专利名称：太阳光反射装置及其制造方法和太阳能收集组件及其用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及太阳光反射装置和用于制造太阳光反射装置的方法。而且，提供了具有太阳光反射装置的太阳能收集组件和太阳能收集组件的用途。
背景技术：
太阳能场是一种通过管道系统彼此连接的太阳能收集组件(SCA)的模块化分布式系统。SCA包括太阳光反射装置，其具有用于反射太阳光的至少一个反射器(反射镜)和用于保持反射器的至少一个反射器保持器。例如，反射器是具有抛物面形状的弯曲反射器。反射器是抛物面反射器。反射器和反射器保持器通过对连接垫进行胶粘而连接在一起。 太阳能辐射通过抛物面反射器被集中到集热元件上，集热元件被设置在抛物面反射器的焦线上。集热元件包括中空管(热接收器管)，通过该管循环热传递流体(HTF)。通过热接收器管，太阳能被吸收。吸收的能量被传递到热传递流体，例如热油。通过热传递流体，传递的能量被传输到热交换器，在此产生蒸汽。蒸汽用来驱动连接到发电机的涡轮机。通过发电机，产生电能。太阳能反射装置是太阳能场的关键元件。它们的成本占太阳能场成本的20%_30%。除了其它因素外，高成本的根本原因在于连接反射器和反射保持器所必须的胶粘工艺。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种太阳能反射装置，其与现有技术相比，更加便宜且更加可靠。本发明进一步的目的是要提供用于制造所述太阳能反射装置的方法、具有所述太阳能反射装置的太阳能收集组件、以及所述太阳能收集组件的用途。这些目的通过权利要求中描述的发明实现。提供的太阳光反射装置具有用于反射太阳光的至少一个反射器和用于保持反射器的至少一个反射器保持器。反射器保持器通过至少一个固定元件被固定到反射器的至少一个边缘。固定元件包括至少一个弹簧元件。通过弹簧元件，固定元件是可弹性变形的。弹簧元件的变形能力可以基于弹簧元件的材料和/或基于弹簧元件的结构。通过固定元件的弹簧元件的弹性变形能力，可降低外部负荷例如由阵风引起的负荷。这导致在反射器内和/或在太阳光反射装置内机械应力降低，使得反射器和/或太阳光反射装置的耐用性增强。此外，描述了一种用于制造太阳光反射装置的方法。所述方法包括以下步骤
a)提供所述反射器或提供所述反射器的前体(precursor)，以及提供所述反射器保持器，和b)通过所述固定元件将所述反射器或反射器的前体和所述反射器保持器固定在一起。最后，提供了具有至少一个所述太阳光反射装置的太阳能收集组件以及太阳能收集组件的用途，所述太阳能收集组件在电厂中将太阳能转换成电能。在一个优选实施例中，反射器通过固定元件夹住。固定元件在反射器的相对侧连接到反射器。在一个实施例中，固定元件和反射器通过至少一个弹性分隔器连接在一起。在夹住的情况下，反射器的两侧上设置用于连接反射器的弹性分隔器和反射器保持器是有利的。这另外降低了被夹住的反射器内的机械应力。反射器的形状可以是不同的。在一个实施例中，反射器是从由平面反射器和带有反射器弯曲部的弯曲反射器构成的组中选择的。反射器弯曲部优选包括抛物面形状。更优选地，反射器弯曲部是永久性的反射器弯曲部。产生的太阳光反射装置用于具有抛物槽的太阳能收集组件。反射器可包括不同的太阳光反射材料。反射器可只由反射材料制成的主体组成。替代性地，反射器包括反射器基板，其上附着了薄的太阳光反射层。例如，太阳光反射层包括银。反射器基板可由不同的有机或无机材料组成。在一个实施例中，反射器基板包括玻璃。反射器基板是玻璃片，其上附着了太阳光反射层。藉此，反射器可用作前表面镜或用作后表面镜。·
