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一种定日镜立柱及安装基础.pdf

摘要
申请专利号:

CN201510443417.X

申请日:

2015.07.24

公开号:

CN105020110A

公开日:

2015.11.04

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):F03G 6/00申请日:20150724|||公开
IPC分类号: F03G6/00 主分类号: F03G6/00
申请人: 浙江中控太阳能技术有限公司; 浙江网新中控太阳城集团技术有限公司
发明人: 田军; 张旭中; 徐能; 谭萧; 黄圆明; 江远财
地址: 310053浙江省杭州市滨江区六和路309号B区(高新区)
优先权:
专利代理机构: 上海汉声知识产权代理有限公司31236 代理人: 胡晶
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法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201510443417.X

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2015.12.02|||2015.11.04

法律状态类型:

太阳城集团实质审查的生效|||公开

摘要

本发明提供了一种定日镜立柱及安装基础,定日镜立柱包含立柱主体和防旋转部分,所述防旋转部分设置在所述立柱主体上并靠近安装基座;所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向布置有若干个防旋转单元,所述防旋转单元在所述立柱主体径向上的最大宽度大于所述立柱主体的直径。一种定日镜安装基础包括定日镜立柱以及安装基座;所述定日镜立柱安装于所述安装基座中,且所述防旋转部分的外延部分嵌入所述安装基座的填充介质中形成防旋转的固定连接;所述安装基座埋置于地下且与地面固定。本发明使安装基座或安装土壤部分的强度得到提高,防止用于固定定日镜的混凝土基座或者土壤开裂,增强定日镜的稳定性和抗风能力。

权利要求书

权利要求书
1.  一种定日镜立柱,其特征在于,包含立柱主体和防旋转部分,所述防旋转部分设置在所述立柱主体上并靠近安装基座;所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向布置有若干个防旋转单元,所述防旋转单元在所述立柱主体径向上的最大宽度大于所述立柱主体的直径。

2.  根据权利要求1所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述防旋转单元为螺纹凸起,所述防旋转部分为若干个所述防旋转单元连续布置组成的连续螺纹结构。

3.  根据权利要求1所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述防旋转单元包括若干限位钉,所述限位钉包括与所述立柱主体连接的固定部分和伸出所述立柱主体的外延部分,所述外延部分为直线形或包含至少一个弯曲。

4.  根据权利要求3所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述弯曲为L形,或匚形,或T形,或Z形,或S形。

5.  根据权利要求3所述的一种定日镜立柱,其特征在于,还包含连接筋,若干所述弯曲通过至少一根所述连接筋相互连接。

6.  根据权利要求3所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述限位钉径向贯穿设置于所述立柱主体中,且该限位钉的两端均为所述外延部分。

7.  根据权利要求3-6任一所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈螺纹分布。

8.  根据权利要求3-6任一所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈阵列分布。

9.  根据权利要求8所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈三角形阵列、六边形阵列、矩形阵列中的一种分布或多种组合分布。

10.  根据权利要求3-6任一所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈不连续的点分布。

11.  根据权利要求1所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向的长度为该立柱主体长度的1/4-1/2。

12.  根据权利要求1或11所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向的长度中心与该立柱主体远离安装基座的一端之间的距离为该立柱主体长度的1/2-2/3。

13.  根据权利要求1所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述立柱主体靠近所述安装基座的一端设有开口,所述立柱主体内部空间通过所述开口与外部连通。

14.  根据权利要求1所述的一种定日镜立柱,其特征在于,所述立柱主体远离所述安装基座的一端套设有用于安装定日镜镜架的法兰,且该法兰与立柱主体间还设有至少一条加强键。

15.  一种定日镜安装基础,其特征在于,包含如权利要求1所述的定日镜立柱以及安装基座;
所述定日镜立柱安装于所述安装基座中,且所述防旋转部分的外延部分嵌入所述安装基座的填充介质中形成防旋转的固定连接;
所述安装基座埋置于地下且与地面固定。

