝置下部的電纜以從其側(cè)面伸出。[0015]根據(jù)本實(shí)用新型所公開的主題的另一方面，提供了一種包括如上所述的接口裝置的定日鏡。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，該接口裝置用于連接至方位角驅(qū)動(dòng)器和仰角驅(qū)動(dòng)器，以便于將由此提供的運(yùn)動(dòng)傳輸至定日鏡的反射表面而使其旋轉(zhuǎn)，此結(jié)構(gòu)更便于控制其反射表面的角度，以達(dá)到跟蹤太陽及收集熱能的功能。

為了理解本實(shí)用新型所公開的主題以及為了了解在實(shí)踐中本實(shí)用新型是如何實(shí)施的，現(xiàn)將參照附圖且僅以非限制的示例方式來對(duì)實(shí)施方案進(jìn)行描述，其中圖I為太陽能發(fā)電塔的示意圖；圖2為圖I中所示的太陽能發(fā)電塔的定日鏡的透視圖；圖3為圖2中所示的定日鏡的接口裝置的透視圖；圖4為圖3中所示的接口裝置的接口主體和反射器軸的透視圖；圖5A和圖5B分別為圖4中所示的接口主體的底座的透視圖和底部視圖；圖6A和圖6B分別為圖4中所示的接口主體的分解透視圖和未分解透視圖；圖7為圖4中所示的接口主體的后透視圖；圖8A為圖3中所示的接口裝置與圖2中所示的定日鏡的扭矩管和仰角驅(qū)動(dòng)器的透視圖；以及圖8B為沿圖8A中的線VIII-VIII截取的剖視圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，提供了通常以10表示的太陽能發(fā)電塔。太陽能發(fā)電塔10包括定日鏡12的陣列，其被構(gòu)造成向收集塔14反射撞擊的太陽輻射。收集塔14含有由反射的太陽輻射加熱并從而用于向發(fā)電站提供電力的熱流體(未包括在內(nèi))。發(fā)電站可為例如水力發(fā)電，在這種情況下，加熱的熱流體用于使水過熱，這些水隨后通過渦輪膨脹，以獲取有用能源并進(jìn)行發(fā)電。如圖2所示，每個(gè)定日鏡12均包括被構(gòu)造成將定日鏡支撐在地面中的固定位置的底座裝置16以及由底座裝置支撐的定日鏡組件18。底座裝置16包括固定在地面中的塔架20以及尤其是支撐定日鏡組件18的位置且由塔架支撐的接口裝置22。底座裝置還包括方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26，其分別控制定日鏡組件18的反射表面的方位角和仰角。定日鏡組件18包括支撐多個(gè)支撐臂30的扭矩管28。若干支撐臂30通過多個(gè)托架34來支撐構(gòu)成定日鏡12的反射表面的反射鏡32，每個(gè)托架34均包括例如通過膠合附接至反射鏡的背面的墊片36。還提供用于支撐的斜桿38。兩個(gè)斜桿38和一個(gè)支撐臂30一起構(gòu)成三角形結(jié)構(gòu)，以提供支撐。支撐臂30、反射鏡32、托架34和斜桿38構(gòu)成反射鏡組件。如圖3所示，接口裝置22包括支撐兩個(gè)接口臂502的接口支架500。該接口裝置22功能連接至底座裝置16的方位角驅(qū)動(dòng)器24和仰角驅(qū)動(dòng)器26，并被構(gòu)造成便于將由此提供的運(yùn)動(dòng)傳輸至定日鏡12的反射表面，從而使其旋轉(zhuǎn)。這便于控制反射表面的角度。[0032]從圖4中看出，接ロ支架500包括接ロ主體504，其被構(gòu)建成抵抗其將要承受的載荷。該接ロ支架500由在沒有感到疲勞和/或有裂紋擴(kuò)展的情況下可承受高強(qiáng)度的循環(huán)載荷的材料制成，諸如例如由根據(jù)ASTM 536的規(guī)定制造的球墨鑄鐵。其可為砂型鑄件，且具有高度的旋轉(zhuǎn)剛度(例如150 NM/mrad) 0接ロ主體504包括底座506、支撐反射器軸510的軸支架508，和橫跨于底座506和軸支架508之間的支柱512。底座506與支柱512 —體成形并被構(gòu)造成與方位角驅(qū)動(dòng)器24通過接ロ連接。由軸支架508支撐的反射器軸510被構(gòu)造成與扭矩管28通過接ロ連接。如圖5A和圖5B所示，底座506包括多個(gè)通孔514，這些通孔514被構(gòu)造成便于連接，例如通過裝入螺栓(未示出)或其它適當(dāng)?shù)墓潭ㄑb置將接ロ主體504連接至其下部的方位角驅(qū)動(dòng)器24。