定日镜及其装配方法和装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380011871.7

申请日:

2013.02.28

公开号:

CN104136863A

公开日:

2014.11.05

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F24J 2/10申请日:20130228|||公开

IPC分类号:

F24J2/10; F24J2/52

主分类号:

F24J2/10

申请人:

亮源工业(以色列)有限公司

发明人:

什穆埃尔·胡斯; 泽埃夫·什韦茨; 罗特姆·博武尔; 马克·斯卢茨基; 纳坦·克卢格曼; 纳达维·巴尔·奥尔; 吉拉德·梅勒

地址:

以色列耶路撒冷

优先权:

2012.05.31 US 61/653,881

专利代理机构:

北京品源专利代理有限公司 11332

代理人:

杨生平;钟锦舜

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内容摘要

太阳能收集系统可以包括多个定日镜,所述多个定日镜适配为将阳光反射至安装在塔上的目标。每个定日镜可以包括(i)镜子组件,所述镜子组件包括至少一个镜子、至少两个支撑臂以及附接至所述支撑臂的每一段的一对斜杆,所述支撑臂沿着所述镜子的后侧附接至所述镜子,(ii)细长的中心支撑元件,(iii)至少一个连接元件,所述连接元件配置为将所述镜子组件附接至所述细长的中心支撑元件。在至少一个连接元件上的附接点的位置可以在至少一个维度上限定所述镜子的曲率。

权利要求书

1.  一种承载镜子的定日镜,包括:
镜子组件,所述镜子组件包括至少一个镜子,至少一个支撑臂以及与每个支撑臂附接的斜杆对;
细长的中央支撑元件;和
至少一个连接元件,所述至少一个连接元件适配为将镜子组件附接至细长的中央支撑元件上;
其中,在所述至少一个连接元件上的附接点的位置在至少一个维度上限定镜子的曲率。

2.
  根据权利要求1所述的承载镜子的定日镜,其中,所述细长的中央支撑元件为中空管。

3.
  根据权利要求1所述的承载镜子的定日镜,其中,所述定日镜承载至少两个镜子。

4.
  根据权利要求1所述的承载镜子的定日镜,其中,所附接的支撑臂、斜杆对和所述连接元件形成桁架。

5.
  一种装配定日镜的方法,所述方法包括以下步骤:
将至少一个支撑臂附接至镜子的非反射面;
将斜杆对中的每个斜杆的第一端附接至每个支撑臂;并且
折叠每个斜杆以致基本与所述支撑臂对齐并且平行。

6.
  根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,其中,利用粘合剂将所述至少一个支撑臂附接至所述镜子的非反射面。

7.
  根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,其中,支撑臂为U形的并且每个所述斜杆折叠至该U形的凹槽中。

8.
  根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,其中,所述斜杆为U形的并且当折叠时,每个所述斜杆覆盖支撑臂的至少一部分。

9.
  根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,进一步包括将方位角驱动器和仰角驱动器中的至少一个附接至扭矩管从而形成扭矩管子组件的步骤。

10.
  根据以上权利要求中的任一项所述的装配定日镜的方法,进一步包括以下步骤:将多个镜子与所附接的支撑臂和相应的斜杆对进行堆叠,形成具有 这样一种厚度的堆叠,该厚度为所堆叠的镜子的数量乘以一个镜子的厚度以及所附接的支撑臂的厚度与所附接的斜杆对的厚度中较大者的总和。

11.
  根据权利要求9所述的装配定日镜的方法进一步包括将扭矩管子组件附接至所述斜杆对中的每个斜杆的第二端的步骤。

12.
  一种装配定日镜的方法,包括以下步骤:
将附接至镜子的非反射面的斜杆对中的每个斜杆展开,以便使它们从附接至镜子的非反射面的支撑臂向外延伸;并且
将所述斜杆对中的每个斜杆的第二端附接至扭矩管或扭矩管子组件。

13.
  根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,其中,用于附接的步骤包括将所述支撑臂和所述斜杆对中的每个斜杆的第二端中的至少一个固定至连接元件,所述连接元件定位为与所述扭矩管接触,从而形成反射单元。

14.
  根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,其中,每对斜杆对的第二端的附接点限定镜子的曲率。

15.
  根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,其中,至少两个镜子附接至所述扭矩管子组件。

16.
  根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,进一步包括将功率控制模块附接至所述镜子的步骤。

17.
  根据权利要求16所述的装配定日镜的方法,其中,所述功率控制模块连接至光电板。

18.
  根据权利要求13所述的装配定日镜的方法,进一步包括将所述反射单元附接至塔架的步骤。

19.
  具有至少100个定日镜的太阳能场,每个定日镜适配为关于两条轴线枢转并且每个定日镜包括:
镜子组件,每个镜子组件包括镜子、至少一个支撑臂和与每个支撑臂附接的斜杆对;以及
交叉部件,所述交叉部件包括中空管和多个连接元件,所述交叉部件连接至少两个镜子组件并且适配为两个轴线中的一个的枢轴;
其中,在定日镜的第一子集中,所述镜子组件在连接元件上第一位置中的附接点集合处附接至所述交叉部件,并且在定日镜的第二子集中,所述镜子组件在连接元件上的第二位置中的附接点集合处附接至所述交叉部件,定日镜被 适配为使得在连接元件上的附接点的位置在至少一个维度上限定镜子的曲率。

20.
  根据权利要求19所述的定日镜的太阳能场,其中,所述镜子组件附接至所述交叉部件形成桁架。

21.
  一种定日镜的镜子组件,包括:
具有前反射面和后非反射面的镜子;
至少两个支撑臂,其附接至所述镜子的非反射面并且具有与所述镜子的非反射面的平面正交的高度;和
斜杆对,每个斜杆具有至少两个支撑臂中的每个的高度,其中,每个斜杆对的近端附接至支撑臂中的一个,并且每个斜杆适配为被折叠以便基本上与所述支撑臂平行;
其中,所述支撑臂与折叠的斜杆对的结合的高度基本上和支撑臂与折叠的斜杆对中具有更高高度者的高度相同。

22.
  根据权利要求21所述的定日镜的镜子组件,其中,斜杆适配为塌陷至所述支撑臂的凹槽中,并且所述支撑臂高度高于所述斜杆高度。

23.
  根据权利要求21所述的定日镜的镜子组件,其中,所述斜杆适配为覆盖所述支撑臂并且所述斜杆的高度高于所述支撑臂高度。

24.
  根据权利要求21所述的定日镜的镜子组件,其中,所述斜杆的远端被适配为附接至细长的中央支撑元件或与中央支撑元件附接的连接元件。

25.
  一种模块化的定日镜装配装置包括:
用于所装载的镜子的容器,所装载的镜子有至少一个支撑臂和与每个支撑臂附接的斜杆对;
用于扭矩管组件的容器;和
用于将扭矩管组件附接至所装载的镜子的装配站。

26.
  根据权利要求25所述的模块化的定日镜装配装置,进一步包括:
扭矩管的容器;和
用于将扭矩管附接至方位角驱动器和/或仰角驱动器、创建扭矩管组件的装配站。

