碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的在于提供一種碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟，其具有重量輕等特點。為實現(xiàn)所述目的碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟，包括碟架和鋪設在碟架上的多塊反射單元，反射單元包括支座和附著在支座上的反射鏡，其中所述支座為玻璃鋼。
【專利說明】碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟。
【背景技術】
[0002]太陽能發(fā)電有多種方式，其中最主要的有太陽能熱發(fā)電和光伏發(fā)電。光伏電池成本高昂，發(fā)電成本大大高于熱發(fā)電，并且光伏電池的廣電轉(zhuǎn)換效率仍然較低(10 %左右)。太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)具有造價低、效率高的優(yōu)點。太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)可分為塔式聚焦、槽式聚焦和碟式聚焦等三種方式。碟式聚焦具有系統(tǒng)規(guī)模小，且具有高效、模塊化和組成混合發(fā)電系統(tǒng)的能力等特點。
[0003]碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟將碟式聚光鏡聚集的太陽能集中到其焦點處的集熱器上，集熱器吸收這部分高密度的能量，將其轉(zhuǎn)換為熱能，并傳輸給熱機，如斯特林發(fā)動機，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，從而將熱能轉(zhuǎn)換為電能。
[0004]聚光碟包括碟架、固定于碟架上大小不同的很多塊反射單元組成。聚光碟整體呈曲面狀，反射單元一般由鋼板和附著在鋼板上的反射鏡構(gòu)成，鋼板重量較重，據(jù)《領航》第2012年第2期《太陽能聚光碟技術發(fā)展狀況》公布的那樣，采用82面聚光鏡組成的聚光碟發(fā)射鏡面組，總反射面積87.82.m2,整個聚光碟重量達到7257kg，不利于批量化生產(chǎn)，且現(xiàn)場聚光調(diào)節(jié)費時費力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟，其具有重量輕等特點。
[0006]為實現(xiàn)所述目的碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟，包括碟架和鋪設在碟架上的多塊反射單元，反射單元包括支座和附著在支座上的反射鏡，其中所述支座為玻璃鋼。
[0007]所述的聚光碟，其中，所述玻璃鋼內(nèi)預埋有螺栓，通過所述螺栓，所述玻璃鋼固定安裝在所述碟架上。
[0008]所述的聚光碟，其中，反射鏡通過軟且透氣的膠帶粘貼在所述玻璃鋼上。
[0009]所述的聚光碟，其中，玻璃鋼有排氣孔槽，用于排出玻璃鋼和反射鏡之間產(chǎn)生的氣體。
[0010]所述的聚光碟，其中，所述玻璃鋼由鄰苯型不飽和通用樹脂、無堿玻璃纖維、作為引發(fā)劑的過氧化甲乙酮或過氧化環(huán)已酮、作為促進劑的N N —二甲基苯胺以及苯乙烯溶液組成。
[0011]所述的聚光碟，其中，所述鄰苯型不飽和通用樹脂為196不飽和聚脂樹脂。
[0012]所述的聚光碟，其中，所述玻璃鋼的背面形成有加強筋，該加強筋包括外圈加強筋以及位于外圈加強筋內(nèi)的縱向加強筋和橫向加強筋，所述螺栓穿過該加強筋。
[0013]所述的聚光碟，其中，所述玻璃鋼內(nèi)側(cè)面為拋物面，所述螺栓在所述拋物面的法線方向延伸。[0014]由于選用玻璃鋼替換鋼板，因此聚光碟具有重量輕的特點，除此之外還有膨脹系數(shù)一致便于安裝等優(yōu)點。