16.  根据权利要求13所述的一种定日镜安装基础,其特征在于,所述填充介质为混凝土。

17.  根据权利要求13所述的一种定日镜安装基础,其特征在于,所述安装基座顶部表面与地表面齐平,或所述安装基座伸出地面的高度为该安装基座总高度的0-3/4。

18.  根据权利要求13所述的一种定日镜安装基础,其特征在于,所述定日镜立柱露在所述安装基座外部的长度为该定日镜立柱总长度的1/2-2/3。

19.  根据权利要求13所述的一种定日镜安装基础,其特征在于,所述安装基座位棱形立方体或矩形立方体。

说明书

说明书一种定日镜立柱及安装基础
技术领域
本发明涉及定日镜结构,具体地,涉及一种定日镜立柱及安装基础。
背景技术
在能源领域,太阳能作为一种清洁的可再生能源得到越来越多的应用,在太阳能发电领域,太阳能发电方式有光伏发电和热发电两种。随着科学技术的发展,特别是计算机控制技术的兴起,太阳能热发电技术是光伏发电技术之后的新兴太阳能利用技术。太阳能热发电是通过大量反射镜以聚焦的方式将太阳直射光的能量聚集起来,加热工质,产生高温高压的蒸汽,以蒸汽驱动汽轮机发电。
塔式太阳能热发电是采用大量的定向反射镜(定日镜)将太阳光聚集到一个装在塔顶的中央热交换器(吸热器)上,通过加热里面的流体推动涡轮转动来发电。其中,定日镜对太阳光的利用起到关键作用。现有技术中的定日镜立柱的接地端采用混凝土凝结固定于地表面,当定日镜受到风吹或其他外力作用时,会将所受到的作用力通过定日镜立柱传递给混凝土结构,长期使用中,混凝土结构容易开裂破损,立柱与混凝土之间也可能发生松动,最终使整个定日镜的风抗能力和平稳性大幅降低,无法正常工作,严重影响发电效率。
发明内容
本发明提供一种定日镜立柱及安装基础,能牢靠地固定定日镜,使得定日镜在风载下无法转动,增强定日镜的整体平稳性和抗风能力,并且,将安装基座埋置于地表面以下还能大大提高混凝土基座的稳定性和可靠性,防止混凝土基座发生开裂或破损。
根据本发明提供的一种定日镜立柱,包含立柱主体和防旋转部分,所述防旋转部分设置在所述立柱主体上并靠近安装基座;所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向布置有若干个防旋转单元,所述防旋转单元在所述立柱主体径向上的最大宽度大于所述立柱主体的直径。
作为一种优化方案,所述防旋转单元为螺纹凸起,所述防旋转部分为若干个所述防旋转单元连续布置组成的连续螺纹结构。
作为一种优化方案,所述防旋转单元包括若干限位钉,所述限位钉包括与所述立柱主体连接的固定部分和伸出所述立柱主体的外延部分,所述外延部分为直线形或包含至少一个弯曲。
作为一种优化方案,所述弯曲为L形,或匚形,或T形,或Z形,或S形。
作为一种优化方案,还包含连接筋,若干所述弯曲通过至少一根所述连接筋相互连接。
作为一种优化方案,所述限位钉径向贯穿设置于所述立柱主体中,且该限位钉的两端均为所述外延部分。
作为一种优化方案,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈螺纹分布。
作为一种优化方案,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈阵列分布。
作为一种优化方案,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈三角形阵列、六边形阵列、矩形阵列中的一种分布或多种组合分布。
作为一种优化方案,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈不连续的点分布。
作为一种优化方案,所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向的长度为该立柱主体长度的1/4-1/2。
作为一种优化方案,所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向的长度中心与该立柱主体远离安装基座的一端之间的距离为该立柱主体长度的1/2-2/3。