27.
  根据权利要求25所述的模块化的定日镜装配装置,其中,所述装配站进一步包括用于将功率控制模块附接至所装载的镜子的装配站。

28.
  多个根据权利要求25所述的模块化的定日镜装配装置,由包括电功率、 压缩气体和水的设施中的至少一个的单个源来服务。

29.
  根据权利要求28所述的多个模块化的定日镜装配装置,每个模块化的定日镜装配装置适配为由滑动安装的元件来装配或作为滑动安装的元件来运输。

说明书

定日镜及其装配方法和装置
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2012年03月01日提交的中国实用新型专利CN201220073831.8的权益、于2012年06月04日提交的中国实用新型专利CN201220261118.6的权益、于2012年07月26日提交的中国实用新型专利申请CN201220366141.1的权益、于2012年08月01日提交的中国实用新型专利CN201220379027.2的权益、于2012年12月27日提交的中国实用新型专利审查CN201220734120.0的权益以及于2012年05月31日提交的美国临时申请NO.61/653,881的权益,通过引用方式将其全部内容并入本文中。
技术领域
本公开涉及中央塔发电站,并且具体涉及设计为用于中央塔发电站的定日镜,并且特别涉及其组件。本公开还涉及定日镜的装配方法和装置。
背景技术
能源供应商越来越多地寻求可替换能源。一种这样的能源为太阳能,而且一种利用这种能源的方法是利用中央塔发电站。
典型的中央塔发电站设施包括定日镜阵列和塔。每个定日镜配置为追踪太阳并且将朝着塌上的接收器或其它目标来反射阳光,其中,太阳能被转换成能量的另一种形式例如热或电。
发明内容
本公开的实施方式涉及装配定日镜的方法,该方法包括以下步骤:将至少一个支撑臂附接至镜子的非反射面,将一对斜杆中的每个的第一端附接至每个支撑臂并且折叠每个斜杆以便基本上与支撑臂对齐并且平行于支撑臂。在一些实施方式中,使用粘合剂可以将支撑臂附接至镜子的非反射面。支撑臂可以为U形并且每个斜杆可以折叠进入该U形的凹槽中。可替选地,斜杆可以为U形的并且当被折叠时,每个斜杆覆盖支撑臂的至少一部分。装配定日镜的方法可以 进一步包括以下步骤:利用所附接的臂和相应的斜杆对将多个镜子进行堆叠,形成具有厚度的堆叠,该厚度等于所堆叠的镜子的数量乘以一个镜子的厚度和支撑臂的厚度与所附接的斜杆对的厚度中的较大者的总和。
该方法可以进一步包括将方位角驱动器和仰角驱动器附接至扭矩管从而形成扭矩管子组件的步骤。然后,扭矩管子组件可以附接至斜杆对中的每个斜杆的第二端。
本公开的实施方式涉及装配定日镜的方法,该方法包括以下步骤:将附接至镜子的非反射面的斜杆对中的每个斜杆展开,以便使它们从支撑臂向外延伸;并且将该斜杆对中的每个斜杆的第二端附接至扭矩管或扭矩管子组件。在一些实施方式中,附接的步骤包括将该支撑臂和该斜杆对中的每个斜杆的第二端中的至少一个固定至连接元件,该连接元件定位为与该扭矩管接触,从而形成反射单元。然后反射单元可以附接至塔架。每对斜杆对的第二端的附接点限定镜子的曲率。至少两个镜子可以附接至扭矩管子组件。在一些实施方式中,方法进一步包括将功率控制模块附接至镜子的步骤,功率控制模块可以连接至光电板。
本公开的实施方式涉及承载镜子的定日镜,该承载镜子的定日镜包括镜子组件,该镜子组件包括至少一个镜子、至少一个支撑臂和每个支撑臂所附接的斜杆对,细长的中央支撑元件和适配为将镜子组件附接至细长的中央支撑元件上的至少一个连接元件。在该至少一个连接元件上的附接点的位置至少在至少一个维度上限定镜子的曲率。细长的支撑元件可以为中空管。定日镜可以承载至少两个定日镜。在一些实施方式中,所附接的支撑臂、斜杆对和连接元件形成桁架。
本公开的实施方式涉及至少100个定日镜的太阳能场。每个定日镜可以适配为关于两条轴线枢转并且每个定日镜包括镜子组件,每个镜子组件包括镜子、至少一个支撑臂和每个支撑臂所附接的斜杆对以及交叉部件,该交叉部件包括中空管和多个连接元件,该交叉部件连接至少两个镜子组件并且适配为以两个轴线中的一个的枢轴。在定日镜的第一子集中,该镜子组件可以在连接元件上第一位置中的附接点集合处附接至该交叉部件,并且在定日镜的第二子集中,该镜子组件可以在连接元件上的第二位置中的附接点集合处附接至该交叉部件,定日镜被适配以便在连接元件上的附接点的位置在至少一个维度上限定镜 子的曲率。该镜子组件附接至该交叉部件形成桁架。
本公开的实施方式涉及定日镜的镜子组件,该定日镜包括(i)具有前反射面和后非反射面的镜子,(ii)附接至该镜子的非反射面并且具有至该镜子的非反射面的平面正交的高度的至少两个支撑臂,(iii)斜杆对,每个斜杆具有至少两个支撑臂中的一个的高度,其中,每个斜杆对的近端附接至支撑臂中的一个,而每个斜杆适配为被折叠以便基本上与该支撑臂平行。该支撑臂与该折叠的斜杆对的结合的高度可以基本上和支撑臂与折叠的斜杆对中具有更高高度者的高度相同。在一些实施方式中,斜杆可以适配为塌陷至该支撑臂的凹槽中,并且该支撑臂高度高于该斜杆高度。在另一个实施方式中,斜杆可以适配为覆盖该支撑臂并且斜杆的高度高于该支撑臂高度。该斜杆的远端可以被适配用于附接至细长的中央支撑元件或附接至该中央支撑元件的连接元件。
本公开的实施方式涉及一种模块化的定日镜装配装置。该组件可以包括(i)用于所装载的镜子的容器,该所装载的镜子有至少一个支撑臂和在其上附接有每个支撑臂的斜杆对,(ii)用于扭矩管组件的容器,和(iii)用于将扭矩管组件附接至所装载的镜子的装配站。在一些实施方式中,模块化的定日镜装配装置可以进一步包括扭矩管的容器和用于将扭矩管附接至方位角驱动器和/或仰角驱动器、创建扭矩管组件的装配站。在进一步的实施方式中,该装配站可以包括用于将功率控制模块附接至所装载的镜子的装配站。多个模块化的定日镜装配装置可以由包括电功率、压缩气体和水的效用中的至少一个的单个源来服务。每个模块化的定日镜装配装置可以适配为由滑动安装的元件来装配或按照滑动安装的元件来运输。
附图说明
下文中,将参考附图来描述实施方式,所述附图非必须按比例绘制。在适用的情况下,有些特征不示出以协助底层特征的显示和描述。在全部的图中,相同的参考标号指示相同的元件。
图1A-1C显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式包括镜子、支撑臂和斜杆的镜子组件。
图2A-2B显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的反射单元的两个实例的透视图,该反射单元包括如图1中显示的镜子组件和扭矩管以及连接器。
图3A-3C显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式包括在A形板和U形棒上的多个可能的附接点的扭矩管。
图4显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的反射单元。
图5显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的支撑臂的侧视图。
图6显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的支撑臂实例的透视图。
图7显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的斜杆的示例的透视图。
图8A显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式作为反射单元的一部分的连接器的透视图。
图8B为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、在图8A中示出的连接器的分解图。
图8C为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、作为反射单元的一部分的连接器的透视图。
图8D为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、在图8C中示出的连接器的分解图。
图9为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、只带有所附接的支撑臂的镜子的修改的底视图。
图10显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的扭矩管子组件。
图11显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的方位角驱动器的透视图。
图12A为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的仰角驱动器的透视图。
图12B为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、图12A中所示出的、移除了其主要壳体的仰角驱动器的透视图。
图13显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的镜子组件,该镜子组件包括两个镜子。
图14显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、附接至镜子的功率控制模块(PCM)组件。
图15为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的功率控制模块(PCM)组件的透视图。
图16显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、在图15中示出的 PCM组件的功率控制模块(PCM)组件的功率控制模块(PCM)的分解图。
图17显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有扭矩管组件的定日镜。
图18显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有安装在塔架上的扭矩管组件的定日镜。
图19显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有两个单元电池的模块化定日镜装配装置。
图20显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有四个单元电池和功率单元的模块化定日镜装配装置。
具体实施方式
日射可以被太阳能热系统使用以生成太阳蒸汽和/或用于对液体例如融化的盐或气体进行加热,随后可以用于发电。太阳能热系统可以包括太阳能塔,该太阳能塔具有接收来自太阳能场的反射日射的目标,该太阳能场至少部分地围绕太阳能塔。该目标可以为太阳能接收器系统,其包括例如一个或多个太阳能容器的日射接收面,该一个或多个太阳能容器适配为将日射的热能量传输至工作液体或热传递流经其中的液体。目标可以包括设置在相同或不同高度或位置的一个或多个单独的太阳能接收器(例如,蒸发太阳能接收器和过热太阳能接收器)。可替选地或另外地,目标或接收器可以包括但不限于光电组件、蒸汽生成组件(或用于加热固体或液体的另一个组件)、用于生长生物的生物生长组件(例如,用于生产生物燃料)或适配为将集中的日射转换成有用的能量和/或功的任意其它目标。太阳能场可以包括多个定日镜,每个定日镜适配为将日射指向太阳能塔上的目标。太阳能场内的定日镜可以调节它们的定向以在太阳横跨天空移动时追踪太阳,从而连续将日射反射到与目标关联的一个或多个目标点上。太阳能场可以包括例如配置在超过大约4km2的区域中的超过50000个定日镜。
根据本文描述的一些实施方式,如图1A所示出的,支撑臂102直接附接到镜子104的非反射面上。为了说明的目的,图1A示出带有附接至镜子非反射面的三个支撑臂102的镜子104。可以使用任意数量的支撑臂例如,具体对较小的镜子来说,可以有一个或两个支撑臂,或甚至四个或更多。镜子104、支撑臂 102和斜杆对112形成镜子组件206。通过将斜杆对中的每个斜杆进行折叠,每个斜杆可以基本上与支撑臂对齐并且与支撑臂平行。
支撑臂102可以设置为沿着镜子宽度支撑镜子104。在一些实施方式中,每个镜子104设置有相互平行并且相互等距间隔的多个(例如,三个)支撑臂102。每个支撑臂102可以由任何合适的材料例如铁、铝或复合物材料例如塑料来制成,并且可以使用任何合适的工艺例如轧制、闸压或挤压来制造。支撑臂102的长度可以等于镜子的长度或小于镜子的长度。
根据本文描述的一些实施方式,图1B示出支撑臂102,利用粘合剂例如胶带106将该支撑臂粘附至镜子(图1B中未显示)的非反射面。胶带的非限制性实例为由3MTM制造的非常粘(Very High Bonding)VHBTM丙烯酸泡沫粘胶带。这种胶带被推荐特别用于极端的外部环境。太阳能场经常位于其中有大量太阳能日射的沙漠中;因此,黏着需要非常坚固并且能够承受极端温度、风暴和高功率风。可以使用的胶带的其它实例为:Oramount 1800系列,的双面胶,的SolarholdTM,电池单元支持胶带(Cell Holding Tape)和SolarfastTM,Soar电池单元组件(Cell Assembly)和SolarconnectTM的UV固化粘合剂系统(Cure Adhesive System)产品,Saint-Gobain’sV8800和SolarBondTM A0500。可以使用除了压敏粘合剂之外的其它粘合剂例如液体单一或双成分粘合剂。
直接粘附至镜子104的非反射面的支撑臂102的附件优点包括支撑臂102用于使镜子104变硬,并且因为支撑臂优选地沿着支撑臂102的整个长度附接而不是如现有技术中的在多个附接点处附接,所以支撑臂在支撑臂102的整个长度上分散任何周围的风的压力。
这种胶带通常使用在与机械支持的连接中。根据本文描述的一些实施方式,如果在使用之前,要卡在一起的区域被机器严格的清理,那么机械支撑是非必要的。
当压敏粘合剂用于如上文所述的将支撑臂粘附至镜子时,粘合剂的一些固化立即发生,也就是已知为总计最终附着力的大约20%的快速固化。粘合剂固化周期的剩余量可以与存储和运输至太阳能场定日镜装配场地的时间一致。在将支撑臂附着至镜子的非反射面之后,镜子可以位于基本上垂直的位置,使得胶带承受支撑臂和附接至支撑臂的斜杆的重量和/或承担支撑臂在镜子上的剪切 应力。之后,镜子组件可以被堆叠以在垂直的位置上存储和运输至靠近太阳能场的场地。
如图2A和2B所示出的,反射单元204可以包括一般在206处指示的镜子组件,扭矩管202和连接器208。(可以理解在图2A和2B中,镜子104示出为透明的,以为了有助于示出之后的元件。)每个支撑臂102,和两个附接至支撑臂的斜杆112,以及连接器208一起构成桁架210。连接器208抵靠扭矩管202,从而加强桁架210,并且同时用于支承扭矩管,从而有助于扭矩管的运动转移至镜子104。连接器208可以由一种、两种或更多种组件形成。例如,(见图2B)一些实施方式包括扭矩管与下文中被称为A形板的支撑臂之间的组件和扭矩管与下文中被称为U形棒的斜杆之间的组件。
