專利名稱：太陽光反射裝置及其制造方法和太陽能收集組件及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽光反射裝置和用于制造太陽光反射裝置的方法。而且，提供了具有太陽光反射裝置的太陽能收集組件和太陽能收集組件的用途。
背景技術(shù)：
太陽能場是一種通過管道系統(tǒng)彼此連接的太陽能收集組件(SCA)的模塊化分布式系統(tǒng)。SCA包括太陽光反射裝置，其具有用于反射太陽光的至少一個反射器(反射鏡)和用于保持反射器的至少一個反射器保持器。例如，反射器是具有拋物面形狀的彎曲反射器。反射器是拋物面反射器。反射器和反射器保持器通過對連接墊進(jìn)行膠粘而連接在一起。 太陽能輻射通過拋物面反射器被集中到集熱元件上，集熱元件被設(shè)置在拋物面反射器的焦線上。集熱元件包括中空管(熱接收器管)，通過該管循環(huán)熱傳遞流體(HTF)。通過熱接收器管，太陽能被吸收。吸收的能量被傳遞到熱傳遞流體，例如熱油。通過熱傳遞流體，傳遞的能量被傳輸?shù)綗峤粨Q器，在此產(chǎn)生蒸汽。蒸汽用來驅(qū)動連接到發(fā)電機(jī)的渦輪機(jī)。通過發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生電能。太陽能反射裝置是太陽能場的關(guān)鍵元件。它們的成本占太陽能場成本的20%_30%。除了其它因素外，高成本的根本原因在于連接反射器和反射保持器所必須的膠粘工藝。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是要提供一種太陽能反射裝置，其與現(xiàn)有技術(shù)相比，更加便宜且更加可靠。本發(fā)明進(jìn)一步的目的是要提供用于制造所述太陽能反射裝置的方法、具有所述太陽能反射裝置的太陽能收集組件、以及所述太陽能收集組件的用途。這些目的通過權(quán)利要求中描述的發(fā)明實現(xiàn)。提供的太陽光反射裝置具有用于反射太陽光的至少一個反射器和用于保持反射器的至少一個反射器保持器。反射器保持器通過至少一個固定元件被固定到反射器的至少一個邊緣。固定元件包括至少一個彈簧元件。通過彈簧元件，固定元件是可彈性變形的。彈簧元件的變形能力可以基于彈簧元件的材料和/或基于彈簧元件的結(jié)構(gòu)。通過固定元件的彈簧元件的彈性變形能力，可降低外部負(fù)荷例如由陣風(fēng)引起的負(fù)荷。這導(dǎo)致在反射器內(nèi)和/或在太陽光反射裝置內(nèi)機(jī)械應(yīng)力降低，使得反射器和/或太陽光反射裝置的耐用性增強。此外，描述了一種用于制造太陽光反射裝置的方法。所述方法包括以下步驟
a)提供所述反射器或提供所述反射器的前體(precursor)，以及提供所述反射器保持器，和b)通過所述固定元件將所述反射器或反射器的前體和所述反射器保持器固定在一起。最后，提供了具有至少一個所述太陽光反射裝置的太陽能收集組件以及太陽能收集組件的用途，所述太陽能收集組件在電廠中將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。在一個優(yōu)選實施例中，反射器通過固定元件夾住。固定元件在反射器的相對側(cè)連接到反射器。在一個實施例中，固定元件和反射器通過至少一個彈性分隔器連接在一起。在夾住的情況下，反射器的兩側(cè)上設(shè)置用于連接反射器的彈性分隔器和反射器保持器是有利的。這另外降低了被夾住的反射器內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力。反射器的形狀可以是不同的。在一個實施例中，反射器是從由平面反射器和帶有反射器彎曲部的彎曲反射器構(gòu)成的組中選擇的。反射器彎曲部優(yōu)選包括拋物面形狀。更優(yōu)選地，反射器彎曲部是永久性的反射器彎曲部。產(chǎn)生的太陽光反射裝置用于具有拋物槽的太陽能收集組件。反射器可包括不同的太陽光反射材料。反射器可只由反射材料制成的主體組成。替代性地，反射器包括反射器基板，其上附著了薄的太陽光反射層。例如，太陽光反射層包括銀。反射器基板可由不同的有機(jī)或無機(jī)材料組成。在一個實施例中，反射器基板包括玻璃。反射器基板是玻璃片，其上附著了太陽光反射層。藉此，反射器可用作前表面鏡或用作后表面鏡?！?br>
