專利名稱：光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術的制作方法
光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術 本發(fā)囉是一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術。將太鬮光聚焦于一點或一線可產生強光高溫，由于太陽的運轉導致焦點難以固 定，這一科學現(xiàn)象幾百年來商業(yè)應用受到很大限制。本發(fā)嘴的目的是提供不受太陽運轉影響光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術。 本發(fā)嘴的目的是這樣實現(xiàn)的它使用長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡或凹弧反光槽聚焦于齙量接受管，能i接受管的表面貼敷太陽能電池，能量接受管設置在圓形透明保溫管內，線聚焦凸透鏡或凹弧反光槽的上方順序均勻豎立排列尖波形凹弧紋折 射鏡，線聚焦泰涅耳凸透鏡下方兩側對稱向內傾斜設立平面反光鏡，凸透鏡中線下 方豎直設立尖波形凹孤紋折射鏡用于糾正斜射光線，折射鏡與反光鏡共同構成偏移 光線重聚焦系統(tǒng),中央折射鏡的底部與兩反光鏡的交會角之間設立圓形透明保溫 管，能縫摟受管內部灌注導熱液體，導熱液在給太陽能電池降溫的同時提供熱能， 由多個這禪結構單元組合成陣列，也可以用雙面涂覆或內含一層螢光粉的光學透明 塑料板顢序均勻豎立排列組合成斜射光線吸收后重發(fā)光陣列，熒光粉產生的重發(fā)光 會順透明塑料板向下傳播，再經凸透鏡或凹弧反光鏡聚焦于受熱管，也可以在菲 涅耳凸潘鏞沒有凸弧紋的這一側光滑面涂覆高吸光率髙發(fā)光率的螢光粉或紅外涂 料，這樣太陽光被吸收后重新發(fā)光就沒有角度偏差，再經過菲涅凸透鏡聚焦，達到 聚焦線或聚焦點被定位的目的。'下面結龠說明書附圖
對本發(fā)明作詳細說明，根據(jù)本發(fā)明的原理有六個實施例。 說明書附鰭均為橫截割視圖.圖l是第一實施例，圖l中1、尖波形凹弧紋折射鏡A， 2、尖波形凹弧紋折射鏡B,，形凹弧紋折射鏡，它是由許多相同三角形重疊形成的結構，三角形的兩腰是凹3I面，不是平面，它的實際結構是光學透明塑料板的兩面對稱的凹弧直線槽或單面H孤直線槽，3、長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡，4、反光鏡A， 5、反光鏡 B ， 6、中央尖波形凹弧紋折射鏡，7、圓形透明保溫管，8、扁形接受能量管，9、 保溫材料，10、外殼。圖I實施例中，長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡(3)的弧形紋 是順縱長方向的直線條紋，它對光線的聚焦是一條線不是一個點，菲涅耳凸透鏡的 兩邊上擁設置尖波形凹弧紋折射鏡(1)和(2)，當太陽偏移時，斜射光線通過 折射鏡新射，矯正成接近豎直的光線入射到長方形菲涅耳凸透鏡，達到聚焦線只發(fā) 生小偏移的目的，能量接受管(8)是扁形，它的上側表面安裝太陽能電池，當光 線斜射入凸透镩時，它的聚焦線發(fā)生偏移超出受熱管時，偏移的光線通過中央尖波 形凹弧紋折射鏡(6)折射后再經平面反光鏡反射到能量接受管(8)，達到二次重 新聚焦目的，能i接受管內置于圓形透明保溫管(7)，圓形透明保溫管與它周圍的 結構活動^，聚光系統(tǒng)能夠以保溫管為軸左右轉動，這樣在實際應用中，保溫管 固定，類光系統(tǒng)可以轉動調節(jié)方向，能量接受管內部灌注導熱液體，由多個這樣結 構單元組合成陣列。圖2是本發(fā)明的第二實施例，圖2中，1、尖波形凹弧紋折射鏡，尖波形凹弧 紋折射親，它是由許多相同三角形重疊形成的結構，三角形的兩腰是凹弧面，不是 平面，它的實際結構是光學透明塑料板的兩面對稱的凹弧直線槽或單面凹弧直線 槽，由三塊以上最好是許多尖波形凹弧紋折射鏡順序均勻豎立排列組合成斜射光線 矯正陣列，將斜射光線矯正陣列安裝線聚焦菲涅耳凸透鏡的上面，2、尖波形凹弧 紋折射後的連接定位桿，3、長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡，4、反光鏡A， 5、反光 鏡B, 6、中央尖波形凹弧紋折射鏡，7、圓形透明保溫管，8、扁形接受能量管， 9、保溫材料，10、外殼。