图3A示出适配用于支持两个镜子的扭矩管202,两个镜子例如具有在扭矩管202的每一半上的三个U形棒和三个A形板306,该扭矩管202适配用于支持每个镜子的支撑臂。如上文所陈述的,支撑臂的数量可以为2或4或任何其它的数字。在一些实施方式中,扭矩管202还可以包括一对方位角轴支持器310和仰角尖端驱动器支持器312。
扭矩管202可以为在两端带开口的中空管。扭矩管可以由任意合适的材料制成,并且具有足够的机械强度以将旋转运动形式中的机械能转移至镜子组件206而没有经历程度足以会不利影响镜子的操作的变形。
如图3A-3C中所显示的,可以沿着扭矩管的连接器208的位置限定镜子的曲率(即,在至少一个轴线中的镜子的凹度),这会限定镜子的焦距。在一些实施方式中,连接器208可以为U形棒304和A形板306。U形棒304可以设计和适配用于接受并且附接至斜杆的端,斜杆的被从定日镜的支撑臂展开。A形板306可以附接至支撑臂本身,优选地楔入支撑臂的凹槽中。在图3B中示出扩大的U型棒304和A形板306的截面图。
根据一些实施方式,定日镜镜子的优选形状可以为立体抛物线或凹形,其凹度足够产生集中至一个点例如太阳能场中的接收器的光束。连接器208的位置(例如,放置)可以通过使用例如扰动方法来计算。在扰动方法中,认识到扭矩管202由许多不同组件构成,每个具有其自身的容差并且因此扭矩管的每个部分或元件或属性可以例如在镜子的形状上有不同的影响。如上文所提到的,在镜子形状上有影响的部分的实例为附接至斜杆和支撑臂的A形板306和U形 棒304。因此,在A形板和U形棒中的至少一个中的孔洞的确切布置可以对镜子的形状造成影响。
通过使用例如有限元件模型(FEM),来估计兴趣参数例如孔洞的位置对镜子的曲率的影响,并且然后运行模型。FEM利用线性代数并且之后可以计算维度线性问题。
作为示出这个的方法,参考图4,如果斜杆112至U形棒304的附接点要不同或者如果A形板306的定位要不同,那么镜子可以或多或少弯曲,这从而限定镜子的焦距。这可以在图3C中演示。用于A形板306附接至支撑臂的附接孔洞307和用于U形棒304附接至斜杆的附接孔洞305被显示。为了达到不同的镜子形状,附接孔洞可以为了每个新的镜子形状仅非常轻微地向上、向下、向左或向右,如同在图3C可以看出的例如带有一些重叠的孔洞。这些较小的孔洞位置的不同使得具有在每个组件中定位的不同孔洞变得不切实际,这是因为一个孔洞的位置和另一个孔洞的位置之间的距离可以小于第一孔洞的直径。每组洞(即,U形棒和/或A形板中的孔洞,和在斜杆和/或支撑臂中的孔洞)可以限定定日镜的焦距。在预定半径内建立的定日镜可以设计为具有公共焦距,从而可以仅有需要制造带有不同孔洞位置的相对少数的A形板和U形棒。同时一些孔洞/孔可以在纵轴或y轴中对镜子的形状造成影响,其它孔洞/孔可以对横轴或x轴有影响。
在特定实施方式中,如例如在图5中所看出的,每个支撑臂102可以形成为具有一般欧米伽形轮廓的细长部件,带有顶壁502和从顶壁在向下方向上基本上垂直突出的两个侧壁504。顶壁502可以一般为平坦的,以便适合于将镜子附着在其上,并且形成有延伸支撑臂102的长度的顶通道506(看作图5中的向内指的浅凹)。每个侧壁504的最底部部分以向上翘的端508来终止,每个端限定侧通道510。每个侧壁504的顶部可以形成为在侧壁与顶壁502连接邻近的区域中向外突出的突出512。上文描述的支撑臂102的横截形增加了支撑臂内部的结合力矩例如当与相同长度和/或重量的通道形或L形轮廓相比。
如图6中所示出的,侧壁504可以包括从中央支撑安装孔606开始等距间隔的斜杆安装孔604。斜杆安装孔604和中央支撑安装孔606的每个可以与在另一侧壁504中的相对形成的对应孔关联。应理解的是,可以沿着支撑臂102的长度非对称形成斜杆安装孔604,其中,与形成为靠近支撑臂的一端的一组相比, 斜杆安装孔中的另一组更靠近支撑臂的另一端。
当反射单元204被完全装配时,支撑臂102可以具有曲线形状例如抛物线形或接近抛物线形,这给定所附接的镜子相同的形状,因此创建焦点。这既可以通过制造具有所要求的形状的支撑臂102来完成,又可以通过设置支撑臂为直线元件的并且在反射单元204的装配期间对其进行弯曲来完成。在后面的情况中,可以实现期望形状例如通过在桁架的装配期间调整斜杆的长度或通过精确地形成斜杆安装孔604,设置有精确紧固元件来将斜杆固定至支撑臂。
如图7中所示出并且如上文所提到的,每个斜杆112可以形成为具有矩形中空结构截面(HHS)轮廓的细长部件。可以通过挤压或通过任何其他合适的方法形成斜杆112。如图7中所示出的,每个斜杆的近端702可以是圆形的,或者它可以是平坦的。斜杆112的两条平行设置的侧板704可以形成在近端702附近的支撑臂安装孔706和在斜杆的远端710附近的连接器附接孔708。孔706、孔708中的每个与另一个侧板704中形成的对应孔相对形成。
支撑臂102的端可以形成为限定垂直于支撑臂所延伸方向(未示出)的平面。可替选地,如图7中所示出的,斜杆112的端可以形成为限定关于支撑臂所延伸的方向形成锐角的平面。
如上文所提到的,可以设置连接器208,以为了加强桁架210,并且为了支承扭矩管202(即,连接器208有助于扭矩管对桁架的支承)。根据一个实例,如图8A和8B中所示出的,连接器208可以具有整体三角形的形状,并且包括通常圆形的夹爪934,该夹爪934可以适配用于夹持扭矩管202。连接器208包括相同的第一部分936a和第二部分936b(下文中,当统称时由参考标号936来指示第一部分和第二部分),设置第一部分936a和第二部分936b中的每个使得通过相对于另一个旋转180度来移位。每个部分936包括前面938,后面940和横跨在前面面和后面之间并且将前面面和后面分开的空隙946。
每个部分936的前面938可以在其上端形成有突出部948,而后面940可以形成有相应的槽口950。形成槽口950以便在其中接收突出部948。每个部分进一步形成有在其下端附近的斜杆接收孔952和形成在突出部948内的支撑臂接收孔954。
夹爪934由插座来限定,插座通常由958来指示,形成在每个部分936的前面和后面938的每个中。每个插座958包括由多个槽口962隔开的多个扭矩 管接触表面960。这种结构为连接器208提供了柔性,特别是在夹爪934的区域中,有助于当其中接收夹爪时通过夹爪将压力施加在扭矩管202上。这个压力可通过在连接器208上设置向内指的力来施加例如公共调节斜杆112的位置。
当装配连接器208时,对连接器的部分926进行设置使得每个部分的前面938与另一部分的后面940共面重合,其中,每个突出部分948被接收在另一部分的对应槽口950中。当如此设置部分936时,支撑臂接收孔864相对设置。
桁架604可如下装配:
●提供第一部分936a和第二部分936b,并且对其进行设置使得第一部分通过相对第二部分旋转180度而移位,其中,每个部分的前面938与另一部分的后面940共面重合,因此构成连接器208;
●设置部分936使得扭矩管202被连接器的夹爪接收在内并且被其夹持;
●连接器208可以通过固定穿过张支撑臂的中央支撑安装孔606和连接器的部分936的突出部948内形成的支撑臂接收孔954的紧固部件而附接至支撑臂102;
●提供两个斜杆112,其中,每个斜杆的远端702通过固定穿过每个斜杆的支撑臂安装孔706和支撑臂的斜杆安装孔604中的一个的紧固元件而附接至支撑臂102,该紧固元件例如为高强度抗疲劳铆钉;和
●每个斜杆的远端710被接收在空隙946中并且设置在连接器208的部分936之间;每个斜杆的远端710通过固定穿过斜杆的支撑臂连接器附接孔708和连接器的斜杆接收孔952的紧固元件附接至连接器208。
应当理解,上文描述可以如何装配桁架210的一个实例,并且可以采用任何其它合适的方法。
根据另一个实例,如图8C和8D中所示出的,连接器208包括具有通常矩形形状的上夹爪部分972和下夹爪部分974。根据这个实例,连接器208的上夹住部分972和下夹住部分974限定具有开口侧的通常圆形夹爪976,该夹爪适配用于夹持扭矩管202。在实施方式中,上夹爪972可以限定为A形板,而下夹爪可以限定为U形棒。
上夹爪部分972包括第一部分978a和第二部分978b(下文中,当统称时由参考标号978来指示第一部分和第二部分),设置第一部分978a和第二部分978b以便互为镜像。上夹爪部分972的每个部分978包括前面980和侧壁982。前面 980形成有支撑臂接收孔986,其在前面980的远端(也是连接器208的远端)形成。
下夹爪部分974形成有基本上为U形的轮廓,该U形轮廓具有侧壁996和平坦底部998。每个侧壁996形成有两个斜杆接收孔902,两个斜杆接收孔形成为在连接器的近端处的侧壁相对端。
夹爪由上插座和下插座限定,上插座和下插座限定分别形成在上部夹爪部分972和下部夹爪部分974中并且通常分别由904a和904b来分别指示(在下文中,当统称上插座和下插座时,其被称为“插座”,并且由参考标号904来指示)。每个插座904可以包括由多个槽口908隔开的多个扭矩管接触表面906。这种结构为连接器208提供柔性,特别在夹住706的区域中,有助于当接收扭矩管202在其中时,通过夹爪在扭矩管202上施加压力。该压力可以通过在下夹爪部分974上提供向上(例如,朝着扭矩管202)的力来施加例如通过调节斜杆112的位置。在一些实施方式中,连接器208可以通过任何方法附接至扭矩管例如在将扭矩管附接至支撑臂和斜杆之前进行焊接。
相邻桁架210可以沿扭矩管202在不同的位置设置,以形成桁架组件,使得支撑臂102沿着曲线延伸,其中,最外面的支撑臂与扭矩管相隔最远,并且最里面的支撑臂与扭矩管相隔最近,即,曲线的开口朝向镜子104。曲线的形状可以为抛物线形或近似抛物线形。支撑臂102的曲线布置使镜子104在与支撑臂长度垂直的方向上呈曲线形状。
镜子104为具有高度反射表面和非反射表面的平面元件。每个镜子104可以为一整块,如图2A和2B中所示出的。根据修改,如图9中(其中仅示出镜子104和支撑臂102)所示出的,每个镜子可以有多个带状镜子元件1002构成,所述带状镜子元件1002垂直设置并且附接至支撑臂。
镜子104可以由超白玻璃或任何其它合适的材料制成。这些镜子32至少应具有略微的柔性例如有助于弯曲成如上文所描述的抛物线形状。镜子的反射率可以超过90%例如92.5%。镜子的后面可以有涂层,该涂层设计为保护镜子不收恶劣环境例如沙漠环境的影响。
斜杆将附接至镜子非反射面的支撑臂连接至例如扭矩管或连接器。在附接至支撑臂(近端)和扭矩管(远端)两个的附接端处的斜杆的精确位置和位移对于确定所附接的镜子的焦距非常重要。为此,附接点的准确定位和孔洞的钻 孔可以在场外执行。根据一些实施方式,如图1C中所示出的,支撑臂可以为U形的(),因为有三侧而不是两侧用于支撑,所以这为镜子提供更多支撑。具有U形支撑臂102的一个另外的优点是斜杆112可以一端附接至支撑臂,并且可以塌陷或折叠进入支撑臂的凹槽中。在进一步的实施方式中,斜杆112是U形的,并且当折叠时覆盖支撑臂的至少部分。利用支撑臂和/或具有U形设计的斜杆,镜子组件会有更小的体积,以在太阳能场附近的定日镜装配场地有更有效的运输和存储。多个镜子组件可以在基本上垂直的位置上堆叠,其堆叠的厚度等于所堆叠的镜子的数量乘以镜子的厚度和所附接的支撑臂的厚度与所附接的斜杆对的厚度中的更大者的总和。
根据一些实施方式,定日镜组件可以包括至少两个支撑臂和斜杆对,支撑臂附接至镜子的非反射面并且具有到镜子的非反射面的平面正交的高度,每个斜杆具有高度并且附接至至少两个支撑臂中的每个。每个斜杆对的近端可以附接至支撑臂中的一端,并且每个斜杆适配为被折叠以便基本上与所述支撑臂平行。所述支撑臂与所述折叠的斜杆对的结合的高度基本上和支撑臂与折叠的斜杆对中具有更高高度者的高度相同。在一些实施方式中,斜杆适配为塌陷至支撑臂的凹槽中并且支撑臂的高度大于斜杆高度。在进一步实施方式中,斜杆适配为覆盖支撑臂并且斜杆高度大于支撑臂高度。斜杆的远端可以适配用于附接至细长的中央支撑元件或附接至细长的中央支撑元件的连接元件上。
如图1C中所示出的,销116例如槽销和卡环,可以用于将斜杆的近端附接至支撑臂。可以将斜杆的远端展开以便将至少一个镜子附接至交叉元件例如扭矩管。每个支撑臂102可以容纳两个斜杆112,斜杆的近端可以关于所附接的支撑臂的端而旋转并且斜杆的顶部可以在组件上打开以为了容纳交叉元件例如扭矩管。扭矩管可以装载一个或多个驱动器和控制单元,从而形成扭矩管子组件。
如上文所提到的,附接至支撑臂的镜子和折叠的斜杆可以垂直堆叠并且运输至装配场地,优选的要在该装配场地中安装定日镜的太阳能场附件。
在上文提到的将扭矩管附接至连接到支撑臂和镜子的斜杆之前,扭矩管202可以装载有方位角驱动器1102,如图10中所示出的。方位角驱动器1102附接至两个方位角驱动器轴保持器310,该方位角驱动器轴保持器310附接至扭矩管202。
图11为方位角驱动器1102的示例性示出。方位角驱动器包括外壳1202。 外壳1202为碗形的,即,其具有朝着其上部的凹形开口。外壳1202的内部可以形成有多个架子,用于支撑方位角驱动器1102的各种元件。
方位角驱动器1102可以包括发动机组件1204,以为了供应方位角驱动器1102的旋转所需要的机械能。发动机组件1204可以包括控制器和发动机。发动机可以为用于将电能转化成机械能例如旋转能的任何合适的设备。发动机可以设置为步进电机,其适配为具有由控制器指导的操作。其包括容纳步进转子的定子组件和输出轴。
使用步进电机作为发动机组件1204的发动机的优点为它可以用于以小增量使定日镜旋转。另一个优点是它的扭矩随着速度的减少而增加,因此,因为其在使用期间的速度非常低,它可以通过将相对高程度的力提供给定日镜例如抵消对其作用的外部力例如来自风等。
尽管本说明披露提供旋转能量的发动机,应当理解发动机可以提供另一形式的机械能(例如可以包括线性致动器);本领域的普通人员会认识到应当提供合适的传输和/或齿轮元件以将发动机提供的运动转化为对于旋转定日镜必要的必要旋转运动。
方位角驱动器1102还可以包括行星齿轮系来控制电动机提供的机械能(这种情况下,是旋转能)至定日镜的传输。谐波驱动器可以为方位角驱动器1102的一部分。谐波驱动器可以适配为对来自行星齿轮系旋转运动进行传输,以提供控制定日镜的方位角所必要的旋转。谐波驱动器可以包括波形发生器、柔轮和钢轮。
在操作中,控制器例如基于外部知识,作出决定以预定量旋转定日镜。从而,控制器指示电动机使电动机的输出轴旋转一个量,考虑到行星齿轮系和谐波驱动器的齿轮数比,所述量将使定日镜旋转预定量。中国实用新型专利CN201220379027.2中描述的方位角驱动器通过引用方式并入到本文中。