玻璃片可以是平的，產(chǎn)生平面反射器。優(yōu)選地，玻璃片包括永久性的拋物面彎曲部，形成彎曲反射器。例如，彎曲反射器包括拋物面形狀。為了引入彎曲部，存在可行的不同方式。優(yōu)選地，可以進(jìn)行玻璃片(具有退火玻璃片)和/或反射器的冷或熱彎曲。因此，在另一優(yōu)選實施例中，彎曲反射器是從由冷彎反射器和熱彎反射器構(gòu)成的組中選擇的。例如，可以借助以下步驟進(jìn)行冷彎曲a)提供玻璃片厚度從介于2mm和IOmm之間的范圍中選擇的強化平面前體玻璃片山)借助外部彎曲力使強化平面前體玻璃片彎曲，使得產(chǎn)生帶玻璃片彎曲部的彎曲玻璃片；和(3)固定彎曲玻璃片的玻璃片彎曲部，使得產(chǎn)生永久性的玻璃片彎曲部；其中使強化平面前體玻璃片彎曲是在從介于0°C和70°C之間的范圍內(nèi)選擇的彎曲溫度下執(zhí)行的。固定步驟可以借助具有彈簧元件的固定元件來進(jìn)行。玻璃片是強化的。這意味著玻璃片是通過施加熱(預(yù)熱)和/或通過施加化學(xué)試劑預(yù)處理的。另夕卜，可以執(zhí)行快速冷卻。這些處理導(dǎo)致玻璃片內(nèi)部的力。產(chǎn)生介于50MPa和150MPa之間的內(nèi)部壓力。下面總結(jié)了本發(fā)明提供的優(yōu)點。本發(fā)明提供了反射器到反射器保持器的簡便組裝和固定工藝。不再需要現(xiàn)有技術(shù)中用于連接反射器和反射器保持器的粘合工藝。而且也不需要類似應(yīng)用真空或壓力以將反射器和反射器保持器固定在一起的附加組件或制造工藝。這節(jié)省了材料成本和制造太陽光反射裝置的成本。在反射器損壞情況下，拆卸和更換反射器可以容易地進(jìn)行?？梢灾匦率褂脦椈稍墓潭ㄔＳ糜诮M裝或拆卸的特殊工具或機(jī)器是不需要的。維修成本被降低。由于其彈性，彈簧元件可以以允許反射器和/或反射器保持器由于外力以及反射器的幾何變化和/或反射器保持器的幾何變化有小的運動的方式改變其形式。這對于具有像玻璃之類的易碎基板材料的反射器是尤其有利的。例如，幾何上的變化是基于熱效應(yīng)或基于環(huán)境條件(例如風(fēng))造成的。由于這些小的運動是可接受的，因而降低了損壞反射器的可能性。由于這種連接使得反射器不易變形。這增加了完成的太陽光反射裝置的光學(xué)準(zhǔn)確性。
參照附圖，從示例性實施例的描述得出本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。附圖是示意性的。圖I示出了一個冷彎反射器組件。圖2A和圖2B示出了每種情況下反射器和反射器保持器裝置的細(xì)節(jié)。圖3示出了現(xiàn)有技術(shù)的帶有固定元件的反射器。
具體實施例方式給出的是一種冷彎反射器I。冷彎反射器I包括彎曲的強化玻璃片12。強化玻璃片包括產(chǎn)生拋物面形狀的永久性彎曲部11。在彎曲強化玻璃片12的表面上附著太陽光反 射涂層13。此涂層包括銀。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，反射器I的固定是通過連接墊膠粘劑30進(jìn)行的(圖3)。與此不同，對于本發(fā)明的實施例，為了固定反射器1，是用帶彈簧元件141的固定元件14進(jìn)行該固定(圖2A和2B)。太陽光反射裝置100是由用于反射太陽光的至少一個彎曲反射器I和用于保持彎曲反射器的至少一個反射器保持器15形成的。反射器保持器14通過固定元件14被固定到反射器I的邊緣16。固定元件14中至少一個包括至少一個彈簧元件141。通過彈簧元件141，固定元件14是可彈性變形的。反射器被固定元件14夾住。為了增大太陽光反射裝置的柔性，固定元件14和反射器I通過彈性分隔器(墊)17連接在一起。對于第一實施例，彈簧元件141是固定元件14的一個特定部分(圖2a)。在一個替代性實施例中，彈簧元件141是固定元件14的一個整體部分(圖2B)。用于制造太陽光反射裝置的方法執(zhí)行如下首先，提供強化平面前體玻璃片(玻璃片厚度大約5mm)。此玻璃片由太陽光反射涂層敷涂。在附著太陽光反射涂層之后，借助外部彎曲力，執(zhí)行強化平面前體玻璃片的彎曲。彎曲過程是在室溫或環(huán)境溫度(大約20°C)下執(zhí)行的。由重力或由空氣壓力引起的外部彎曲力在前體片的邊緣產(chǎn)生點壓力。下一步驟是固定彎曲反射器1，產(chǎn)生反射器I的彎曲部11的固定。這是借助固定元件14進(jìn)行的，固定元件14將反射器I和反射器保持器15相連。在連接反射器I之后，反射器保持器15和固定元件保持相連。這產(chǎn)生具有反射器I和反射器保持器15的太陽光反射裝置100。此太陽光反射裝置100是太陽能收集組件(未示出)的一部分，太陽能收集組件用于太陽能場中，以集中太陽光。集中的太陽光被轉(zhuǎn)換成電能。
