太陽能聚光器制造技術

本發明專利技術公開了一種太陽能聚光器，包括上透明表面、下透明表面和位于下透明表面上的反射層，所述下透明表面的形狀使反射層反射和聚集入射光。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及太陽能聚光器領域，具體是一種可模壓反射型太陽能聚光器。
技術介紹
太陽輻射是一種漫射性能源。地球上的平均太陽輻射強度大約是800瓦/平方米， 并隨地區、天氣和季節的不同而變化。通常情況下，太陽能利用裝置需要大的面積來收集太 陽輻射。因此，為了能讓太陽能成為主要的供能源，需要在創造極低成本的太陽能聚光器方 面有新的突破。太陽能聚光器廣泛地用于太陽輻射的聚集，并被認為是有希望實現極低成本的太 陽能收集的方法之一。太陽能聚光器一般分為二類一類是基于光折射的菲涅耳透鏡(FS) 太陽能聚光器，另一類是基于光反射的拋物面反射鏡太陽能聚光器。由于成本是決定性因 素，大部分的大型太陽能利用系統采用反射型太陽能聚光器來收集并凝聚太陽輻射。許多反射型太陽能聚光器設計成具有拋物線形式或拋物槽形式的凹面反射器結 構。這些反射器中，大部分，甚至可能是全部都是由金屬等相對堅硬的材料制成的。通常， 堅硬的反射部件經過模壓成型和組裝形成預設的幾何形狀，并由相配合的緊固件固定。由 于這類裝置是開放式的系統，為了免受風和負荷的破壞，這些堅硬的反射部件和緊固件都 必須用具有一定硬度、厚度和質量的材料制成。傳統的用于大型太陽能系統的太陽能聚光 器體積大、笨重且昂貴。用于加工堅硬部件的精密幾何形狀的生產工藝復雜、耗時長且造價 高。此外，在開放系統中，反射器結構的反射面直接暴露在外界環境中，缺乏防塵及預防其 它污染物的措施。大多數的反射型太陽能聚光器只有在直接入射的太陽輻射時才有效，所以大多數 的反射型太陽能聚光器由動力系統和控制系統驅動來跟蹤太陽并保持直接的太陽入射。當 太陽能聚光器較重時，就會大大地增加跟蹤系統的負荷，從而使其的結構變的復雜，且增加 了成本。某些類型的太陽能聚光器采用非剛性、輕質和便宜的材料，這會減少重量并降低 成本。其中，最常見的是充氣反射器結構。該結構使用充氣氣囊，氣囊在充氣時形成結構框 架，可以將拋物線或拋物槽形狀的太陽能聚光器的聚光器部分固定在理想的位置。這類型 結構中，形成聚光器的反射面包括一在氣囊內表面的金屬涂層；其它類型結構中，聚光器部 分由隔膜式結構形成，該隔膜式結構位于氣囊內，它的外周貼在氣囊的內表面上，這樣，氣 囊充氣后，隔膜被撐開形成所需的操作形狀。第2，977，596號的美國專利(Justice等)提出使用隔膜結構來形成操作形狀。在 該專利中，使用一空氣源來維持氣囊的內壓力。第4，672，389號的美國專利(Ulry)提出了 充氣反射器結構，其內部的凹面反射面由非剛性的柔性材料制成，它的位置和形式依靠某 些手段來維持，而不是材料本身的強度。Ulry采用與外殼的內部相通的充氣機構，實質上， 是一個氣囊，它在外殼的內部形成并維持在超環境壓力下的流體流動。GB 2 104 644號專 利中，Leroy提出了充氣太陽能集熱器，它具有拋物槽反射器形狀的并由充氣機構來支撐的部件。充氣機構用來產生該元件的內壓，并高于大氣壓。第4，328，792號的美國專利中， Shores提出了具有封閉式結構元件的太陽能集熱器。不同的是，該元件由拋物槽反射器和 透明蓋二部分組成。這些部件都是傳統的由金屬等堅硬材料加工的部件。這些充氣結構的連接具有一定的困難。最明顯的困難之一是，受風和其他因素的 影響，氣囊會發生變形，其必然導致聚光器的反射面也發生變形，這是最不想看到的。充氣 結構要由高于結構外部壓力的內部壓力支撐，需要使用支持系統，因此，需要額外的緊固 件，如輪圈等。必須要有與結構內部相通的充氣機構，它能在超環境壓力下在結構內部維持 內部流體流動。幾乎所有的充氣系統只能短期臨時使用。充氣系統可移動、可拆分，主要 用于偏遠地區。為了大規模和長期使用太陽能，需要輕質低成本材料生產的太陽能集熱器，它們 結構簡單，具有強的耐戶外條件性能，并且加工方便。很明易，充氣系統不能勝任。