根据一些实施方式,有利的是,仅在所有的其它组件被安装之后才安装仰角驱动器,因为在安装其它部分时,因为仰角驱动器可能是脆弱的,所以它会被损坏。根据一些实施方式,在将镜子组件附接至扭矩管子组件之前可以安装仰角驱动器。
如图12A和图12B中所示出的,仰角驱动器1302可以包括控制单元1301、主壳体1304、电活塞1308和线缆1306。控制单元13010可以适配为指导仰角 驱动器1302的操作并且利用电能来向电活塞1308提供机械能。电活塞1308可以适配为相对于主壳体1304利用机械能来延伸和/或作出反应,从而带来关于桥塔的扭矩管202的相对旋转,并且使定日镜的反射表面进行枢转以调节其仰角,如下文所说明的那样。线缆1306可以适配为为有助于与控制单元1310的通信,并且为控制单元供电。
控制单元1310可以包括电动机单元和传输单元。电动机单元适配为提供电活塞1308所要求的机械能。因此,电动机单元可以包括电动机和控制器。
电动机可以为用于将电能转化成机械能例如旋转能的任何合适设备。电动机可以包括由控制器控制的步进电机。电动机可以进一步包括安装板、具有步进转子和输出轴的定子组件。
使用步进电机的优点为,它可以以小增量旋转扭矩管。另一个优点为随着步进电机的速度较小,其扭矩增加。因此,因为在使用期间,步进电机的速度非常低,所以步进电机可以提供相对高程度的力例如抵消在反射表面上作用的外部力(例如来自风等)。
尽管本说明公开提供旋转能的电动机,但是在其它实施方式中,电动机可以提供另一种形式的机械能(例如,电动机可以包括线性致动器);本领域普通技术人员会认识到应当提供传动和/或齿轮元件来将电动机提供的运动转化以使扭矩管旋转。
提供传输单元将来自电动机的机械能传输至电活塞1308。在这样做时,可能减少所提供的机械能的速度,并且增加其扭矩(反之亦然)。传输单元壳体可以在其上端牢固地附接至电动机,在其下端附接至主壳体1304。传输单元可以进一步包括混合行星齿轮系统。
电活塞1308可以包括形成为中空管的活塞棒,中空管中接收有螺纹轴(可以为滚珠螺杆),使得中空管和螺纹轴适合于相对彼此纵向移动。仰角驱动器1302的主壳体1304构成电活塞1308的活塞壳体。另外,电活塞包括轴支撑和螺母组件。提供轴支撑以为螺纹轴提供稳定性。
在使用中,控制器发送信号至电动机以使其输出轴旋转。如上文所描述的,这引起螺纹轴的旋转。由于螺纹轴在螺母组件中的穿过,螺纹轴的旋转引起螺母组件在主壳体1304中的总线活动,导致关于主壳体1304的活塞棒的延伸或作出反应,并且因此导致附接在主壳体上的端帽的延伸或作出反应。端帽的这 种移动导致端帽的贯穿孔和附接至主壳体的底端的突出物的贯穿孔之间的距离的改变。距离上的改变导致扭矩管202的枢转,导致反射表面的仰角的改变。在中国实用新型专利CN201220366141.1中描述的仰角驱动器通过引用并入本文中。
根据本文描述的一些实施方式,镜子组件被运输到定日镜装配场地,其中在组件电池单元中,镜子组件连接至扭矩管或包括带有附接在其上的方位角驱动器和仰角驱动器的扭矩管的扭矩管子组件。如图3中所示出的,半分解图扭矩管202可以容纳至少一个镜子104,优选地为两个镜子104。在可替选实施方式中,扭矩管202可以容纳三个或四个或更多镜子。
如图4中所看出的,可以适配U形棒,使得当在扭矩管202处于预设计位置用于附接至斜杆112之后打开斜杆112时,斜杆仅打开至阻止斜杆112打开的U形棒304。当斜杆的顶端处于U形棒中时,斜杆和U形棒可以通过任何连接装置连接,该连接装置例如但不限于销如带有卡簧、铆钉、压杆、螺母和螺栓等的凹槽销。
当镜子组件被连接至扭矩管子组件,连接功率控制模块(Power Control Module,PCM)。如中国实用新型专利CN201220734120.0中描述的功率控制模块组件可以通过引用并入本文。
由于线缆的高成本,无线自供电定日镜是优选的,其中定日镜可以利用从链接的太阳能设备获取的能量来移动,并且自供电定日镜与太阳能场的其它元件进行无线通信。根据一些实施方式,自主定日镜的控制模块可以经由光电(Photovoltaic,PV)板从太阳获取其能量,该光电板可以用于为定日镜供电。来自PV板的能量可以使用本领域普通技术人员所知的任何形式的储存方案例如电池(例如,铅酸电池、NI-CAD和NI-氰化物),电容器、氢燃料电池等。PCM可以与其它定日镜、附近的接入点或中央控制进行无线通信。能够进行无线通信和/或太阳能PV充电的最实际的装置是在将在某一位置处放置天线和/或PV板,在该位置处其主体和其它定日镜上的来自天线和PV板的阳光阻挡保持为最小的同时,天线和/或PV板不会被其它定日镜遮挡或遮蔽。
图14示出在镜子和支撑臂附接至扭矩管之后而附接至镜子104的功率控制模块(PCM)1502。PCM 1502可以附接至任何定日镜组件上或附近,PCM可以在某一位置处附接至镜子,在该位置处,镜子不会通过其移动而在其日常轨 迹移动中被其它定日镜阻挡或者阻挡其它定日镜。为了避免与其它定日镜对撞,PCM自身可以适配为相对较低并且不从定日镜上突出或从为定日镜突出的任何部分,最小化任何阴影或碰撞任何相邻定日镜。低轮廓PCM可以防止其被风或其它风暴毁坏。PCM 1502可以与轮流和中央控制进行有线和无线通信的接入点(未示出)进行无线通信。
根据一些实施方式,PCM 1502可以连接至或安装于PV板1504。PV板1504可以理想地定位为吸收阳光以用于对在PCM 1502内或连接至PCM 1502的电池或任何其它充电装置进行充电。充电装置对日常移动的定日镜进行供电。在任意24小时周期期间,定日镜可以在白天追踪太阳,在晚上和其它时候对自身竖直定位并且进入保护水平姿势或其它姿势例如在风暴期间,因此电存储装置需要被充足地充电以使得当没有或只有很少辐射时例如在晚上的时间或阴天或在沙尘暴期间,能够使定日镜移动为装载姿势或从装载姿势开始移动。如图14中所现实的,PCM和PV板在镜子的上部,其中PV板可以吸收阳光。可替选地例如PCM和/或电池或其它充电装置可以定位在其它位置,比如桥塔。
如图14中所示出的,PCM天线1506与镜子104的前水平平面呈0度到180度之间的角度,最优选地位大于0度或小于180度。每个定日镜或定日镜组可以具有天线的最优角度。与水平成接近0度或180度的角度可能不在最近的接入点的“视角”中并且可能被相邻的定日镜阻碍,并且可以不在接收接收足够无线频率的位置中。作为一个非限制实例,具有天线的45度或135度的角度会引起PCM对于接入点更“可见”,因为当定日镜处于相对于地面的相对水平位置时天线会突出。图14示出具有两个天线的PCM的实例。可替选地,可以有一个天线,或三个,或更多天线。当有多于一个天线时,每个天线可以处于其自身的角度,该角度不必和同一PCM的其它天线的角度相同。根据一些实施方式,每个PCM的每个天线或多个天线中的至少一个可以取决于例如定日镜的三维位置而相对于镜子平面的角度移动,该定日镜的三维位置在白天随者定日镜追踪太阳而改变。每个天线及其延伸的移动可以由与PCM进行通信的电动机来管理。
如图15中所示出的,PCM组件1602可以包括承载功率控制模块(PCM)1502的安装支架1600和附接至PCM的光电(PV)板1504。
PCM组件1602可以适配为至少部分基于单独的中央控制(未示出)所提供 的指令而向方位角驱动器和仰角驱动前提供指令。另外,PCM组件1602可以通过与其它定日镜的PCM组件的直接通信,或经由单独的接入点(未示出),助于与其它定日镜的PCM组件进行通信。PCM组件进一步适配为为其自身供电,并且向方位角驱动器和仰角驱动器供电。
安装支架1600适配为将PCM组件1602附接至定日镜的镜子组件或任何其它合适部分。就这点而言,安装支架可以为形成具有正方U形,其带有承载PCM1602的基座和被合适的尺寸化以便被接收在镜子组件的支撑臂(未显示)的通道内的支柱。
PCM 1502可以固定至安装支架1600,使得PCM 1502的前侧与安装支架的基座基本上对齐。在这种方式中,PV板1502基本上与镜子104对齐,从而确保PCM组件1602具有与镜子组件相比相对低的轮廓。
如图16中所示出的,PCM 1502可以包括通常指示为1722的壳体,该壳体包括电组件1724。两个天线壳体1726(在图16中显示,安装在天线上)附接至壳体1722,如下文要描述的那样。在壳体1722上提供覆盖件1728。
壳体1722包括前部1732和后部1738,该前部包括基座1734和侧壁1736并且相对壳体的基座打开。形成前部1732和后部1738以便有助于将它们装配到基本上关闭的单元。垫圈1740设置在壳体1722的前部1732和后部1738之间,以便提供之间的密封。
基座1734包括天线壳体1726所连接的成角度的表面1742,该表面基本上从基座垂直地突出。因此,这个表面1742的角度确定天线壳体1726从PCM组件1602突出的角度。可以选择角度以确保天线保留在无线接入点、其它该天线需要进行通信的定日镜PCM组件和/或其它必要无线网络设备的范围内。该角度在0度和180度之间,更具体地,可以在45度和135度之间。另外,可以选择角度以便最小化天线壳体1726在其自身PV板1504上的阴影和其它定日镜的阴影。
覆盖件1728可以放置在壳体1722和电组件1724上,以便保护壳体和组件不受元件之害。
PCM 1602的电组件1724包括功率存储阵列和无线通信阵列。
功率存储阵列包括电连接至PV板1504以接收来自PV板的电功率并且存储的一个或多个能量存储设备。能量存储设备可以安装在有助于这个连接的功 率电路板上,并且该功率电路板可以包括适配为管理传输至该功率电路板的电功率的一个或多个控制器。能量存储设备可以包括一个或多个超级电容器、电池(例如铅酸电池、镍铬电池、镍金属氢化物电池),燃料电池和任何其它合适的设备。功率存储阵列可以与PCM的其它元件以及定日镜的元件(例如方位角驱动器和仰角驱动器)进行电通信。为了助于此,功率存储阵列可以包括适配为连接至线缆以将电能提供给方位角驱动器和仰角驱动器的一个或多个连接器。在功率电路板上的控制器也可以管理电能的这种传输。可替选地,如上文所述的,功率存储阵列可以附接至桥塔(未示出)或使得天线和PV板在较高暴露位置的另一个地方。
无线通信阵列可以包括安装在通信电路板上的一个或多个例如两个天线。通信电路板可以包括适配为与远程无线网络设备(例如接入点或另一个定日镜的PCM)进行通信的一个或多个控制器,用于接收与定日镜的操作有关的信息例如定日镜的操作指令。基于定日镜接收的信息,通信电路板的控制器可以发出指令给定日镜的方位角驱动器和仰角驱动器。可替选地,可以提供物理上位于功率电路板和/或通信电路板(例如,单独的控制器可以为单个电路元件,或其功能能够可以分散在位于相同或单端电路板上的两个或多个物理元件之间)上的单独的控制器,以向方位角驱动器和仰角驱动器发出指令。
PV板可以适配为将入射的太阳能辐射转化成电能。PV板可以为现有技术中已知的任意合适元件。另外,控制器例如充电控制器或调制器,可以设置在PV板的后侧上。提供线缆将PV板生成的电能传输至PCM 1502的功率存储阵列。这个电流尤其可以用于对功率存储设备进行充电,对无线通信阵列进行供电和/或对定日镜的方位角驱动器和仰角驱动器进行供电。
如图17所示出的,在插入桥塔并铆钉在地面之后,镜子组件和连同方位角驱动器和仰角驱动器一起的扭矩管可以经由接口单元1802连接至桥塔1902。图18为完整装配的定日镜的说明。
接口单元1802功能性地连接至方位角驱动器和仰角驱动器,并且适配为有助于所提供的运动的传动,从而传动至定日镜的反射面,从而使定日镜旋转。
根据一些实施方式,模块化子组件装置或电池单元可以用于极为贴近太阳能场的定日镜的装配。通过具有模块化易装配的组件装置,可以消除对于复杂定日镜组件方便性的需要,从而减少劳动力和构建成本。
根据一些实施方式,模块化定日镜组件装置可以构建在极为贴近太阳能场的范围内,其中,已安装或将要安装桥塔至地面的桥塔,用于将装配的定日镜附接至桥塔。装配装置或电池单元2102可以有模块化元件构建。每个模块可以包括装配定日镜的电力部分和机械部分所要求的硬件。可以设计模块化元件,使得其尺寸(维度和重量)允许它们可以由滑动安装的元件来装配或作为滑动安装的元件来运输。
图19示出模块化定日镜组件装置2102。装置2102具有镜子组件的插座/平台2106,镜子组件具有所附接的至少一个支撑臂和每个支撑臂在其上附接的斜杆对。
装置2102还可以具有用于扭矩管子组件的插座2108,扭矩管子组件包括扭矩管,该扭矩管带有附接在其上的方位角驱动器和/或仰角驱动器。
另外地或可替选地,装置可以包括用于扭矩管的容器以及用于将方位角驱动器和/或仰角驱动器附接至扭矩管、创建扭矩管子组件的装配站。在扭矩管子组件装配站,方位角驱动器可以附接至扭矩管。然后,如上文所述的,仰角驱动器可以附接在方位角驱动器和扭矩管之间。如上文所述的,模块化装置还可以包括装配站2110,其通过用于将镜子组件附接至扭矩管子组件的装置,将扭矩管子组件附接至至少一个镜子优选地两个或更多镜子。这可以在装置2102中执行,其中基本上竖直的镜子装载有黏着的支撑臂并且斜杆附接至扭矩管。斜杆的顶端从支撑臂释放,如上文所描述的,斜杆适配为仅打开至U形棒允许的程度。A形板的上部或顶点负荷支撑臂的凹槽。如上文所讨论的,孔洞的确切布置确定镜子的形状并且因此确定镜子焦距。A形板可以固定至支撑臂并且斜杆的顶端可以固定至U形棒。由斜杆、U形棒、A形板和支撑臂形成的桁架通过任意连接装置连接,该连接装置例如但不限于销,比如带有卡簧、铆钉、压杆、螺母和螺栓等的凹槽销。单个扭矩管可以容纳两个镜子。可替选地,扭矩管可以容纳一个或三个或四个或更大数量的镜子。
如上文描述的,模块化装置2102还可以包括用于将PCM附接至镜子上或反射单元的其它组件上的装配站。
完整装配的定日镜可以通过装置例如安装吊车的牵引车或卡车等被运输至太阳能场中的桥塔,在太阳能场中完整装配的定日镜可以在方位角驱动器上的附接点处附接至桥塔。
图20示出用于现场定日镜组件的四个电池单元2102的模块化定日镜组件装置。四个电池单元中的每个可以单独由辅助功率单元(Auxiliary Power Unit,APU)220来支持,该辅助功率单元将电和气体压力提供至每个电池单元。包括多于或少于四个电池单元的装置可以用于定日镜组件。
本发明的一定特殊有时可以用于使优点突出而没有其它特征的相应使用。在详细显示和描述特定实施方式以示出本发明的原则的应用的同时,应当理解本发明可以实现,只要就没有超出这些原则。
因此,显而易见的是,根据本公开提供有定日镜和装配定日镜的方法。许多替选、修改和变型可以通过本公开实现。可以在本发明的范围内结合、重新设置、省略等所公开的实施方式的特征以产生另外的实施方式。相应地,申请人想要包括所有这些在本发明的精神和范围内的替选、修改、等同和变型。