權(quán)利要求
1.一種太陽光反射裝置(100)，所述太陽光反射裝置(100)具有用于反射太陽光的至少一個反射器(I)和用于保持所述反射器(I)的至少一個反射器保持器(15 )，其特征在于 所述反射器保持器(15)通過至少一個固定元件(14)被固定到所述反射器(I)的至少一個邊緣(16),而且 所述固定元件(14)包括至少一個彈簧元件(141)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的太陽光反射裝置(100)，其特征在于，所述反射器(I)被所述固定元件(14)夾住。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2之一所述的太陽光反射裝置(100)，其特征在于，所述固定元件(14)和所述反射器(I)通過至少一個彈性分隔器(17)連接在一起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的太陽光反射裝置(100)，其特征在于，所述反射器(I)是從由平面反射器和帶有反射器彎曲部(II)的彎曲反射器構(gòu)成的組中選擇的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的太陽光反射裝置(100)，其特征在于，所述反射器彎曲部(11)包括拋物面形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的太陽光反射裝置(100)，其特征在于，所述反射器彎曲部(11)是永久性的反射器彎曲部。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或6之一所述的太陽光反射裝置(100)，其特征在于，所述彎曲反射器(I)是從由冷彎反射器和熱彎反射器構(gòu)成的組中選擇的。
8.一種用于制造根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的太陽光反射裝置(100)的方法，其特征在于，所述方法具有以下步驟 a)提供所述反射器或提供所述反射器的前體，以及提供所述反射器保持器，和 b)通過所述固定元件將所述反射器或所述反射器的前體與所述反射器保持器固定在一起。
9.一種太陽能收集組件，其特征在于，所述太陽能收集組件具有至少一個根據(jù)權(quán)利要求1-7之一所述的太陽光反射裝置(100)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的太陽能收集組件的用途，其特征在于，所述太陽能收集組件用于在電廠中將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽光反射裝置及其制造方法和太陽能收集組件及其用途。提供的太陽光反射裝置具有用于反射太陽光的至少一個反射器和用于保持反射器的至少一個反射器保持器。反射器保持器通過至少一個固定元件固定到反射器的至少一個邊緣。固定元件包括至少一個彈簧元件。通過彈簧元件，固定元件是可彈性變形的。彈簧元件的變形能力可以基于彈簧元件的材料和/或基于彈簧元件的結(jié)構(gòu)。通過固定元件的彈簧元件的彈性變形能力，可降低外部負(fù)荷，例如由陣風(fēng)引起的負(fù)荷。這導(dǎo)致在反射器內(nèi)和/或在太陽光反射裝置內(nèi)機(jī)械應(yīng)力降低，增強了反射器和/或太陽光反射裝置的耐用性。最后，提供了太陽能收集組件的用途，其用于在電廠中將太陽能轉(zhuǎn)換成電能。
文檔編號H02N6/00GK102902041SQ201210262940
公開日2013年1月30日 申請日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者G.科亨, M.戈爾德施泰因, G.帕爾 申請人:西門子聚集太陽能有限公司