作为一种优化方案,所述立柱主体靠近所述安装基座的一端设有开口,所述立柱主体内部空间通过所述开口与外部连通。
作为一种优化方案,所述立柱主体远离所述安装基座的一端套设有用于安装定日镜镜架的法兰,且该法兰与立柱主体间还设有至少一条加强键。
基于同一构思,本发明还提供一种定日镜安装基础,包含如权利要求1所述的定日镜立柱以及安装基座;
所述定日镜立柱安装于所述安装基座中,且所述防旋转部分的外延部分嵌入所述安装基座的填充介质中形成防旋转的固定连接;
所述安装基座埋置于地下且与地面固定。
作为一种优化方案,所述填充介质为混凝土。
作为一种优化方案,所述安装基座顶部表面与地表面齐平,或所述安装基座伸出地面的高度为该安装基座总高度的0-3/4。
作为一种优化方案,所述定日镜立柱露在所述安装基座外部的长度为该定日镜立柱 总长度的1/2-2/3。
作为一种优化方案,所述安装基座位棱形立方体或矩形立方体。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
本发明中定日镜立柱的防旋转部分沿所述立柱主体轴向布置若干个防旋转单元,所述防旋转单元包括与所述立柱主体连接的固定部分和伸出所述立柱主体的外延部分,并且所述外延部分为直线形或包含至少一个弯曲,采用此种设计,当采用土壤或者混凝土固定定日镜时,防旋转部分可以在混凝土或者土壤内形成良好的网络结构,从而能够使安装基座或安装土壤部分的强度得到提高,防止用于固定定日镜的混凝土基座或者土壤开裂,增强定日镜的稳定性和抗风能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中:
图1是一种塔式太阳能热发电系统结构示意图;
图2是一种定日镜单体结构示意图;
图3是一种定日镜细节图;
图4是一种定日镜立柱主体的防旋转部分实施例示意图;
图5是一种定日镜立柱主体的有连接筋的防旋转部分实施例示意图;
图6是一种设有连接筋的防旋转部分和法兰的定日镜立柱主体的实施例示意图;
图7是一种具有直线形限位钉的防旋转部分的定日镜立柱主体的实施例示意图;
图8是一种定日镜安装基础的实施例示意图;
图9是一种定日镜防旋转部分为螺纹结构的实施例示意图。
具体实施方式
下文结合附图以具体实施例的方式对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,还可以使用其他的实施例,或者对本文列举的实施例进行结构和功能上的修改,而不会脱离本发明的范围和实质。
如图1所示,塔式太阳能热站通过驱动大量定日镜跟踪太阳光,使太阳光在位于吸热塔顶端的吸热器表面聚集,使光能转换为热能,进而将热能转化为电能,实现太阳能 热发电。如图2和图3所示,定日镜自下而上依次包括,定日镜立柱6,方位转角驱动装置5,连接座3,仰角驱动装置4,镜子支架2,以及反射面1;所述立柱6固定于地面,用于支撑整个定日镜;所述方位转角驱动装置5固定设置于立柱6远离地面一端,用于调整定日镜反射面1的方位角;所述连接座3的底部固定设置于方位转角驱动装置5之上,顶部与镜子支架2连接;仰角驱动装置4,与连接座连接,通过与连接座配合调节定日镜反射面1的仰角;镜子支架2,设置于连接座3顶部,用于支撑反射面1;反射面,设置于镜子支架2上部,用于反射太阳光。
在本发明提供的一种定日镜立柱的实施例中,如图4-7所示,包含立柱主体61和防旋转部分,所述防旋转部分设置在所述立柱主体上并靠近安装基座68;所述防旋转部分沿所述立柱主体轴向布置有若干个防旋转单元,所述防旋转单元在所述立柱主体径向上的最大宽度大于所述立柱主体的直径。
作为一种实施例,如图9所示,所述防旋转单元为螺纹凸起,所述防旋转部分为若干个所述防旋转单元连续布置组成的连续螺纹结构。本实施例相当于是在立柱主体上制作螺纹,在将该螺纹结构埋入安装基座后,这种螺纹的凹凸面能够防止定日镜晃动,形成有效固定,同时还能在安装基座中形成网络结构,增强安装基座的强度,防止安装基座开裂。且螺纹制作简单,提高了制作效率、降低了制作成本。