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1、10申请公布号CN104136863A43申请公布日20141105CN104136863A21申请号201380011871722申请日2013022861/653,88120120531US201220073831820120301CN201220261118620120604CN201220366141120120726CN201220379027220120801CN201220734120020121227CNF24J2/10200601F24J2/5220060171申请人亮源工业(以色列)有限公司地址以色列耶路撒冷72发明人什穆埃尔胡斯泽埃夫什韦茨罗特姆博武尔马克斯卢茨基纳坦克卢。

2、格曼纳达维巴尔奥尔吉拉德梅勒74专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人杨生平钟锦舜54发明名称定日镜及其装配方法和装置57摘要太阳能收集系统可以包括多个定日镜,所述多个定日镜适配为将阳光反射至安装在塔上的目标。每个定日镜可以包括I镜子组件,所述镜子组件包括至少一个镜子、至少两个支撑臂以及附接至所述支撑臂的每一段的一对斜杆,所述支撑臂沿着所述镜子的后侧附接至所述镜子,II细长的中心支撑元件,III至少一个连接元件,所述连接元件配置为将所述镜子组件附接至所述细长的中心支撑元件。在至少一个连接元件上的附接点的位置可以在至少一个维度上限定所述镜子的曲率。30优先权数据66本国优先权数据8。

3、5PCT国际申请进入国家阶段日2014082986PCT国际申请的申请数据PCT/IB2013/0516012013022887PCT国际申请的公布数据WO2013/128403EN2013090651INTCL权利要求书3页说明书14页附图17页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书14页附图17页10申请公布号CN104136863ACN104136863A1/3页21一种承载镜子的定日镜,包括镜子组件,所述镜子组件包括至少一个镜子,至少一个支撑臂以及与每个支撑臂附接的斜杆对;细长的中央支撑元件;和至少一个连接元件,所述至少一个连接元件适配为将镜子组件附接至细。

4、长的中央支撑元件上;其中,在所述至少一个连接元件上的附接点的位置在至少一个维度上限定镜子的曲率。2根据权利要求1所述的承载镜子的定日镜,其中,所述细长的中央支撑元件为中空管。3根据权利要求1所述的承载镜子的定日镜,其中,所述定日镜承载至少两个镜子。4根据权利要求1所述的承载镜子的定日镜,其中,所附接的支撑臂、斜杆对和所述连接元件形成桁架。5一种装配定日镜的方法,所述方法包括以下步骤将至少一个支撑臂附接至镜子的非反射面;将斜杆对中的每个斜杆的第一端附接至每个支撑臂;并且折叠每个斜杆以致基本与所述支撑臂对齐并且平行。6根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,其中,利用粘合剂将所述至少一个支撑臂附接至。

5、所述镜子的非反射面。7根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,其中,支撑臂为U形的并且每个所述斜杆折叠至该U形的凹槽中。8根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,其中,所述斜杆为U形的并且当折叠时,每个所述斜杆覆盖支撑臂的至少一部分。9根据权利要求5所述的装配定日镜的方法,进一步包括将方位角驱动器和仰角驱动器中的至少一个附接至扭矩管从而形成扭矩管子组件的步骤。10根据以上权利要求中的任一项所述的装配定日镜的方法,进一步包括以下步骤将多个镜子与所附接的支撑臂和相应的斜杆对进行堆叠,形成具有这样一种厚度的堆叠,该厚度为所堆叠的镜子的数量乘以一个镜子的厚度以及所附接的支撑臂的厚度与所附接的斜杆对的厚度中。