圖2實施例中，長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡(3)的弧形 紋是順綴長方向的直線條紋，它對光線的聚焦是一條線不是一個點，能量接受管 (8)是扁形，它的上側表面安裝太陽能電池，當光線斜射入凸透鏡時，它的聚焦 線發(fā)生偏自出受熱管時，偏移的光線通過中央尖波形凹弧紋折射鏡(6)折射后 再經平面反光鏡反射到能量接受管(8)，達到二次重新聚焦目的，能量接受管內 置于圓形逸明保溫管(7)，圓形透明保溫管與它周圍的結構活動連接，聚光系統(tǒng)能 夠以保通管為軸左右轉動，這樣在實際應用中，保溫管固定，聚光系統(tǒng)可以轉動調 節(jié)方向，能量接受管內部灌注導熱液體，由多個這樣結構單元組合成陣列。圖3是本發(fā)明的第3實施例，圖3中，1、尖波形凹弧紋折射鏡，尖波形凹弧 紋折射鏡，它是由許多相同三角形重疊形成的結構，三角形的兩腰是凹弧面，不是 平面，它的實際結構是光學透明塑料板的兩面對稱的凹弧直線槽或單面凹弧直線 槽，由三塊以上最好是許多尖波形凹弧紋折射鏡順序均勻豎立排列組合成斜射光線 矯正陣列，2、防塵透明塑料板，3、尖波形凹弧紋折射鏡的連接定位桿，4、凹弧 反光槽，5、太陽能接受管，6、外殼。本實施例用凹弧反光槽(4)將陽光聚焦于 太陽能摟受管(5)。圖4是本發(fā)明的第4實施例，圖4中1、由三塊以上最好是許多雙面涂覆或 內含一饜螢光粉的光學透明塑料板順序均勻豎立排列組合成斜射光線吸收后重發(fā)光 陣列，熒光粉產生的重發(fā)光會順透明塑料板向下傳播，2、透明塑料板重發(fā)光陣列 連接定位桿，3、長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡，4、反光鏡A， 5、反光鏡B， 6、 中央尖波 ^ia弧紋折射鏡，7、圓形透明保溫管，8、扁形接受能量管，9、保溫材 料，10、夕卜殼。圖4實施例中，長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡(3)的弧形紋是順縱 長方向的直線條紋，它對光線的聚焦是一條線不是一個點，能量接受管(8)是扁 形，它的上側表面安裝太陽能電池，當光線斜射入凸透鏡時，它的聚焦線發(fā)生偏移 超出受熱管時，偏移的光線通過中央尖波形凹弧紋折射鏡(6)折射后再經平面反 光鏡反射至!l能l:接受管(8),達到二次重新聚焦目的，能量接受管內置于圓形透 明保溫管(7)，圓形透明保溫管與它周圍的結構活動連接，聚光系統(tǒng)能夠以保溫管 為軸左右轉動，這樣在實際應用中，保溫管固定，聚光系統(tǒng)可以轉動調節(jié)方向，能量接受管內部灌注導熱液體，由多個這樣結構單元組合 成陣列。圖5是本發(fā)明的第5實施例，圖5中1、由三塊以上最好是許多雙面涂覆或內 含一層螢光粉的光學透明塑料板順序均勻豎立排列組合成斜射光線吸收后重發(fā)光陣 列，熒光粉產生的重發(fā)光會順透明塑料板向下傳播，2、透明塑料板重發(fā)光陣列連 接定位桿2、防塵透明塑料板，3、尖波形凹弧紋折射鏡的連接定位桿，4、凹弧反光槽，5、太陽能接受管，6、外殼。本實施例用凹弧反光槽(4)將陽光聚焦于 太陽能接受管(5)。圖6是本發(fā)明的第二實施例,圖6中1、長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡，2、反 光鏡A, 3、反光鏡B, 4、中央尖波形凹弧紋折射鏡，尖波形凹弧紋折射鏡的原 理結構暴線聚焦菲涅耳凹透鏡從中線切開的半邊，5、圓形透明保溫管，6、扁形能 接受蟹，7、保溫材料，8、外殼。圖6實施例中，長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡(1)的弧形紋是順縱長方向的直線條紋，不是圓環(huán)紋，它對光線的聚焦是一條線 不是一個點，能量接受管(6)平臥安裝在聚焦線位置,它的上側表面安裝太陽能電 池，當光^射入凸透鏡時，它的聚焦線發(fā)生偏移超出受熱管時，偏移的光線通過 中央尖波形凹弧紋折射鏡(4)折射后再經平面反光鏡反射到能量接受管，達到重 新聚焦目的，受熱管內置于圓形透明保溫管(5),圓形透明保溫管與它周圍的結構 活動連接，聚光系統(tǒng)能夠以保溫管為軸左右轉動，這樣在實際應用中，保溫管固 定，聚先系統(tǒng)可以轉動調節(jié)方向，受熱管內部灌注導熱液體，由多個這樣結構單元 組合成陣列。