玻璃片可以是平的，产生平面反射器。优选地，玻璃片包括永久性的抛物面弯曲部，形成弯曲反射器。例如，弯曲反射器包括抛物面形状。为了引入弯曲部，存在可行的不同方式。优选地，可以进行玻璃片(具有退火玻璃片)和/或反射器的冷或热弯曲。因此，在另一优选实施例中，弯曲反射器是从由冷弯反射器和热弯反射器构成的组中选择的。例如，可以借助以下步骤进行冷弯曲a)提供玻璃片厚度从介于2mm和IOmm之间的范围中选择的强化平面前体玻璃片山)借助外部弯曲力使强化平面前体玻璃片弯曲，使得产生带玻璃片弯曲部的弯曲玻璃片；和(3)固定弯曲玻璃片的玻璃片弯曲部，使得产生永久性的玻璃片弯曲部；其中使强化平面前体玻璃片弯曲是在从介于0°C和70°C之间的范围内选择的弯曲温度下执行的。固定步骤可以借助具有弹簧元件的固定元件来进行。玻璃片是强化的。这意味着玻璃片是通过施加热(预热)和/或通过施加化学试剂预处理的。另夕卜，可以执行快速冷却。这些处理导致玻璃片内部的力。产生介于50MPa和150MPa之间的内部压力。下面总结了本发明提供的优点。本发明提供了反射器到反射器保持器的简便组装和固定工艺。不再需要现有技术中用于连接反射器和反射器保持器的粘合工艺。而且也不需要类似应用真空或压力以将反射器和反射器保持器固定在一起的附加组件或制造工艺。这节省了材料成本和制造太阳光反射装置的成本。在反射器损坏情况下，拆卸和更换反射器可以容易地进行。可以重新使用带弹簧元件的固定元件。用于组装或拆卸的特殊工具或机器是不需要的。维修成本被降低。由于其弹性，弹簧元件可以以允许反射器和/或反射器保持器由于外力以及反射器的几何变化和/或反射器保持器的几何变化有小的运动的方式改变其形式。这对于具有像玻璃之类的易碎基板材料的反射器是尤其有利的。例如，几何上的变化是基于热效应或基于环境条件(例如风)造成的。由于这些小的运动是可接受的，因而降低了损坏反射器的可能性。由于这种连接使得反射器不易变形。这增加了完成的太阳光反射装置的光学准确性。
参照附图，从示例性实施例的描述得出本发明的其它特征和优点。附图是示意性的。图I示出了一个冷弯反射器组件。图2A和图2B示出了每种情况下反射器和反射器保持器装置的细节。图3示出了现有技术的带有固定元件的反射器。
具体实施例方式给出的是一种冷弯反射器I。冷弯反射器I包括弯曲的强化玻璃片12。强化玻璃片包括产生抛物面形状的永久性弯曲部11。在弯曲强化玻璃片12的表面上附着太阳光反 射涂层13。此涂层包括银。根据现有技术，反射器I的固定是通过连接垫胶粘剂30进行的(图3)。与此不同，对于本发明的实施例，为了固定反射器1，是用带弹簧元件141的固定元件14进行该固定(图2A和2B)。太阳光反射装置100是由用于反射太阳光的至少一个弯曲反射器I和用于保持弯曲反射器的至少一个反射器保持器15形成的。反射器保持器14通过固定元件14被固定到反射器I的边缘16。固定元件14中至少一个包括至少一个弹簧元件141。通过弹簧元件141，固定元件14是可弹性变形的。反射器被固定元件14夹住。为了增大太阳光反射装置的柔性，固定元件14和反射器I通过弹性分隔器(垫)17连接在一起。对于第一实施例，弹簧元件141是固定元件14的一个特定部分(图2a)。在一个替代性实施例中，弹簧元件141是固定元件14的一个整体部分(图2B)。用于制造太阳光反射装置的方法执行如下首先，提供强化平面前体玻璃片(玻璃片厚度大约5mm)。此玻璃片由太阳光反射涂层敷涂。