6、较大者的总和。11根据权利要求9所述的装配定日镜的方法进一步包括将扭矩管子组件附接至所述斜杆对中的每个斜杆的第二端的步骤。12一种装配定日镜的方法,包括以下步骤将附接至镜子的非反射面的斜杆对中的每个斜杆展开,以便使它们从附接至镜子的非反射面的支撑臂向外延伸;并且将所述斜杆对中的每个斜杆的第二端附接至扭矩管或扭矩管子组件。13根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,其中,用于附接的步骤包括将所述支撑臂和所述斜杆对中的每个斜杆的第二端中的至少一个固定至连接元件,所述连接元件定位为与所述扭矩管接触,从而形成反射单元。14根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,其中,每对斜杆对的第二端的附接点权利要求。

7、书CN104136863A2/3页3限定镜子的曲率。15根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,其中,至少两个镜子附接至所述扭矩管子组件。16根据权利要求12所述的装配定日镜的方法,进一步包括将功率控制模块附接至所述镜子的步骤。17根据权利要求16所述的装配定日镜的方法,其中,所述功率控制模块连接至光电板。18根据权利要求13所述的装配定日镜的方法,进一步包括将所述反射单元附接至塔架的步骤。19具有至少100个定日镜的太阳能场,每个定日镜适配为关于两条轴线枢转并且每个定日镜包括镜子组件,每个镜子组件包括镜子、至少一个支撑臂和与每个支撑臂附接的斜杆对;以及交叉部件,所述交叉部件包括中空管和多个连。

8、接元件,所述交叉部件连接至少两个镜子组件并且适配为两个轴线中的一个的枢轴;其中,在定日镜的第一子集中,所述镜子组件在连接元件上第一位置中的附接点集合处附接至所述交叉部件,并且在定日镜的第二子集中,所述镜子组件在连接元件上的第二位置中的附接点集合处附接至所述交叉部件,定日镜被适配为使得在连接元件上的附接点的位置在至少一个维度上限定镜子的曲率。20根据权利要求19所述的定日镜的太阳能场,其中,所述镜子组件附接至所述交叉部件形成桁架。21一种定日镜的镜子组件,包括具有前反射面和后非反射面的镜子;至少两个支撑臂,其附接至所述镜子的非反射面并且具有与所述镜子的非反射面的平面正交的高度;和斜杆对,每个斜杆。

9、具有至少两个支撑臂中的每个的高度,其中,每个斜杆对的近端附接至支撑臂中的一个,并且每个斜杆适配为被折叠以便基本上与所述支撑臂平行;其中,所述支撑臂与折叠的斜杆对的结合的高度基本上和支撑臂与折叠的斜杆对中具有更高高度者的高度相同。22根据权利要求21所述的定日镜的镜子组件,其中,斜杆适配为塌陷至所述支撑臂的凹槽中,并且所述支撑臂高度高于所述斜杆高度。23根据权利要求21所述的定日镜的镜子组件,其中,所述斜杆适配为覆盖所述支撑臂并且所述斜杆的高度高于所述支撑臂高度。24根据权利要求21所述的定日镜的镜子组件,其中,所述斜杆的远端被适配为附接至细长的中央支撑元件或与中央支撑元件附接的连接元件。25一。

10、种模块化的定日镜装配装置包括用于所装载的镜子的容器,所装载的镜子有至少一个支撑臂和与每个支撑臂附接的斜杆对;用于扭矩管组件的容器;和权利要求书CN104136863A3/3页4用于将扭矩管组件附接至所装载的镜子的装配站。26根据权利要求25所述的模块化的定日镜装配装置,进一步包括扭矩管的容器;和用于将扭矩管附接至方位角驱动器和/或仰角驱动器、创建扭矩管组件的装配站。27根据权利要求25所述的模块化的定日镜装配装置,其中,所述装配站进一步包括用于将功率控制模块附接至所装载的镜子的装配站。28多个根据权利要求25所述的模块化的定日镜装配装置,由包括电功率、压缩气体和水的设施中的至少一个的单个源来服。

11、务。29根据权利要求28所述的多个模块化的定日镜装配装置,每个模块化的定日镜装配装置适配为由滑动安装的元件来装配或作为滑动安装的元件来运输。权利要求书CN104136863A1/14页5定日镜及其装配方法和装置0001相关申请的交叉引用0002本专利申请要求于2012年03月01日提交的中国实用新型专利CN2012200738318的权益、于2012年06月04日提交的中国实用新型专利CN2012202611186的权益、于2012年07月26日提交的中国实用新型专利申请CN2012203661411的权益、于2012年08月01日提交的中国实用新型专利CN2012203790272的权益、于。

12、2012年12月27日提交的中国实用新型专利审查CN2012207341200的权益以及于2012年05月31日提交的美国临时申请NO61/653,881的权益,通过引用方式将其全部内容并入本文中。技术领域0003本公开涉及中央塔发电站,并且具体涉及设计为用于中央塔发电站的定日镜,并且特别涉及其组件。本公开还涉及定日镜的装配方法和装置。背景技术0004能源供应商越来越多地寻求可替换能源。一种这样的能源为太阳能,而且一种利用这种能源的方法是利用中央塔发电站。0005典型的中央塔发电站设施包括定日镜阵列和塔。每个定日镜配置为追踪太阳并且将朝着塌上的接收器或其它目标来反射阳光,其中,太阳能被转换成能。

13、量的另一种形式例如热或电。发明内容0006本公开的实施方式涉及装配定日镜的方法,该方法包括以下步骤将至少一个支撑臂附接至镜子的非反射面,将一对斜杆中的每个的第一端附接至每个支撑臂并且折叠每个斜杆以便基本上与支撑臂对齐并且平行于支撑臂。在一些实施方式中,使用粘合剂可以将支撑臂附接至镜子的非反射面。支撑臂可以为U形并且每个斜杆可以折叠进入该U形的凹槽中。可替选地,斜杆可以为U形的并且当被折叠时,每个斜杆覆盖支撑臂的至少一部分。装配定日镜的方法可以进一步包括以下步骤利用所附接的臂和相应的斜杆对将多个镜子进行堆叠,形成具有厚度的堆叠,该厚度等于所堆叠的镜子的数量乘以一个镜子的厚度和支撑臂的厚度与所附接。

14、的斜杆对的厚度中的较大者的总和。0007该方法可以进一步包括将方位角驱动器和仰角驱动器附接至扭矩管从而形成扭矩管子组件的步骤。然后,扭矩管子组件可以附接至斜杆对中的每个斜杆的第二端。0008本公开的实施方式涉及装配定日镜的方法,该方法包括以下步骤将附接至镜子的非反射面的斜杆对中的每个斜杆展开,以便使它们从支撑臂向外延伸;并且将该斜杆对中的每个斜杆的第二端附接至扭矩管或扭矩管子组件。在一些实施方式中,附接的步骤包括将该支撑臂和该斜杆对中的每个斜杆的第二端中的至少一个固定至连接元件,该连接元件定位为与该扭矩管接触,从而形成反射单元。然后反射单元可以附接至塔架。每对斜杆说明书CN104136863A。

15、2/14页6对的第二端的附接点限定镜子的曲率。至少两个镜子可以附接至扭矩管子组件。在一些实施方式中,方法进一步包括将功率控制模块附接至镜子的步骤,功率控制模块可以连接至光电板。0009本公开的实施方式涉及承载镜子的定日镜,该承载镜子的定日镜包括镜子组件,该镜子组件包括至少一个镜子、至少一个支撑臂和每个支撑臂所附接的斜杆对,细长的中央支撑元件和适配为将镜子组件附接至细长的中央支撑元件上的至少一个连接元件。在该至少一个连接元件上的附接点的位置至少在至少一个维度上限定镜子的曲率。细长的支撑元件可以为中空管。定日镜可以承载至少两个定日镜。在一些实施方式中,所附接的支撑臂、斜杆对和连接元件形成桁架。00。

16、10本公开的实施方式涉及至少100个定日镜的太阳能场。每个定日镜可以适配为关于两条轴线枢转并且每个定日镜包括镜子组件,每个镜子组件包括镜子、至少一个支撑臂和每个支撑臂所附接的斜杆对以及交叉部件,该交叉部件包括中空管和多个连接元件,该交叉部件连接至少两个镜子组件并且适配为以两个轴线中的一个的枢轴。在定日镜的第一子集中,该镜子组件可以在连接元件上第一位置中的附接点集合处附接至该交叉部件,并且在定日镜的第二子集中,该镜子组件可以在连接元件上的第二位置中的附接点集合处附接至该交叉部件,定日镜被适配以便在连接元件上的附接点的位置在至少一个维度上限定镜子的曲率。该镜子组件附接至该交叉部件形成桁架。0011。

17、本公开的实施方式涉及定日镜的镜子组件,该定日镜包括I具有前反射面和后非反射面的镜子,II附接至该镜子的非反射面并且具有至该镜子的非反射面的平面正交的高度的至少两个支撑臂,III斜杆对,每个斜杆具有至少两个支撑臂中的一个的高度,其中,每个斜杆对的近端附接至支撑臂中的一个,而每个斜杆适配为被折叠以便基本上与该支撑臂平行。该支撑臂与该折叠的斜杆对的结合的高度可以基本上和支撑臂与折叠的斜杆对中具有更高高度者的高度相同。在一些实施方式中,斜杆可以适配为塌陷至该支撑臂的凹槽中,并且该支撑臂高度高于该斜杆高度。在另一个实施方式中,斜杆可以适配为覆盖该支撑臂并且斜杆的高度高于该支撑臂高度。该斜杆的远端可以被适。

18、配用于附接至细长的中央支撑元件或附接至该中央支撑元件的连接元件。0012本公开的实施方式涉及一种模块化的定日镜装配装置。该组件可以包括I用于所装载的镜子的容器,该所装载的镜子有至少一个支撑臂和在其上附接有每个支撑臂的斜杆对,II用于扭矩管组件的容器,和III用于将扭矩管组件附接至所装载的镜子的装配站。在一些实施方式中,模块化的定日镜装配装置可以进一步包括扭矩管的容器和用于将扭矩管附接至方位角驱动器和/或仰角驱动器、创建扭矩管组件的装配站。在进一步的实施方式中,该装配站可以包括用于将功率控制模块附接至所装载的镜子的装配站。多个模块化的定日镜装配装置可以由包括电功率、压缩气体和水的效用中的至少一个。

19、的单个源来服务。每个模块化的定日镜装配装置可以适配为由滑动安装的元件来装配或按照滑动安装的元件来运输。附图说明0013下文中,将参考附图来描述实施方式,所述附图非必须按比例绘制。在适用的情况下,有些特征不示出以协助底层特征的显示和描述。在全部的图中,相同的参考标号指示相说明书CN104136863A3/14页7同的元件。0014图1A1C显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式包括镜子、支撑臂和斜杆的镜子组件。0015图2A2B显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的反射单元的两个实例的透视图,该反射单元包括如图1中显示的镜子组件和扭矩管以及连接器。0016图3A3C显示根据所公开的主题的一。

20、个或多个实施方式包括在A形板和U形棒上的多个可能的附接点的扭矩管。0017图4显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的反射单元。0018图5显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的支撑臂的侧视图。0019图6显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的支撑臂实例的透视图。0020图7显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的斜杆的示例的透视图。0021图8A显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式作为反射单元的一部分的连接器的透视图。0022图8B为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、在图8A中示出的连接器的分解图。0023图8C为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、作为反射单元的一。