通孔514設(shè)置在繞中心孔516的同心圓中。底座506的底部表面518是平坦的，其中具有開ロ 520。開ロ可由形成于底座506中的通常弧形槽ロ 522來限定。中心孔516和開ロ 520構(gòu)成連接于底座下部的區(qū)域和與其相鄰的外部區(qū)域之間的通道。當(dāng)接ロ裝置直接連接至其下部的平坦元件(諸如方位角驅(qū)動(dòng)器)時(shí)，該通道可用于允許將方位角驅(qū)動(dòng)器24的電纜(未示出)直接從接口裝置22下部的區(qū)域伸出至接口裝置外部的區(qū)域。 如圖6A和圖6B所示，軸支架508包括兩個(gè)夾具522。每個(gè)夾具522包括與支柱512 一體成形的夾具底部524，和夾具頂部526。夾具底部524和夾具頂部526中的每個(gè)都設(shè)有適當(dāng)?shù)目?28、530以裝入螺栓532或其它緊固裝置，來將它們固定在一起。夾具底部524和夾具頂部526限定其之間的圓形開ロ 534。限定圓形開ロ 534的夾具底部524和夾具頂部526的內(nèi)表面536a、536b可設(shè)有涂層，當(dāng)反射器軸510被牢固夾持于圓形開ロ 534中時(shí)，該涂層便于反射器軸510的旋轉(zhuǎn)。如上所述，夾具將反射器軸510支撐在其中。反射器軸510位于反射鏡組件的重心?；氐綀D4，反射器軸510包括在其每端均帶有法蘭540的圓柱形管538。接ロ臂502連接至法蘭540。如上所述，支柱512橫跨于接ロ主體504的底座506和軸支架508之間。支柱512的主要作用是用于支撐軸支架508以及定日鏡12的其它部件。還是回到圖4，支柱512具有通?；⌒蔚男螤?，從而在底座506和軸支架508之間直接形成空隙542。空隙542可將扭矩管28容納于其中。各個(gè)開ロ 544形成于支柱512內(nèi)，在其周圍設(shè)有支撐肋546。從圖7中最清楚地看出，支柱512形成為具有彼此間隔的兩個(gè)平行延伸面向后部的凸出部分548。凸出部分包括彼此同軸設(shè)置以容納穿過其中的圓柱形元件的通孔550。狹槽552形成于支柱512中，且朝向凸出部分548之間的空間敞開。狹槽552容納穿過其中的仰角驅(qū)動(dòng)器26。仰角驅(qū)動(dòng)器26的軸440接收在孔550中，從而旋轉(zhuǎn)鉸接至其上。如圖8A和圖8B所示，每個(gè)接ロ臂502的自由端接收在形成于扭矩管28中的狹槽554中。當(dāng)啟動(dòng)仰角驅(qū)動(dòng)器26來改變反射表面的仰角時(shí)，仰角驅(qū)動(dòng)器的支撐桿442使扭矩管28相對(duì)于接口裝置22旋轉(zhuǎn)。由于接ロ臂502被接收在其中的狹槽中，使接ロ臂502相對(duì)于扭矩管28而被限定，所以由仰角驅(qū)動(dòng)器26的支撐桿442引起的扭矩管的旋轉(zhuǎn)可使接ロ臂502繞反射器軸510旋轉(zhuǎn)。應(yīng)理解，由于反射器軸510的位置被接ロ主體504的軸支架508的夾具522限定，所以接ロ臂502的旋轉(zhuǎn)可使扭矩管28繞反射器軸510以弧形移動(dòng)。因此，當(dāng)反射表面通過其仰角旋轉(zhuǎn)吋，反射器軸510起到反射表面的旋轉(zhuǎn)軸的作用?；氐綀D6B，底座506和軸支架508共同設(shè)置為使夾具522的圓形開ロ 534的中心軸Xwi與底座的中心孔516的中心軸Xlitt在兩個(gè)夾具之間的中間點(diǎn)上相交。應(yīng)理解，由于反射器軸510牢固接收于夾具522的圓形開ロ 534中，所以其中心軸與其中心軸Xwi重合。因此，當(dāng)啟動(dòng)方位角驅(qū)動(dòng)器24，并由此旋轉(zhuǎn)接口裝置時(shí)，旋轉(zhuǎn)軸穿過反射器軸510的中心。本實(shí)用新型所公開的主題所屬的領(lǐng)域的技術(shù)人員將易于理解，在不脫離本實(shí)用新 型(加以必要的修訂)范圍的情況下，可對(duì)其進(jìn)行多種變化、變更和修改。
