[发明专利]太阳能收集器模块

说明书

技术领域

本发明涉及带有支撑框架的太阳能收集器模块，所述支撑框架用于附接许多反射器元件，这些反射器元件沿着纵向看形成抛物线形槽，该支撑框架沿着纵向看在其两个端侧具有耦接板，用于连接到相邻模块的支撑框架上。本发明进一步涉及带有多个这种沿着纵向依次布置的太阳能收集器模块的抛物线槽形发电装置。

背景技术

在所谓抛物线槽形发电装置领域中，使用传统的各自具有许多反射器元件的抛物线形太阳能收集器模块，这些模块全部布置在共用支撑框架上，以形成抛物线形反射镜。太阳能收集器模块通常沿着南北方向对准并且单轴地跟随太阳，并且由于它们的布置，反射器元件将入射的太阳能辐射汇聚到沿着聚焦线延伸的吸收器管上以形成抛物线形反射镜。在沿着聚焦线延伸的吸收器管内，可以实现高达550℃的温度。可以借助工作流体抽取如此引入吸收器管内的热量，并且通过相连的热交换器将其转换成例如热蒸汽，热蒸汽利用传统发电装置技术驱动相耦接的发电机。以此方式，这种抛物线槽形发电装置形成产生中心电流的太阳能发电装置，并且根据发电装置的设计和位置，例如可以实现10到100MW或者更高的范围。通过依次连接多个上述类型的太阳能收集器模块，收集器可以形成例如总长度长达150m。

对于这种抛物线槽形发电装置，一般高效率是期望的设计目标。为此，在众多因素中，用来在它们的支撑框架上形成抛物线形反射镜的反射器元件以及单个收集器元件或者模块彼此的高精度对准具有特别的重要性。对于对准精度的要求特别涉及围绕收集器的旋转轴线（“y轴”）转动单个收集器元件的横轴（通常为“x轴”）。偏移几个毫弧度（mrad）即能导致由反射器反射的多条光线错过吸收器管并且无法利用它们的辐射能量。

为了期望的高精度对准，除了单个模块在太阳能场中的最终取向（即，直接在最终使用位置）之外，还在生产线上（即，在预组装阶段）提供了各收集器模块的x轴线以及从一台安装设备转移到下一台设备的精确水平对准。三个主要的组装步骤具体如下设置：1、组装所谓的扭矩箱，作为支撑框架的中心支撑元件；2、组装横向伸出的支撑臂；3、组装反射镜和用于接收器管的支撑件。在全部三个组装步骤中，产生的收集器元件具有作为基准轴线的相同旋转轴（y轴）和相同的水平对准的x轴，以保证设计用于特定制造误差的孔具有足够大的重叠度，从而将其他部件组装到期望的位置。为了转移这些基准点，通常可以使用所谓的梁，这些梁相应地具有精确制造的承载元件并且可以在围绕y轴具有旋转刚性的收集器元件的两端设置法兰。

组装过程通常设置为，在组装线上，所述梁在第一组装步骤（通常为扭矩箱）中附接到产生的收集器模块的每个端部，这些梁通过精确水平器而水平对准并附接到收集器模块。然后收集器模块的对准度可以在基准主体上从一台组装设备到下一台组装设备地传递到所述梁。基准块也可以抵靠相应精确加工的表面而安装到收集器模块的支撑结构上，从而在收集器模块上定义水平对准供以后使用。在组装线的末端移除所述梁。基准块留在收集器模块上，然后用在太阳能场或最终工地，以便再一次设定收集器模块的水平对准。现场的精确水平器安置在基准块上，借助它收集器模块可以沿正确的水平取向旋转。

由于按照惯例抛物线槽形发电装置包括多个这种收集器模块，它们在组装时必须适当地彼此耦接并且彼此对准。在单个收集器元件之间的接点处用于此目的的耦接元件一般与安装在收集器轴线（y轴，纵轴）上的耦接板正交，耦接板借助连接销彼此平坦地夹持。板表面之间的摩擦力保证作用力和力矩从一个太阳能收集器模块传递到另一个。通常在组装过程中耦接相邻模块时，首先利用对中螺栓让收集器模块的枢转轴重合。

借助安置在基准块上的精确水平器，首先让其中一个收集器模块正确对准并且固定到定位在顶点位置的抛物线槽形发电装置的驱动塔架上。然后将下一个太阳能收集器模块移动到已经定向的那一个上，以便端板彼此相对地定位。然后通过立桩标定让旋转轴与对中销重合。在围绕旋转轴的转动方向上的剩余自由度也可以利用精确水平器而水平对准，并且通过拧紧连接螺栓而固定到已经定向的收集器模块上。根据每个抛物线槽形收集器中收集器模块的数量重复该过程。

发明内容

本发明的目的是提供一种上述类型的太阳能收集器模块，这种模块允许利用特别简单地保持的组件实现高精度对准。此外，抛物线槽形收集器必须能以特别简单的方式设置并且仍然能高精度地安装。