21、部分的连接器的透视图。0024图8D为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、在图8C中示出的连接器的分解图。0025图9为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、只带有所附接的支撑臂的镜子的修改的底视图。0026图10显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的扭矩管子组件。0027图11显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的方位角驱动器的透视图。0028图12A为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的仰角驱动器的透视图。0029图12B为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、图12A中所示出的、移除了其主要壳体的仰角驱动器的透视图。0030图13显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式。

22、的镜子组件,该镜子组件包括两个镜子。0031图14显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、附接至镜子的功率控制模块PCM组件。0032图15为根据所公开的主题的一个或多个实施方式的功率控制模块PCM组件的透视图。0033图16显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、在图15中示出的PCM组件的功率控制模块PCM组件的功率控制模块PCM的分解图。0034图17显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有扭矩管组件的定日镜。0035图18显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有安装在塔架上的扭矩管组件的定日镜。0036图19显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有两个单。

23、元电池的模说明书CN104136863A4/14页8块化定日镜装配装置。0037图20显示根据所公开的主题的一个或多个实施方式的、带有四个单元电池和功率单元的模块化定日镜装配装置。具体实施方式0038日射可以被太阳能热系统使用以生成太阳蒸汽和/或用于对液体例如融化的盐或气体进行加热,随后可以用于发电。太阳能热系统可以包括太阳能塔,该太阳能塔具有接收来自太阳能场的反射日射的目标,该太阳能场至少部分地围绕太阳能塔。该目标可以为太阳能接收器系统,其包括例如一个或多个太阳能容器的日射接收面,该一个或多个太阳能容器适配为将日射的热能量传输至工作液体或热传递流经其中的液体。目标可以包括设置在相同或不同高度。

24、或位置的一个或多个单独的太阳能接收器例如,蒸发太阳能接收器和过热太阳能接收器。可替选地或另外地,目标或接收器可以包括但不限于光电组件、蒸汽生成组件或用于加热固体或液体的另一个组件、用于生长生物的生物生长组件例如,用于生产生物燃料或适配为将集中的日射转换成有用的能量和/或功的任意其它目标。太阳能场可以包括多个定日镜,每个定日镜适配为将日射指向太阳能塔上的目标。太阳能场内的定日镜可以调节它们的定向以在太阳横跨天空移动时追踪太阳,从而连续将日射反射到与目标关联的一个或多个目标点上。太阳能场可以包括例如配置在超过大约4KM2的区域中的超过50000个定日镜。0039根据本文描述的一些实施方式,如图1A。

25、所示出的,支撑臂102直接附接到镜子104的非反射面上。为了说明的目的,图1A示出带有附接至镜子非反射面的三个支撑臂102的镜子104。可以使用任意数量的支撑臂例如,具体对较小的镜子来说,可以有一个或两个支撑臂,或甚至四个或更多。镜子104、支撑臂102和斜杆对112形成镜子组件206。通过将斜杆对中的每个斜杆进行折叠,每个斜杆可以基本上与支撑臂对齐并且与支撑臂平行。0040支撑臂102可以设置为沿着镜子宽度支撑镜子104。在一些实施方式中,每个镜子104设置有相互平行并且相互等距间隔的多个例如,三个支撑臂102。每个支撑臂102可以由任何合适的材料例如铁、铝或复合物材料例如塑料来制成,并且可。

26、以使用任何合适的工艺例如轧制、闸压或挤压来制造。支撑臂102的长度可以等于镜子的长度或小于镜子的长度。0041根据本文描述的一些实施方式,图1B示出支撑臂102,利用粘合剂例如胶带106将该支撑臂粘附至镜子图1B中未显示的非反射面。胶带的非限制性实例为由3MTM制造的非常粘VERYHIGHBONDINGVHBTM丙烯酸泡沫粘胶带。这种胶带被推荐特别用于极端的外部环境。太阳能场经常位于其中有大量太阳能日射的沙漠中;因此,黏着需要非常坚固并且能够承受极端温度、风暴和高功率风。可以使用的胶带的其它实例为ORAMOUNT1800系列,的双面胶,的SOLARHOLDTM,电池单元支持胶带CELLHOLD。

27、INGTAPE和SOLARFASTTM,SOAR电池单元组件CELLASSEMBLY和SOLARCONNECTTM的UV固化粘合剂系统CUREADHESIVESYSTEM产品,SAINTGOBAINSV8800和SOLARBONDTMA0500。可以使用除了压敏粘合剂之外的其它粘合剂例如液体单一或双成分粘合剂。说明书CN104136863A5/14页90042直接粘附至镜子104的非反射面的支撑臂102的附件优点包括支撑臂102用于使镜子104变硬,并且因为支撑臂优选地沿着支撑臂102的整个长度附接而不是如现有技术中的在多个附接点处附接,所以支撑臂在支撑臂102的整个长度上分散任何周围的风的压。

28、力。0043这种胶带通常使用在与机械支持的连接中。根据本文描述的一些实施方式,如果在使用之前,要卡在一起的区域被机器严格的清理,那么机械支撑是非必要的。0044当压敏粘合剂用于如上文所述的将支撑臂粘附至镜子时,粘合剂的一些固化立即发生,也就是已知为总计最终附着力的大约20的快速固化。粘合剂固化周期的剩余量可以与存储和运输至太阳能场定日镜装配场地的时间一致。在将支撑臂附着至镜子的非反射面之后,镜子可以位于基本上垂直的位置,使得胶带承受支撑臂和附接至支撑臂的斜杆的重量和/或承担支撑臂在镜子上的剪切应力。之后,镜子组件可以被堆叠以在垂直的位置上存储和运输至靠近太阳能场的场地。0045如图2A和2B所。

29、示出的,反射单元204可以包括一般在206处指示的镜子组件,扭矩管202和连接器208。可以理解在图2A和2B中,镜子104示出为透明的,以为了有助于示出之后的元件。每个支撑臂102,和两个附接至支撑臂的斜杆112,以及连接器208一起构成桁架210。连接器208抵靠扭矩管202,从而加强桁架210,并且同时用于支承扭矩管,从而有助于扭矩管的运动转移至镜子104。连接器208可以由一种、两种或更多种组件形成。例如,见图2B一些实施方式包括扭矩管与下文中被称为A形板的支撑臂之间的组件和扭矩管与下文中被称为U形棒的斜杆之间的组件。0046图3A示出适配用于支持两个镜子的扭矩管202,两个镜子例如具。

30、有在扭矩管202的每一半上的三个U形棒和三个A形板306,该扭矩管202适配用于支持每个镜子的支撑臂。如上文所陈述的,支撑臂的数量可以为2或4或任何其它的数字。在一些实施方式中,扭矩管202还可以包括一对方位角轴支持器310和仰角尖端驱动器支持器312。0047扭矩管202可以为在两端带开口的中空管。扭矩管可以由任意合适的材料制成,并且具有足够的机械强度以将旋转运动形式中的机械能转移至镜子组件206而没有经历程度足以会不利影响镜子的操作的变形。0048如图3A3C中所显示的,可以沿着扭矩管的连接器208的位置限定镜子的曲率即,在至少一个轴线中的镜子的凹度,这会限定镜子的焦距。在一些实施方式中,。

31、连接器208可以为U形棒304和A形板306。U形棒304可以设计和适配用于接受并且附接至斜杆的端,斜杆的被从定日镜的支撑臂展开。A形板306可以附接至支撑臂本身,优选地楔入支撑臂的凹槽中。在图3B中示出扩大的U型棒304和A形板306的截面图。0049根据一些实施方式,定日镜镜子的优选形状可以为立体抛物线或凹形,其凹度足够产生集中至一个点例如太阳能场中的接收器的光束。连接器208的位置例如,放置可以通过使用例如扰动方法来计算。在扰动方法中,认识到扭矩管202由许多不同组件构成,每个具有其自身的容差并且因此扭矩管的每个部分或元件或属性可以例如在镜子的形状上有不同的影响。如上文所提到的,在镜子形。

32、状上有影响的部分的实例为附接至斜杆和支撑臂的A形板306和U形棒304。因此,在A形板和U形棒中的至少一个中的孔洞的确切布置可以对镜子的形状造成影响。0050通过使用例如有限元件模型FEM,来估计兴趣参数例如孔洞的位置对镜子的曲说明书CN104136863A6/14页10率的影响,并且然后运行模型。FEM利用线性代数并且之后可以计算维度线性问题。0051作为示出这个的方法,参考图4,如果斜杆112至U形棒304的附接点要不同或者如果A形板306的定位要不同,那么镜子可以或多或少弯曲,这从而限定镜子的焦距。这可以在图3C中演示。用于A形板306附接至支撑臂的附接孔洞307和用于U形棒304附接至。

33、斜杆的附接孔洞305被显示。为了达到不同的镜子形状,附接孔洞可以为了每个新的镜子形状仅非常轻微地向上、向下、向左或向右,如同在图3C可以看出的例如带有一些重叠的孔洞。这些较小的孔洞位置的不同使得具有在每个组件中定位的不同孔洞变得不切实际,这是因为一个孔洞的位置和另一个孔洞的位置之间的距离可以小于第一孔洞的直径。每组洞即,U形棒和/或A形板中的孔洞,和在斜杆和/或支撑臂中的孔洞可以限定定日镜的焦距。在预定半径内建立的定日镜可以设计为具有公共焦距,从而可以仅有需要制造带有不同孔洞位置的相对少数的A形板和U形棒。同时一些孔洞/孔可以在纵轴或Y轴中对镜子的形状造成影响,其它孔洞/孔可以对横轴或X轴有影。

34、响。0052在特定实施方式中,如例如在图5中所看出的,每个支撑臂102可以形成为具有一般欧米伽形轮廓的细长部件,带有顶壁502和从顶壁在向下方向上基本上垂直突出的两个侧壁504。顶壁502可以一般为平坦的,以便适合于将镜子附着在其上,并且形成有延伸支撑臂102的长度的顶通道506看作图5中的向内指的浅凹。每个侧壁504的最底部部分以向上翘的端508来终止,每个端限定侧通道510。每个侧壁504的顶部可以形成为在侧壁与顶壁502连接邻近的区域中向外突出的突出512。上文描述的支撑臂102的横截形增加了支撑臂内部的结合力矩例如当与相同长度和/或重量的通道形或L形轮廓相比。0053如图6中所示出的,。

35、侧壁504可以包括从中央支撑安装孔606开始等距间隔的斜杆安装孔604。斜杆安装孔604和中央支撑安装孔606的每个可以与在另一侧壁504中的相对形成的对应孔关联。应理解的是,可以沿着支撑臂102的长度非对称形成斜杆安装孔604,其中,与形成为靠近支撑臂的一端的一组相比,斜杆安装孔中的另一组更靠近支撑臂的另一端。0054当反射单元204被完全装配时,支撑臂102可以具有曲线形状例如抛物线形或接近抛物线形,这给定所附接的镜子相同的形状,因此创建焦点。这既可以通过制造具有所要求的形状的支撑臂102来完成,又可以通过设置支撑臂为直线元件的并且在反射单元204的装配期间对其进行弯曲来完成。在后面的情况。