權(quán)利要求1.一種用于中央塔式發(fā)電站的定日鏡的接口裝置，其特征在于，所述定日鏡包括至少一個(gè)反射表面和用于控制反射表面的角度的驅(qū)動(dòng)器，所述接口裝置功能連接至所述驅(qū)動(dòng)器并被構(gòu)造成便于將所述驅(qū)動(dòng)器提供的運(yùn)動(dòng)傳輸至所述反射表面，從而使其旋轉(zhuǎn)，所述接口裝置包括反射器軸，支撐所述反射器軸的上軸支架，和用于將所述接口裝置連接至其下部的元件的下底座裝置，以及位于上述兩者之間的弧形支柱。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的接口裝置，其特征在于，所述定日鏡包括由所述反射表面和與其一起移動(dòng)的結(jié)構(gòu)支撐元件組成的反射鏡組件，所述反射器軸具有中心軸并位于所述反射鏡組件的重心處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接口裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)為被構(gòu)造成控制所述反射表面的仰角的仰角驅(qū)動(dòng)器，所述反射器軸功能連接至所述仰角驅(qū)動(dòng)器，以使所述反射表面通過其仰角繞所述反射器軸的所述中心軸旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接口裝置，其特征在于，所述定日鏡還包括扭矩管，所述扭矩管支撐所述反射鏡組件并連接至所述仰角驅(qū)動(dòng)器，以便由此而旋轉(zhuǎn)，所述接口裝置還包括連接至所述反射器軸并繞所述反射器軸的所述中心軸自由旋轉(zhuǎn)的接口臂，其中所述接口臂被構(gòu)造成當(dāng)通過所述仰角驅(qū)動(dòng)器旋轉(zhuǎn)時(shí)使所述扭矩管繞所述反射器軸的所述中心軸旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接口裝置，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)器中的一個(gè)為被構(gòu)造成控制所述反射表面的方位角的方位角驅(qū)動(dòng)器，所述接口裝置被構(gòu)造成剛性連接至所述方位角驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)部分，以便由此而旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接口裝置，其特征在于，所述方位角驅(qū)動(dòng)器的所述旋轉(zhuǎn)部分的旋轉(zhuǎn)軸在其中點(diǎn)與所述反射器軸的所述中心軸重合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的接口裝置，其特征在于，所述支柱包括用于將所述定日鏡的仰角驅(qū)動(dòng)器連接至其上的裝置，以及被構(gòu)造成允許所述仰角驅(qū)動(dòng)器穿過其中的狹槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接口裝置，其特征在于，所述底座形成為具有連接于其下部的區(qū)域和與其相鄰的外部區(qū)域之間的通道。
9.一種定日鏡，其特征在于，該定日鏡包括根據(jù)前述權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的接口裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于中央塔式發(fā)電站的定日鏡及其接口裝置。該定日鏡包括至少一個(gè)反射表面和用于控制反射表面的角度的驅(qū)動(dòng)器。該接口裝置功能連接至驅(qū)動(dòng)器并被構(gòu)造成便于將驅(qū)動(dòng)器提供的運(yùn)動(dòng)傳輸至反射表面，從而使其旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)G02B7/198GK202472101SQ20112055353
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者M.斯盧茨基, N.克盧格曼, R.巴沃爾, S.赫斯, Z.施維茨 申請(qǐng)人:光之源工業(yè)(以色列)有限公司