在附着太阳光反射涂层之后，借助外部弯曲力，执行强化平面前体玻璃片的弯曲。弯曲过程是在室温或环境温度(大约20°C)下执行的。由重力或由空气压力引起的外部弯曲力在前体片的边缘产生点压力。下一步骤是固定弯曲反射器1，产生反射器I的弯曲部11的固定。这是借助固定元件14进行的，固定元件14将反射器I和反射器保持器15相连。在连接反射器I之后，反射器保持器15和固定元件保持相连。这产生具有反射器I和反射器保持器15的太阳光反射装置100。此太阳光反射装置100是太阳能收集组件(未示出)的一部分，太阳能收集组件用于太阳能场中，以集中太阳光。集中的太阳光被转换成电能。
权利要求
1.一种太阳光反射装置(100)，所述太阳光反射装置(100)具有用于反射太阳光的至少一个反射器(I)和用于保持所述反射器(I)的至少一个反射器保持器(15 )，其特征在于 所述反射器保持器(15)通过至少一个固定元件(14)被固定到所述反射器(I)的至少一个边缘(16),而且 所述固定元件(14)包括至少一个弹簧元件(141)。
2.根据权利要求I所述的太阳光反射装置(100)，其特征在于，所述反射器(I)被所述固定元件(14)夹住。
3.根据权利要求1-2之一所述的太阳光反射装置(100)，其特征在于，所述固定元件(14)和所述反射器(I)通过至少一个弹性分隔器(17)连接在一起。
4.根据权利要求1-3之一所述的太阳光反射装置(100)，其特征在于，所述反射器(I)是从由平面反射器和带有反射器弯曲部(II)的弯曲反射器构成的组中选择的。
5.根据前述权利要求之一所述的太阳光反射装置(100)，其特征在于，所述反射器弯曲部(11)包括抛物面形状。
6.根据权利要求4或5所述的太阳光反射装置(100)，其特征在于，所述反射器弯曲部(11)是永久性的反射器弯曲部。
7.根据权利要求4或6之一所述的太阳光反射装置(100)，其特征在于，所述弯曲反射器(I)是从由冷弯反射器和热弯反射器构成的组中选择的。
8.一种用于制造根据权利要求1-7之一所述的太阳光反射装置(100)的方法，其特征在于，所述方法具有以下步骤 a)提供所述反射器或提供所述反射器的前体，以及提供所述反射器保持器，和 b)通过所述固定元件将所述反射器或所述反射器的前体与所述反射器保持器固定在一起。
9.一种太阳能收集组件，其特征在于，所述太阳能收集组件具有至少一个根据权利要求1-7之一所述的太阳光反射装置(100)。
10.根据权利要求9所述的太阳能收集组件的用途，其特征在于，所述太阳能收集组件用于在电厂中将太阳能转换成电能。
全文摘要
本发明涉及太阳光反射装置及其制造方法和太阳能收集组件及其用途。提供的太阳光反射装置具有用于反射太阳光的至少一个反射器和用于保持反射器的至少一个反射器保持器。反射器保持器通过至少一个固定元件固定到反射器的至少一个边缘。固定元件包括至少一个弹簧元件。通过弹簧元件，固定元件是可弹性变形的。弹簧元件的变形能力可以基于弹簧元件的材料和/或基于弹簧元件的结构。通过固定元件的弹簧元件的弹性变形能力，可降低外部负荷，例如由阵风引起的负荷。这导致在反射器内和/或在太阳光反射装置内机械应力降低，增强了反射器和/或太阳光反射装置的耐用性。最后，提供了太阳能收集组件的用途，其用于在电厂中将太阳能转换成电能。
文档编号H02N6/00GK102902041SQ201210262940
公开日2013年1月30日 申请日期2012年7月27日 优先权日2011年7月29日
发明者G.科亨, M.戈尔德施泰因, G.帕尔 申请人:西门子聚集太阳能有限公司