作为另一种实施例,所述防旋转部分包括若干限位钉,所述限位钉包括与所述立柱主体61连接的固定部分62和伸出所述立柱主体61的外延部分64,所述外延部分64为直线形或包含至少一个弯曲。通过设置外延部分64,可以进一步增大立柱与安装基座68或者土壤的接触面积,提高定日镜的防旋转能力。限位钉的弯曲设置可以在径向和轴向均形成网络结构,从而可以进一步增强立柱对安装基座68或土壤的固定能力,使安装基座68中填充物69或混凝土或土壤的强度得到大幅加强,安装基座68的防裂能力也得到大幅提高。
本实施例中的所述防旋转部分可以是环设于所述立柱主体61外周壁上,也可以是不规则地设置在所述立柱主体61外壁上,本实施例不限于此。
作为一种实施例,防旋转部分的若干限位钉环设于所述立柱主体61外壁上,本发明中所述立柱主体61外壁即为圆柱体形状的立柱主体61的侧壁,或者说外周壁。
作为一种实施例,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈螺纹分布。
作为另一种实施例,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈阵列分布。
所述阵列可以选用多种类型,作为一种阵列的实施例,所述限位钉在所述立柱的外 周表面呈三角形阵列、或六边形阵列、或矩形阵列中的一种分布或多种组合分布。防旋转部分通过限位钉的阵列排布形成,并且限位钉均具有远离立柱主体61的自由端,可以增大立柱主体61与混凝土或者土壤的接触面积。当定日镜受到风吹等外力作用时,阵列排布的限位钉可以将所受外力均匀分布在各限位钉上,从而加强了定日镜的防旋转能力,同时,限位钉采用阵列排布的方式,可以在混凝土或者土壤内形成良好的网络结构,从而能够使混凝土基座或土壤的强度得到提高,防止混凝土基座或者用于固定定日镜的土壤开裂,增强定日镜的稳定性和抗风能力。
作为另一种实施例,所述限位钉在所述立柱的外周表面呈不连续的点分布。
采用环设的方式,可以大幅提高立柱与安装基座68或土壤的接触面积,并且,有利于将作用于定日镜上的外力分散到各个防旋转构件上,使立柱6受力均匀,进而增强定日镜的抗风能力和防旋转能力,同时,采用环设的方式可以使混凝土基座或者土壤在各个方向的强度均得到加强,避免混凝土基座或用于固定定日镜的土壤因局部受力强度过大或内部应力不均匀而发生开裂。
作为一种实施例,所述弯曲为L形,或匚形,或T形,或Z形,或S形。多弯曲的结构有利于增大所述防旋转部分与安装基座68的接触面积,更利于安装固定。
作为一种实施例,还包含连接筋63,若干所述弯曲通过至少一根所述连接筋63相互连接。通过连接筋63将各限位钉有序或无序地连接起来,可以使径向或者轴向的网络结构进一步增强的同时还不会大幅增加定日镜的重量,另外,当定日镜收到外力时,更有利于外力在各个限位钉上的分散,使受力均匀,同时,还能使各防旋转部分的所有限位钉形成一个有机整体,提高防旋转部分的抗变形能力。连接筋63的使用,使得一根根相互分离的限位钉之间相互支持,形成类似笼式结构,有利于加强整体的结构稳定性。所述连接筋63可以是如图5所示的轴向设置,也可以是形成一个个与径向平面平行且在立柱主体轴向分布的环形(图中未示出),本发明不限于此。
作为一种实施例,所述限位钉径向贯穿设置于所述立柱主体61中,且该限位钉的两端均为所述外延部分64。防旋转部分的限位钉径向贯穿立柱主体61,一方面可以进一步增大定日镜立柱与安装基座68或土壤的接触面积,提高定日镜的防旋转能力,另一方面,能够增强防旋转部分的可靠性,防止防旋转部分因长太阳城集团受到外力作用从立柱主体61上脱落。
作为一种实施例,所述防旋转部分沿所述立柱主体61轴向的长度为该立柱主体61长度的1/4-1/2。采用此种设计,既可以避免防旋转部的长度过长造成制造成本增加, 又可以使定日镜得到很好的固定,防止定日镜发生转动。
作为一种实施例,所述防旋转部分沿所述立柱主体61轴向的长度中心与该立柱主体61远离安装基座68的一端之间的距离为该立柱主体61长度的1/2-2/3。将定日镜立柱固定于混凝土或者土壤中,如果防旋转部分太接近立柱顶端,立柱需要埋设的较深,防旋转部才可以充分发挥作用,造成安装成本的增加,如果防旋转部太接近立柱底端,立柱裸露部分长度过长,当定日镜受到风吹等外力作用时,风对定日镜作用的力矩较大,容易对定日镜造成损坏。本实施例既可以避免限位钉的长度过长造成制造成本增加,又可以使定日镜得到很好的固定,防止定日镜发生转动。
