本實用新型涉及太陽能熱發電領域，具體涉及塔式太陽能發電系統中的定日鏡裝置。

背景技術：

面對自然能源出現的短缺問題以及燃燒煤炭造成的環境污染，使得人類將面臨自然資源和環境污染的雙重壓力。太陽能光熱作為一種取之不盡、用之不竭的環保可再生能源越來越被人們所重視，故大規模有效的開發太陽能光熱市場有利于實現能源與環境的和諧發展。現在主流的太陽能熱發電技術主要有槽式、塔式和碟式三種基本類型。而塔式太陽能熱發電系統采用大量的定日鏡將太陽光聚集到吸熱塔上的吸熱器上，加熱工質，產生高溫高壓蒸汽，驅動汽輪機發電。其中定日鏡是塔式太陽能熱發電系統的重要組成部分，是將分散的太陽輻射能收集并投射到吸熱器上的，實現光熱轉換的關鍵設備。

在現有的定日鏡技術中，定日鏡反射面主要有小型單片平面、小型曲面反射面、若干小面積平面組成大面積反射平面。對于小型單片平面、小型曲面反射面的定日鏡形式，鏡面尺寸一般較小，定日鏡安裝運輸方便、可規模化生產；但將其應用在大規模塔式太陽能熱電站鏡場中，則會存在鏡場協調控制復雜度較高，鏡場清潔效率偏低等問題。

對于若干小面積平面組成大面積反射平面的定日鏡，通過調整小反射鏡機械支撐的空間結構可以使單臺大面積定日鏡形成凹面鏡，實現聚光。西班牙的PS10、PS20和GemaSolar等塔式太陽能熱電站均采用此類型定日鏡。在相同功率下的太陽能鏡場中，此類定日鏡較上述小型鏡數量明顯減少很多，鏡場協調控制難度降低。然而，此類定日鏡在機械工藝要求、批量制造質量、工程化安裝等都有較高要求，且此定日鏡一旦安裝定型完成后，其鏡面曲率就不可再調，因此無法根據需要對光斑進行實時調節，聚焦靈活性不夠。在長期運行過程中定日鏡將不可避免地出現由于面形、機械結構變化、外界風壓等因素而導致聚焦精度下降的問題。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是克服上述背景技術的不足，提供一種定日鏡裝置的改進，該裝置應具有操控靈活、聚光可調性較強、有效減低鏡場內風抗的特點，并且占地面積少、通用性強、可規模化生產，安裝運輸便捷、經濟效益較高。

本實用新型提供的技術方案是：一種分層布置的定日鏡裝置，包括若干個反射單元，每個反射單元均含有垂直支撐桿、安裝于垂直支撐桿頂端且可沿著水平軸線轉動的中心轉軸結構以及由中心轉軸結構支撐以用于聚集太陽光的反射鏡，其特征在于所述若干個反射單元分層錯落布置在不同的高度，并且各個反射單元的垂直支撐桿中，其中一個垂直支撐桿作為立柱固定在地基上，其余垂直支撐桿的底端分別通過橫向支撐桿與所述的立柱連接。

所述反射鏡的形狀為規則的四邊形平面鏡，或者為帶有一定曲率的曲面鏡。

所述各垂直支撐桿以及橫向支撐桿均采用空心鋼管。

所述的各垂直支撐桿支撐的反射鏡，按照不同高度分層分布在立柱的四周，橫向支撐桿的長度以各反射單元在任何姿態角下不發生相互碰撞為準。

所述的姿態角包括反射鏡在水平方向的方位角和高度方向的高度角。

本實用新型的有益效果是：針對現有定日鏡技術存在的缺陷，本實用新型提供一種分層布置的小面積組合定日鏡裝置。該裝置由于采用了小面積平面鏡，具有通用性強，規模化生產，安裝運輸便捷的特點，且創新性地采用的分層布置結構有效的規避了若干小面積平面組成的大面積定日鏡的搬運及安裝困難,具有操控靈活，聚光可調性較強的特點，尤其是其鏡面層間隙的存在可有效減低鏡場內的風抗。此外在土地利用日趨緊張的情況下，該結構的定日鏡可以有效提高單位土地的鏡面面積，減少占地面積。該結構定日鏡在城市范圍內使用即可用于太陽光線的收集又可作為景觀，美化環境。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例所述定日鏡裝置的結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例所述定日鏡裝置的俯視結構示意圖。

圖3為本實用新型實施例所述定日鏡裝置的主視結構示意圖。

圖4為本實用新型實施例所述定日鏡裝置的左視結構示意圖。

圖5為本實用新型實施例所述定日鏡裝置的工作原理示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖所示的實施例進一步說明。

附圖所示的分層布置的定日鏡裝置，包括若干個反射單元101(圖中顯示了5個反射單元，分別以標號101a、101b、101c、101d、101e表示)，每個反射單元均含有垂直支撐桿104、安裝于垂直支撐桿頂端且可沿著水平軸線轉動的中心轉軸結構以及由中心轉軸結構支撐以用于聚集太陽光的反射鏡105；這些均與現有的定日鏡裝置結構類同。

本實用新型的改進，是將所述若干個反射單元分層錯落布置在不同的高度，分布原則是每個反射單元的反射鏡都能接收到太陽光，相互間沒有影響為準；并且各個反射單元的垂直支撐桿中，其中一個垂直支撐桿作為立柱102固定在地基上，其余垂直支撐桿的底端分別通過橫向支撐桿與所述的立柱連接。這樣布置，就能將所占用的地面減少至最低程度。

所述反射鏡的形狀可根據需要確定；可為規則的四邊形平面鏡，亦可為帶有一定曲率的曲面鏡。

所述各反射單元中垂直支撐桿(包括立柱)以及橫向支撐桿均推薦采用空心鋼管；其中橫向支撐桿103以嵌入固定的形式或焊接固定的方式連接在立柱102上。

所述的各反射單元中的垂直支撐桿，以立柱為中心，按照不同高度分層分布在立柱的四周后，其橫向支撐桿的長度以各反射單元在任何姿態角下不發生碰撞為準；所述姿態角包括水平方向的方位角和高度方向的高度角。

本實用新型的工作原理是：定日鏡裝置中的各反射單元，均通過中心轉軸結構帶動反射鏡來完成光線反射角度的調整，以使得整個定日鏡裝置的所有反射鏡形成一定曲率的凹面，實現太陽光線的匯聚，將太陽光線反射至置于吸熱塔113上的吸熱器116，即可實現光熱的轉換。