[0015]本發(fā)明的前述目的、特點和優(yōu)點將在后述的實施例中結(jié)合附圖詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例中碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實施例中支撐座的復合層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本發(fā)明另一實施例中支撐座的復合層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明一實施例中支撐座的立體圖。
[0020]圖5是本發(fā)明的實施例中玻璃鋼的成型工藝示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護范圍。
[0022]如圖1所示，碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)包括聚光碟20，支撐聚光碟20的立柱22，連接立柱22和聚光碟20的轉(zhuǎn)向節(jié)21，接收聚光碟20聚集太陽光13的光能的集熱器12，將集熱器12的熱能轉(zhuǎn)化為機械能的熱機11，將熱機11輸出的機械能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機10。
[0023]聚光碟20包括碟架(在圖中沒有示出)、如圖4所示的支撐座29以及附著在支撐座29上的反光鏡(在圖中沒有示出)。從圖1可以看出，聚光碟20整體呈曲面，該曲面是由多個反射單元拼裝而成，反射單元由支撐座29和反光鏡構(gòu)成，許多的反射單元可以憑借成符合任何要求的曲面，以使聚光碟20的焦點位于集熱器12內(nèi)部。
[0024]如圖2所示，支撐座29為玻璃鋼，或者玻璃纖維增強塑料，俗稱FRP (FiberReinforced Plastics),具體而言,可以為玻璃纖維增強復合塑料(GFRP),碳纖維增強復合塑料(CFRP)或硼纖維增強復合塑料等。其以玻璃纖維及其制品(玻璃布、帶、氈、紗等)作為增強材料，以合成樹脂作基體材料的一種復合材料?；w相對于纖維來說，強度、模量都要低很多，但可以經(jīng)受住大的應變，往往具有粘彈性和彈塑性，是韌性材料。因此支撐座29相對于鋼板而言，方便加工出曲面，造價也低，容易成型，重量比鋼板輕，不存在防銹的問題，壽命長。在圖2所示的實施例中，其包括熱塑性塑料層201、界面過濾層202、結(jié)構(gòu)層203以及外保護層204。其不限于如圖2所示的結(jié)構(gòu)，如圖3所示，其還可以由防腐層205、防滲層206、結(jié)構(gòu)層207以及外保護層208構(gòu)成。
[0025]支撐座29由玻璃鋼制成，其與反光鏡結(jié)合后還有一個好處，即玻璃鋼的膨脹系數(shù)可以與制成反光鏡的玻璃接近。
[0026]玻璃鋼的膨脹系數(shù)的控制可以通過配方來調(diào)節(jié)，作為本發(fā)明的較佳實施例，后述內(nèi)容給出一玻璃鋼配方的工藝及其配方。
[0027]后述的玻璃鋼由鄰苯型不飽和通用樹脂、無堿玻璃纖維、作為引發(fā)劑的過氧化甲乙酮或過氧化環(huán)已酮、作為促進劑的NN—二甲基苯胺以及苯乙烯溶液組成，具體而言，其包括:
[0028]1、玻璃纖維
[0029]玻璃纖維按化學成分分為無堿、中堿、高堿玻璃纖維，分別用E、C、A表示。E玻強度高，耐堿、耐水、耐熱性、電絕緣性好，耐酸性差些；本實施例用玻璃纖維包括表面氈、短切氈、纏繞紗、無堿布，其都屬于E玻，其中
[0030]I)、短切氈:使用規(guī)格450g/m2 ；
[0031]2)、針織氈:使用規(guī)格450g/m2 ；
[0032]3)、玻纖布:無堿布0.4:400g/m2 ；
[0033]針織氈、短切氈一般用在制品的內(nèi)層，通過增加樹脂含量，達到防腐、防滲作用，如在圖2、圖3中可制成界面過濾層202或外保護層204或防腐層205或防滲層206或外保護層208。
[0034]2、樹脂
[0035]樹脂是玻璃鋼中的基體材料，其作用是在纖維間傳遞力載荷，它決定玻璃鋼的耐熱、耐腐蝕、耐老化性能，本實施例采用196不飽和聚脂樹脂。
[0036]3、不飽和聚脂樹脂的固化
[0037]在樹脂中加入引發(fā)劑(也叫催化劑、固化劑)和促進劑，使樹脂在常溫下固化。固化特征表現(xiàn)為樹脂從粘稠狀到凝膠，再到不溶不熔的固體，同時伴有發(fā)熱現(xiàn)象。
[0038]常用引發(fā)劑:過氧化甲乙酮、過氧化環(huán)已酮，一般用量小于4% ；
[0039]促進劑:NN — 二甲基苯胺，10%苯乙烯溶液的用量小于2%。
