AT89C52槽式聚焦太阳能集热器的设计+CAD图纸(6)
即为线聚焦集热。抛物面槽式聚光镜面将太阳光汇聚在焦线上，在焦线上安装管状吸热
器吸收聚焦后的太阳辐射能，集热器轴线与焦线平行布置。管内流体被加热后，流经换
热器加热水产生蒸汽，借助于蒸汽动力循环来发电[2]
。槽式太阳能聚焦集热装置由抛物
面反射镜、太阳能吸收器、跟踪控制系统和支撑机构组成，其中反射镜和太阳能吸收器
为该系统的主要聚光装置，如图2-1所示。
图 2-1 抛物槽式太阳能集热器结构简图
1—聚光器；2—集热管；3—集热管吸收涂层
2.2 聚光装置
聚焦型太阳能集热器中一个关键部件就是聚光装置，利用聚光装置可以将太阳辐射
汇聚到吸收器上，聚光装置的性能对太阳能集热器的聚光比和光热转换效率有着直接的
影响[8]
。聚光器由太阳能反射镜和支架组成。
2.2.1 太阳能反射镜
反射镜通常由反射材料、基材和保护膜组成。
聚光器反射材料的选择极为重要。优良的反射材料不仅应该具有优良的光学性能，
较高的反射率，同时要材料易得、价廉、加工方便。目前比较理想的反射式聚光器反射
材料是镀银玻璃。镀银玻璃已实现大规模生产，玻璃为银层提供了很好的密封保护，可
以延长使用寿命，并且用镀银玻璃制作的反射器其反射率可达98%以上。聚光系统作为
一个全天候的装置，聚光器往往直接暴露于野外，应能承受工作地区的最不利气候条件：
风、雪、冰雹、干、湿、寒、暑、风沙磨蚀及可能的腐蚀性气氛的侵袭。国外对有机玻
璃已做过2年的寿命试验，结果发现透光率仅下降10%。 槽式聚焦太阳能集热器的设计 8
学院 城市建设和安全工程学院 毕业论文
基材可分为表面镜基材和背面镜基材两类。表面镜基材有塑料、钢板、铝板等，当
金属作为反射板时，它就兼做基材使用。背面镜基材必须有很高的透射率，表面需要平
滑和不容易老化、损伤，玻璃完全符合这些条件，但是玻璃厚重，而且容易破碎。透明
塑料作为背面镜基材，虽然具有透光率高、质量轻及不易破碎的优点，但是严重的缺点
是容易老化，使透光率很快下降。
表面镜的反射材料是在基材的表面，直接与太阳光、雨水和空气接触，日久容易损
坏或变质，所以表面必须有一层保护膜。通常可用 SiO、SiO2等无机物的镀膜或用透明
塑料薄膜作为保护膜。前者在空气中时间长，容易氧化发生变质，其耐久性随镀膜条件
的不同而相差很大。后者在紫外线下容易老化。添加氟化物的塑料可以延长老化的过程
[1]
。
2.2.2 反射表面
在太阳能工程中，常用的阳光反射表面有玻璃镜面、真空镀铝聚酯薄膜和不锈钢抛
光表面。已有的实践表明，玻璃镜面具有良好的耐天侯性能，兼有较高的结构强度。所
以，现今太阳能热动力发电站中所用的各种形式的聚光器，全部选用玻璃镜面。
玻璃镜面以玻璃做基材，在其正面或背面沉积纯金属膜层，然后再在金属膜层上涂
1~2 层保护层，即成玻璃镜面。在太阳能热动力发电工程中常用的玻璃镜面，多为镀银
膜层。根据其镀银层的沉积面不同，玻璃镜面可以分为表面镜和背面镜。
（1）表面镜
表面镜就是镜面金属反射层沉积在玻璃基底的上表面，然后再蒸镀一层很薄而透过
率极高的陶瓷保护层，最后在涂加一层保护膜。
表面镜的有效阳光反射率较高，但其反射层的面保护膜长年暴露在大气环境中，易