本发明涉及太阳能光热发电,具体而言,涉及一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置。
背景技术:
1、利用曲面集光镜来聚焦太阳光,并通过聚焦的太阳光加热导热油、熔融盐或水等导热介质,再将高温导热介质送入储热塔,可使储热塔内的温度升高到400°c以上,此时利用水泵把冷水通入储热塔内部进行热交换,进而生产出高温高压水蒸气,最终通过高温高压水蒸气推动汽轮机组进行发电,上述发电方式就被称为太阳能光热发电,特别是在太阳能资源丰富的地区,太阳能光热发电效率可达到24%左右。
2、目前,在国外的太阳能光热发电厂大多建在炎热的沙漠地区,不但气候干旱少雨,而且没有霜降和降雪,光热发电效率十分稳定。而我国的太阳能光热发电厂大多建在内蒙古、新疆、西藏等荒漠地区,而这些地区普遍处在高纬度和高海拔地带,霜降现象十分普遍,当集光镜的镜面表面结上一层霜后,会导致集光镜聚焦太阳光的能力会严重下降,进而直接影响到光热发电效率。
3、特别是在冬季,光照时间本来就很短,从夜晚降温后开始结霜,直到第二天太阳升起后结霜才开始逐渐自然消散,而从太阳升起到结霜自然消散期间至少需要花费数个小时,本该高效进行的太阳光加热导热介质的过程,由于集光镜镜面结霜导致加热过程变得的低效,直接后果就是储热塔内的温度不达标,进而导致光热发电效率降低。
4、为此,技术人员曾想采用人工方式除霜,但是考虑到镜场面积太大,人力和物力成本将成为严重的制约条件,从而导致人工方式除霜很难实际应用。技术人员又考虑从镜面结霜的原理出发,想从源头避免结霜现象的发生,但是技术人员查找了诸多相关技术资料后,仍没有发现任何一种适用于大面积镜场且能够有效避免集光镜镜面结霜的技术。因此,如果不能尽快找到一种有效的镜面防霜技术,将严重制约我国太阳能光热发电技术的正常发展。
5、经检索,中国专利号为cn201610040863.0,公开了一种太阳能光热发电用集光镜镜面防霜装置,其第一驱动电机安装在集光镜后方的地面上,并与第一卷轴相固连,第一卷轴安装在地面上;第二驱动电机安装在集光镜前方的镜场立柱上,并与第二卷轴相固连,第二卷轴安装在镜场立柱上,第一卷轴与第二卷轴相平行;在集光镜镜架上加装有转向导轮;牵引绳一端连接在第一卷轴上,另一端绕过转向导轮并连接在第二卷轴上;牵引绳共设置有两根且分别位于集光镜左右两侧;热辐射反射保温膜位于集光镜正上方且固定连接在两条牵引绳之间。防霜方法步骤为:在镜场内布置气象站,通过气象站实时采集镜场内的温度、湿度及风速气象数据,根据气象站采集的气象数据进行热辐射反射保温膜的释放或收起动作。
6、当上述方案依然存在缺陷,热辐射反射保温膜虽然处在集光镜的正上方,但对集光镜的保护效果有限,在冬季集光镜上还是会存在霜,利用第二卷轴对热辐射反射保温膜进行收卷,但热辐射反射保温膜上存在的霜也会被收卷,导致霜处在热辐射反射保温膜上,当霜融化后会导致水处在热辐射反射保温膜上,降低热辐射反射保温膜的使用寿命,另外,利用第一驱动电机和第二驱动电机实现对热辐射反射保温膜的收卷、对牵引绳进行外放,导致设备成本过高,给使用者带来不好的使用体验。
技术实现思路
1、为了弥补以上不足,本发明提供了一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,旨在改善热辐射反射保温膜虽然处在集光镜的正上方,但对集光镜的保护效果有限,在冬季集光镜上还是会存在霜,利用第二卷轴对热辐射反射保温膜进行收卷,但热辐射反射保温膜上存在的霜也会被收卷,导致霜处在热辐射反射保温膜上,当霜融化后会导致水处在热辐射反射保温膜上,降低热辐射反射保温膜的使用寿命,另外,利用第一驱动电机和第二驱动电机实现对热辐射反射保温膜的收卷、对牵引绳进行外放,导致设备成本过高的问题。
2、本发明是这样实现的:
3、本发明提供一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,包括镜架、限位板、集光镜、支撑架、第一卷轴、电机、第二卷轴、皮带传动件、热辐射反射保温膜、除霜机构和牵引绳,所述限位板、所述集光镜和所述支撑架均固定在所述镜架上,所述集光镜和所述限位板相对应设置,所述第一卷轴转动设置在所述支撑架上,所述电机固定在所述支撑架的外壁上,所述电机的输出轴和所述第一卷轴的一端固定在一起;
4、所述第二卷轴转动设置在所述镜架上,所述第一卷轴和所述第二卷轴通过所述皮带传动件传动连接在一起,所述热辐射反射保温膜铺设在所述集光镜上,所述热辐射反射保温膜的一端固定在所述第二卷轴上,所述牵引绳的一端固定在所述第一卷轴上,所述牵引绳的另一端固定在所述热辐射反射保温膜的另一端上,所述热辐射反射保温膜的侧边处于所述限位板内,所述除霜机构设置在所述镜架上,除霜机构的设置用于将热辐射反射保温膜上的霜清理掉。
5、在本发明的一种实施例中,还包括导向杆,所述导向杆固定在所述镜架的上表面上,所述牵引绳贯穿所述导向杆。
6、在本发明的一种实施例中,还包括加强筋,所述加强筋固定在所述镜架和所述支撑架之间。
7、在本发明的一种实施例中,所述皮带传动件包括皮带和两个皮带轮,两个皮带轮分别固定在所述第一卷轴和所述第二卷轴上,两个皮带轮通过皮带传动连接在一起。
8、在本发明的一种实施例中,所述除霜机构包括支撑块、导杆、弹簧、连接块和拨块,所述导杆的一端固定在所述支撑块的上表面上,所述连接块的一端固定在所述支撑块的端部;