技術實現思路
本專利技術的目的之一是提供一種反射器結構，它實現了用包括玻璃在內的可模壓、 輕質和低成本材料來生產太陽能聚光器，該太陽能聚光器的質量和性能與傳統的用金屬等 優質硬材料生產的太陽能聚光器一樣。本專利技術的目的之二是提供一非充氣反射器結構，它不需要額外的緊固件和具有充 氣結構的充氣機構，從而簡化聚光器系統，但仍保留了與柔性充氣結構相關的完整性和性 能。本專利技術的目的之三是提供一種非充氣反射器結構，它避免了反射器結構在使用過 程中，受風和其他因素的影響發生變形，確保在生產過程中反射面的幾何形狀的準確度。此外，本專利技術的目的之四是提供一封閉式非充氣反射器結構，它是一個薄壁材料 制成的單體，不需要其他任何元件，所以它加工和使用都很方便。本專利技術的目的之五是提供一具有封閉式結構的非充氣反射器結構，但它具有一用 于連接結構內部與外界環境的開口，使得結構內部的壓力與大氣壓相等。因此，該反射器結 構是由其本身的材料強度而成形，而不是因為結構內部的壓力高于大氣壓。而且，本專利技術的目的之六是提供一非充氣反射器結構，它提高了反射器成型的金 屬涂覆工藝。本專利技術的最后一個目的是提供一種簡單快捷的生產新型太陽能聚光器的方法。為了達到上述設計目的，本專利技術采用的技術方案如下一種太陽能聚光器，包括一個上透明面和一個下透明面，下透明面上有一個反射層；該 下透明表面的形狀使得該反射層可以反射并聚集入射光。優選地，所述下透明表面的形狀為拋物面或拋物線型槽。優選地，所述反射層為金屬或至少一個鏡膜。優選地，所述上透明層和下透明層形成一個瓶狀結構。更優選地，所述瓶狀結構包括瓶頸和瓶體，所述瓶體為一體式構造，上透明層和下 透明層無縫連接。更優選地，所述瓶狀結構由一預成型件經吹塑制成，所述預成型物包括所述瓶頸。更優選地，所述瓶狀結構瓶頸和瓶體，所述瓶體由上透明表面和下透明表面連接而成。更優選地，所述瓶狀結構形成一個由薄壁透明材料制成的密閉體。進一步，所述密閉體包括一開口瓶頸，所述瓶頸具有一開口，使密閉體內部與密閉 體外部的大氣壓力相通。進一步，所述瓶頸為剛性結構。進一步，所述密閉體透明材料的厚度形成一不變形的瓶體結構。優選地，所述瓶體結構為非充氣剛性結構。優選地，所述瓶體結構為單一整體件。優選地，所述反射層包覆在下透明層的外表面上。優選地，所述反射層包覆在下透明層的內表面上。優選地，所述瓶體結構使用時，將入射光穿過上透明表面，由下透明表面反射回， 透過上透明表面到一焦點或焦線上。一種太陽能聚光器的制造方法，該方法包括注塑成型一透明材料制成的預成型 件，所述預成型件包括一瓶頸；將所述預成型件吹塑成一瓶體，至少具有一拋物面或拋物線 型槽形狀的下透明表面；將一反射層涂覆在所述下透明表面上。一種太陽能聚光器的制造方法，該方法包括在模具上將透明材料板熱成型，形成 所述上透明表面和下透明表面；將一反射層涂覆在所述下透明表面的內側或外側；將所述 上透明表面和下透明表面密封。本專利技術所述的太陽能聚光器的有益效果是封閉式空心結構實現了用包括玻璃在 內的可模壓、輕質和便宜材料來生產防風和其他因素的高強度機械結構。該結構可以形成 精密凹面幾何表面，用來支持聚集太陽光的金屬反射層。附圖說明圖1為本專利技術實施例所述的太陽能聚光器的示意圖； 圖2為圖1的A-A向示意圖3為本專利技術另一實施例所述的太陽能聚光器的示意圖； 圖4為本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種太陽能聚光器，包括上透明表面、下透明表面和位于下透明表面上的反射層，其特征在于：所述下透明表面的形狀使反射層反射和聚集入射光。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：施鋒，
申請(專利權)人：北京中清明陽太陽能光伏技術有限公司，
類型：發明
國別省市：11