作为一种实施例,所述立柱主体61靠近所述安装基座68的一端设有开口,所述立柱主体61内部空间通过所述开口与外部连通。将立柱主体61的底部设置为开口结构,在安装定日镜时,混凝土或者土壤可以进入到立柱内部,可以提高定日镜的防晃动能力。
作为一种实施例,所述立柱主体61远离所述安装基座68的一端套设有用于安装定日镜镜架的法兰65,且该法兰65与立柱主体61间还设有至少一条加强键66,如图6所示。通过法兰65结构,便于定日镜立柱与定日镜其他构件的连接,设置加强键66可以增强法兰65与立柱主体61连接的稳定性和可靠性,进而提高定日镜整体的稳定性和可靠性。
作为本发明所述一种定日镜的立柱主体61的一种改进,所述限位钉的直径在4mm到12mm之间,长度不小于50mm。
作为本发明所述一种定日镜的立柱的一种改进,所述限位钉的直径在4mm到12mm之间,长度不小于300mm。
基于同样的发明构思,本发明还提供了一种定日镜安装基础,如图8所示的实施例,包含以上所述的任一种定日镜立柱以及安装基座68;
所述定日镜立柱安装于所述安装基座68中,且所述防旋转部分的外延部分64嵌入所述安装基座68的填充介质中形成防旋转的固定连接;所述安装基座68埋置于地下且与地面固定。本实施例中的定日镜安装基础将安装基座68与本发明中的定日镜立柱结合,与直接将定日镜立柱埋设于土壤内相比,本实施例一方面可以增强安装基础的强度和可靠性,另一方面,本发明中的立柱又可以反过来使混凝土基座的强度得到大幅提高,从而防止混凝土基座在外力长期作用下开裂。
作为一种实施例,所述填充介质为混凝土。所述填充物69还可以是水泥、凝胶质、金属浇筑体等,本发明不应限于此。
作为一种实施例,所述安装基座68顶部表面与地表面齐平,或所述安装基座68伸出地面的高度为该安装基座68总高度的0-3/4。
作为一种实施例,所述定日镜立柱露在所述安装基座68外部的长度为该定日镜立柱总长度的1/2-2/3。安装深度过大,会增加安装成本,安装深度过小,则无法牢靠固定定日镜,并且,安装深度过小就对应使得定日镜立柱裸露部分过多,会使定日镜受到外力的力矩较大,更容易破坏定日镜安装的稳定性和可靠性。
作为一种实施例,所述安装基座68位棱形立方体或矩形立方体。
作为本发明所述的一种定日镜安装基础的一种改进,所述防旋转部分侧面外缘与混凝土基座的侧面外缘之间的最短距离为50mm-100mm。
作为本发明所述的一种定日镜安装基础的一种改进,所述混凝土基座上缘(即所述顶部表面)与防旋转部分上缘之间的最短距离为50-100mm。
作为本发明所述的一种定日镜安装基础的一种改进,所述混凝土基座下缘与防旋转部下缘之间的最短距离为50-100mm。
混凝土基座各面到防旋转部分的距离过小,无法对防旋转部分起到良好的保护作用,也无法对定日镜起到良好的固定和防旋转作用。但混凝土基座各面到防旋转部分的距离过大,防旋转部分的限位钉和连接筋63则无法形成有效的网络结构,混凝土基座位于外侧的部分强度较低,结构容易坍塌,开裂。采用本实施例的设计可以有效加强混凝土安装基座68的稳定性,同时增强定日镜的安装稳定性和抗风能力。
太阳城集团以上所述仅为本发明的较佳实施例,本领域技术人员知悉,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以对这些特征和实施例进行各种改变或等同替换。另外,在本发明的教导下,可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此,本发明不受此处所公开的具体实施例的限制,所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。

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