[0040]4、輔助材料
[0041]著色劑(如顏料糊)，增加剛度的加石英砂等。
[0042]但本發(fā)明的玻璃鋼不限于前述配方。
[0043]如圖5所示，可利用簡單的成熟工藝來制成所述支撐座，首先將模具準備好，配置好樹脂膠液，以及準備好增強材料。接下來，在在模具上涂敷脫模劑上，然后將將加有固化劑的樹脂混合料和玻璃纖維織物手工逐層鋪放在模具上，構(gòu)成如圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)層203或207，浸膠并排除氣泡，復合至確定厚度，然后固化形成制件，再脫模，再進行后處理，可選擇性地形成過濾層202或外保護層204或防腐層205或防滲層206或外保護層208，經(jīng)檢驗后就制得成品。
[0044]如圖4所示，支撐座29在其背面層(附著反射鏡的反面?zhèn)?，形成有加強筋，該加強筋包括外圈加強筋290，在外圈加強筋290內(nèi)的縱向加強筋292以及橫向加強筋291、293，支撐座29內(nèi)預埋有螺栓294，螺栓294可與螺母結(jié)合，將支撐座29或者反射單元整體固定在碟架上。螺栓294從加強筋的厚度方向穿過加強筋。由于可直接在支撐座29內(nèi)預埋螺栓，與以往的鋼板相比較，由玻璃鋼構(gòu)成的支撐座具有安裝方便的特點。螺栓294的延伸方向最好在在支撐座29的內(nèi)側(cè)面(附著反射鏡的面)的法線方向上。
[0045]圖中沒有示出，但值得一提的是，支撐座29形成有通孔或者槽，構(gòu)成排氣槽孔。由于聚光碟長期出于高溫工作環(huán)境，而支撐座29和反射鏡之間的結(jié)合是粘接，粘接處在高溫環(huán)境下容易產(chǎn)生氣體，因此在支撐座29上形成排氣槽孔，可有效將粘接處的氣體排走，進而保持粘接處的強度壽命。
[0046]還值得一提的是，支撐座29和反射鏡之間最好是由軟且透氣的膠帶實現(xiàn)貼合，軟的膠帶能起到補償作用，即若支撐座29和反射鏡之間的受熱或受冷的膨脹系數(shù)不同，即便二者的變形不一致，軟的膠帶就能就該變形量之差進行補償，不會導致結(jié)構(gòu)上有任何破壞。并且透氣的膠帶能進一步將粘接處的氣體排走。
[0047]雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本領域的一般技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應當可以作出種種的等效的變化或替換。例如:除了預埋螺栓外，還可以通過鉆孔連接螺栓。因此，本發(fā)明的保護范圍當視后附的本申請權利要求所界定的范圍為準。
【權利要求】
1.碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的聚光碟，包括碟架和鋪設在碟架上的多塊反射單元，反射單元包括支座和附著在支座上的反射鏡，其特征在于所述支座為玻璃鋼。
2.如權利要求1所述的聚光碟，其特征在于，所述玻璃鋼內(nèi)預埋有螺栓，通過所述螺栓，所述玻璃鋼固定安裝在所述碟架上。
3.如權利要求1所述的聚光碟，其特征在于，反射鏡通過軟且透氣的膠帶粘貼在所述玻璃鋼上。
4.如權利要求1所述的聚光碟，其特征在于，玻璃鋼有排氣孔槽，用于排出玻璃鋼和反射鏡之間產(chǎn)生的氣體。
5.如權利要求1所述的聚光碟，其特征在于，所述玻璃鋼由鄰苯型不飽和通用樹脂、無堿玻璃纖維、作為引發(fā)劑的過氧化甲乙酮或過氧化環(huán)已酮、作為促進劑的NN—二甲基苯胺以及苯乙烯溶液組成。
6.如權利要求5所述的聚光碟，其特征在于，所述鄰苯型不飽和通用樹脂為196不飽和聚脂樹脂。
7.如權利要求2所述的聚光碟，其特征在于，所述玻璃鋼的背面形成有加強筋，該加強筋包括外圈加強筋以及位于外圈加強筋內(nèi)的縱向加強筋和橫向加強筋，所述螺栓穿過該加強筋。
8.如權利要求2所述的聚光碟，其特征在于，所述玻璃鋼內(nèi)側(cè)面為拋物面，所述螺栓在所述拋物面的法線方向延伸。
【文檔編號】F24J2/52GK103983022SQ201310049622
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年2月7日 優(yōu)先權日:2013年2月7日
【發(fā)明者】吳建農(nóng) 申請人:浙江同景科技有限公司