9、所述拨块固定在所述第二卷轴上,所述导杆滑动贯穿所述镜架,所述弹簧固定在所述支撑块和所述镜架之间,所述导杆贯穿所述弹簧,所述支撑块和所述第二卷轴相对应设置。
10、在本发明的一种实施例中,所述连接块和所述拨块上均设置有倾斜面,所述连接块和所述拨块相对应设置。
11、在本发明的一种实施例中,所述导杆和所述弹簧的数量相同,多个所述弹簧线性等距的设置在所述支撑块上。
12、在本发明的一种实施例中,所述镜架上开设有通孔,所述连接块贯穿所述通孔。
13、在本发明的一种实施例中,所述热辐射反射保温膜的宽度大于所述集光镜的宽度,所述热辐射反射保温膜的长度大于所有所述集光镜的长度之和。
14、本发明的有益效果是:本发明通过上述设计得到的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,使用时,在冬季夜间温度较低时,电机工作,电机带动第一卷轴旋转,在皮带传动件的作用下实现第一卷轴和第二卷轴同步转动,即实现对热辐射反射保温膜的外放和对牵引绳进行收卷,热辐射反射保温膜在限位板的导向下覆盖在集光镜上,确保对集光镜的保护,热辐射反射保温膜可以防止集光镜的热量通过热辐射的方式快速散失掉,使集光镜自身的温度维持在较高状态,避免了集光镜镜面结霜现象的发生,当温度达到可以收起热辐射反射保温膜时,电机的输出轴反转,第二卷轴对热辐射反射保温膜进行收卷,第一卷轴对牵引绳进行外放,使集光镜暴露在阳光下,在对热辐射反射保温膜进行收卷的过程中,第二卷轴带动拨块旋转,拨块打在连接块上,使支撑块上移,支撑块在弹簧和导杆的共同作用下上下往复运动,支撑块将热辐射反射保温膜上的霜敲掉,有限的防止霜处在收卷的热辐射反射保温膜内,该太阳能光热用集光镜镜面防霜装置利用热辐射反射保温膜对集光镜进行覆盖,有效的防止集光镜结霜的情况出现,利用支撑块对热辐射反射保温膜上的霜进行敲打清除,有效的防止霜处在收卷的热辐射反射保温膜内,即确保热辐射反射保温膜内部的干燥,提高热辐射反射保温膜的使用寿命,另外,第一卷轴和第二卷轴只需要一个电机即可实现,节省了设备成本,给使用者带来更好的使用体验。
1.一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,包括镜架(110)、限位板(130)、集光镜(140)、支撑架(150)、第一卷轴(170)、电机(180)、第二卷轴(190)、皮带传动件(191)、热辐射反射保温膜(192)、除霜机构(193)和牵引绳(194),所述限位板(130)、所述集光镜(140)和所述支撑架(150)均固定在所述镜架(110)上,所述集光镜(140)和所述限位板(130)相对应设置,所述第一卷轴(170)转动设置在所述支撑架(150)上,所述电机(180)固定在所述支撑架(150)的外壁上,所述电机(180)的输出轴和所述第一卷轴(170)的一端固定在一起;
2.根据权利要求1所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,还包括导向杆(120),所述导向杆(120)固定在所述镜架(110)的上表面上,所述牵引绳(194)贯穿所述导向杆(120)。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,还包括加强筋(160),所述加强筋(160)固定在所述镜架(110)和所述支撑架(150)之间。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,所述皮带传动件(191)包括皮带和两个皮带轮,两个皮带轮分别固定在所述第一卷轴(170)和所述第二卷轴(190)上,两个皮带轮通过皮带传动连接在一起。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,所述除霜机构(193)包括支撑块(1931)、导杆(1932)、弹簧(1933)、连接块(1934)和拨块(1935),所述导杆(1932)的一端固定在所述支撑块(1931)的上表面上,所述连接块(1934)的一端固定在所述支撑块(1931)的端部;
6.根据权利要求5所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,所述连接块(1934)和所述拨块(1935)上均设置有倾斜面,所述连接块(1934)和所述拨块(1935)相对应设置。
7.根据权利要求5所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,所述导杆(1932)和所述弹簧(1933)的数量相同,多个所述弹簧(1933)线性等距的设置在所述支撑块(1931)上。
8.根据权利要求5所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,所述镜架(110)上开设有通孔(1936),所述连接块(1934)贯穿所述通孔(1936)。
9.根据权利要求1所述的一种太阳能光热用集光镜镜面防霜装置,其特征在于,所述热辐射反射保温膜(192)的宽度大于所述集光镜(140)的宽度,所述热辐射反射保温膜(192)的长度大于所有所述集光镜(140)的长度之和。