36、中,可以实现期望形状例如通过在桁架的装配期间调整斜杆的长度或通过精确地形成斜杆安装孔604,设置有精确紧固元件来将斜杆固定至支撑臂。0055如图7中所示出并且如上文所提到的,每个斜杆112可以形成为具有矩形中空结构截面HHS轮廓的细长部件。可以通过挤压或通过任何其他合适的方法形成斜杆112。如图7中所示出的,每个斜杆的近端702可以是圆形的,或者它可以是平坦的。斜杆112的两条平行设置的侧板704可以形成在近端702附近的支撑臂安装孔706和在斜杆的远端710附近的连接器附接孔708。孔706、孔708中的每个与另一个侧板704中形成的对应孔相对形成。0056支撑臂102的端可以形成为限定垂直。

37、于支撑臂所延伸方向未示出的平面。可替选地,如图7中所示出的,斜杆112的端可以形成为限定关于支撑臂所延伸的方向形成锐角的平面。说明书CN104136863A107/14页110057如上文所提到的,可以设置连接器208,以为了加强桁架210,并且为了支承扭矩管202即,连接器208有助于扭矩管对桁架的支承。根据一个实例,如图8A和8B中所示出的,连接器208可以具有整体三角形的形状,并且包括通常圆形的夹爪934,该夹爪934可以适配用于夹持扭矩管202。连接器208包括相同的第一部分936A和第二部分936B下文中,当统称时由参考标号936来指示第一部分和第二部分,设置第一部分936A和第二部。

38、分936B中的每个使得通过相对于另一个旋转180度来移位。每个部分936包括前面938,后面940和横跨在前面面和后面之间并且将前面面和后面分开的空隙946。0058每个部分936的前面938可以在其上端形成有突出部948,而后面940可以形成有相应的槽口950。形成槽口950以便在其中接收突出部948。每个部分进一步形成有在其下端附近的斜杆接收孔952和形成在突出部948内的支撑臂接收孔954。0059夹爪934由插座来限定,插座通常由958来指示,形成在每个部分936的前面和后面938的每个中。每个插座958包括由多个槽口962隔开的多个扭矩管接触表面960。这种结构为连接器208提供了柔。

39、性,特别是在夹爪934的区域中,有助于当其中接收夹爪时通过夹爪将压力施加在扭矩管202上。这个压力可通过在连接器208上设置向内指的力来施加例如公共调节斜杆112的位置。0060当装配连接器208时,对连接器的部分926进行设置使得每个部分的前面938与另一部分的后面940共面重合,其中,每个突出部分948被接收在另一部分的对应槽口950中。当如此设置部分936时,支撑臂接收孔864相对设置。0061桁架604可如下装配0062提供第一部分936A和第二部分936B,并且对其进行设置使得第一部分通过相对第二部分旋转180度而移位,其中,每个部分的前面938与另一部分的后面940共面重合,因此构。

40、成连接器208;0063设置部分936使得扭矩管202被连接器的夹爪接收在内并且被其夹持;0064连接器208可以通过固定穿过张支撑臂的中央支撑安装孔606和连接器的部分936的突出部948内形成的支撑臂接收孔954的紧固部件而附接至支撑臂102;0065提供两个斜杆112,其中,每个斜杆的远端702通过固定穿过每个斜杆的支撑臂安装孔706和支撑臂的斜杆安装孔604中的一个的紧固元件而附接至支撑臂102,该紧固元件例如为高强度抗疲劳铆钉;和0066每个斜杆的远端710被接收在空隙946中并且设置在连接器208的部分936之间;每个斜杆的远端710通过固定穿过斜杆的支撑臂连接器附接孔708和连接。

41、器的斜杆接收孔952的紧固元件附接至连接器208。0067应当理解,上文描述可以如何装配桁架210的一个实例,并且可以采用任何其它合适的方法。0068根据另一个实例,如图8C和8D中所示出的,连接器208包括具有通常矩形形状的上夹爪部分972和下夹爪部分974。根据这个实例,连接器208的上夹住部分972和下夹住部分974限定具有开口侧的通常圆形夹爪976,该夹爪适配用于夹持扭矩管202。在实施方式中,上夹爪972可以限定为A形板,而下夹爪可以限定为U形棒。0069上夹爪部分972包括第一部分978A和第二部分978B下文中,当统称时由参考标号978来指示第一部分和第二部分,设置第一部分978。

42、A和第二部分978B以便互为镜像。说明书CN104136863A118/14页12上夹爪部分972的每个部分978包括前面980和侧壁982。前面980形成有支撑臂接收孔986,其在前面980的远端也是连接器208的远端形成。0070下夹爪部分974形成有基本上为U形的轮廓,该U形轮廓具有侧壁996和平坦底部998。每个侧壁996形成有两个斜杆接收孔902,两个斜杆接收孔形成为在连接器的近端处的侧壁相对端。0071夹爪由上插座和下插座限定,上插座和下插座限定分别形成在上部夹爪部分972和下部夹爪部分974中并且通常分别由904A和904B来分别指示在下文中,当统称上插座和下插座时,其被称为“插。

43、座”,并且由参考标号904来指示。每个插座904可以包括由多个槽口908隔开的多个扭矩管接触表面906。这种结构为连接器208提供柔性,特别在夹住706的区域中,有助于当接收扭矩管202在其中时,通过夹爪在扭矩管202上施加压力。该压力可以通过在下夹爪部分974上提供向上例如,朝着扭矩管202的力来施加例如通过调节斜杆112的位置。在一些实施方式中,连接器208可以通过任何方法附接至扭矩管例如在将扭矩管附接至支撑臂和斜杆之前进行焊接。0072相邻桁架210可以沿扭矩管202在不同的位置设置,以形成桁架组件,使得支撑臂102沿着曲线延伸,其中,最外面的支撑臂与扭矩管相隔最远,并且最里面的支撑臂与。

44、扭矩管相隔最近,即,曲线的开口朝向镜子104。曲线的形状可以为抛物线形或近似抛物线形。支撑臂102的曲线布置使镜子104在与支撑臂长度垂直的方向上呈曲线形状。0073镜子104为具有高度反射表面和非反射表面的平面元件。每个镜子104可以为一整块,如图2A和2B中所示出的。根据修改,如图9中其中仅示出镜子104和支撑臂102所示出的,每个镜子可以有多个带状镜子元件1002构成,所述带状镜子元件1002垂直设置并且附接至支撑臂。0074镜子104可以由超白玻璃或任何其它合适的材料制成。这些镜子32至少应具有略微的柔性例如有助于弯曲成如上文所描述的抛物线形状。镜子的反射率可以超过90例如925。镜子。

45、的后面可以有涂层,该涂层设计为保护镜子不收恶劣环境例如沙漠环境的影响。0075斜杆将附接至镜子非反射面的支撑臂连接至例如扭矩管或连接器。在附接至支撑臂近端和扭矩管远端两个的附接端处的斜杆的精确位置和位移对于确定所附接的镜子的焦距非常重要。为此,附接点的准确定位和孔洞的钻孔可以在场外执行。根据一些实施方式,如图1C中所示出的,支撑臂可以为U形的,因为有三侧而不是两侧用于支撑,所以这为镜子提供更多支撑。具有U形支撑臂102的一个另外的优点是斜杆112可以一端附接至支撑臂,并且可以塌陷或折叠进入支撑臂的凹槽中。在进一步的实施方式中,斜杆112是U形的,并且当折叠时覆盖支撑臂的至少部分。利用支撑臂和/。

46、或具有U形设计的斜杆,镜子组件会有更小的体积,以在太阳能场附近的定日镜装配场地有更有效的运输和存储。多个镜子组件可以在基本上垂直的位置上堆叠,其堆叠的厚度等于所堆叠的镜子的数量乘以镜子的厚度和所附接的支撑臂的厚度与所附接的斜杆对的厚度中的更大者的总和。0076根据一些实施方式,定日镜组件可以包括至少两个支撑臂和斜杆对,支撑臂附接至镜子的非反射面并且具有到镜子的非反射面的平面正交的高度,每个斜杆具有高度并且附接至至少两个支撑臂中的每个。每个斜杆对的近端可以附接至支撑臂中的一端,并且每说明书CN104136863A129/14页13个斜杆适配为被折叠以便基本上与所述支撑臂平行。所述支撑臂与所述折叠。

47、的斜杆对的结合的高度基本上和支撑臂与折叠的斜杆对中具有更高高度者的高度相同。在一些实施方式中,斜杆适配为塌陷至支撑臂的凹槽中并且支撑臂的高度大于斜杆高度。在进一步实施方式中,斜杆适配为覆盖支撑臂并且斜杆高度大于支撑臂高度。斜杆的远端可以适配用于附接至细长的中央支撑元件或附接至细长的中央支撑元件的连接元件上。0077如图1C中所示出的,销116例如槽销和卡环,可以用于将斜杆的近端附接至支撑臂。可以将斜杆的远端展开以便将至少一个镜子附接至交叉元件例如扭矩管。每个支撑臂102可以容纳两个斜杆112,斜杆的近端可以关于所附接的支撑臂的端而旋转并且斜杆的顶部可以在组件上打开以为了容纳交叉元件例如扭矩管。。

48、扭矩管可以装载一个或多个驱动器和控制单元,从而形成扭矩管子组件。0078如上文所提到的,附接至支撑臂的镜子和折叠的斜杆可以垂直堆叠并且运输至装配场地,优选的要在该装配场地中安装定日镜的太阳能场附件。0079在上文提到的将扭矩管附接至连接到支撑臂和镜子的斜杆之前,扭矩管202可以装载有方位角驱动器1102,如图10中所示出的。方位角驱动器1102附接至两个方位角驱动器轴保持器310,该方位角驱动器轴保持器310附接至扭矩管202。0080图11为方位角驱动器1102的示例性示出。方位角驱动器包括外壳1202。外壳1202为碗形的,即,其具有朝着其上部的凹形开口。外壳1202的内部可以形成有多个架。

49、子,用于支撑方位角驱动器1102的各种元件。0081方位角驱动器1102可以包括发动机组件1204,以为了供应方位角驱动器1102的旋转所需要的机械能。发动机组件1204可以包括控制器和发动机。发动机可以为用于将电能转化成机械能例如旋转能的任何合适的设备。发动机可以设置为步进电机,其适配为具有由控制器指导的操作。其包括容纳步进转子的定子组件和输出轴。0082使用步进电机作为发动机组件1204的发动机的优点为它可以用于以小增量使定日镜旋转。另一个优点是它的扭矩随着速度的减少而增加,因此,因为其在使用期间的速度非常低,它可以通过将相对高程度的力提供给定日镜例如抵消对其作用的外部力例如来自风等。0083尽管本说明披露提供旋转能量的发动机,应当理解发动机可以提供另一形式的机械能例如可以包括线性致动器;本领域的普通人员会认识到应当提供合适的传输和/或齿轮元件以将发动机提供的运动转化为对于旋转定日镜必要的必要旋转运动。0084方位角驱动器1102还可以包括行星齿轮系来控制电动机提供的机械能这种情况下,是旋转能至定日镜的传输。谐波驱动器可以为方位角驱动器1102的一部分。谐波驱动器可以适配为对来自行星齿轮系旋转运动进行传输,以提供控制定日镜的方位角所必要的旋转。谐波驱动器可以包括波形发生器、柔轮和钢轮。0085在操作中,控制器例如基于外部知识,作出决定以预定量旋转定日镜。从而,。

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