在具^^實施中，本發(fā)明的核心技術是光線糾偏廣角聚焦，它的尖波形凹弧紋折 射鏡順序均勻豎立排列組合成斜射光線矯正陣列，也可以將尖波形凹弧紋折射鏡橫 向加縱陶組合成方格陣列，雙面涂覆或內含一層螢光粉的光學透明塑料板順序均勻 豎立排列組合^斜射光線吸收后重發(fā)光陣列，本文所描述的是成行排列的陣列，在 具體實施中，也可以將它橫向加縱向組合成方格陣列，還可以將尖波形凹弧紋折射 鏡或內含一層螢光粉的光學透明塑料板圍繞成多個同心圓，這樣可以適應由季節(jié)變 換引起的太陽位置南北變化，它聚焦線上的能量接受管也可以是圓形或方形，也可 使用熱能一電能轉換器，也可以放置光分解水為氫氧裝置。第2實籮例是本發(fā)明的最佳方案。由上述可見，本發(fā)明可以達到廣角聚焦效果，充分利用光能產生電能和熱能，還 降低了成本。
權利要求
1. 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，它使用長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡或凹弧反光槽聚焦，其特征是能量接受管的表面貼敷太陽能電池，能量接受管設置在圓形透明保溫管內，線聚焦凸透鏡或凹弧反光槽的上方順序均勻豎立排列尖波形凹弧紋折射鏡，線聚焦菲涅耳凸透鏡下方兩側對稱向內傾斜設立平面反光鏡，凸透鏡中線下方豎直設立尖波形凹弧紋折射鏡用于糾正斜射光線，折射鏡與反光鏡共同構成偏移光線重聚焦系統(tǒng)，中央折射鏡的底部與兩反光鏡的交會角之間設立圓形透明保溫管，能量接受管內部灌注導熱液體，導熱液在給太陽能電池降溫的同時提供熱能，由多個這樣結構單元組合成陣列，也可以用雙面涂覆或內含一層螢光粉的光學透明塑料板順序均勻豎立排列組合成斜射光線吸收后重發(fā)光陣列，熒光粉產生的重發(fā)光會順透明塑料板向下傳播，再經凸透鏡或凹弧反光鏡聚焦于受熱管，也可以在菲涅耳凸透鏡沒有凸弧紋的這一側光滑面涂覆高吸光率高發(fā)光率的螢光粉或紅外涂料，這樣太陽光被吸收后重新發(fā)光就沒有角度偏差，再經過菲涅凸透鏡聚焦，達到聚焦線或聚焦點被定位的目的，
2、 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求l所 述，其特征是由三塊以上最好是許多尖波形凹弧紋折射鏡順序均勻 豎立排列級合成斜射光線矯正陣列，將斜射光線矯正陣列安裝線聚焦 菲涅耳凸透鏡的上面，
3 、一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求1所 述，其特征是長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡中線下方豎直設置尖波形 凹弧紋折射鏡，長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡兩邊下側對稱向內傾斜設 立平面反光鏡，它們共同構成二次重聚焦系統(tǒng)，
4 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求1所述， 其特征是長方形線聚焦菲涅耳凸透鏡上方兩邊豎立設立尖波形凹弧 紋折射鏡，
5、 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求l所 述，其特征是能量接受管內置于圓形透明保溫管，圓形透明保溫管與 它周圍的結構活動連接，聚光系統(tǒng)能夠以保溫管為軸左右轉動，
6、 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求l所 述，其特征是用雙面涂覆或內含一層螢光粉的光學透明塑料板順序均勻豎立排列組合成斜射光線吸收后重發(fā)光陣列，熒光粉產生的重發(fā) 光會順透明塑料板向下傳播，
7、 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求l所 述，其特征是在菲涅耳凸透鏡沒有凸弧紋的這一側光滑面涂覆高吸 光率高發(fā)光率的螢光粉或紅外涂料，這樣太陽光被吸收后重新發(fā)光就 沒有角度俵差，再經過菲涅凸透鏡聚焦，達到聚焦線或聚焦點被定位 的目的。
8、 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求l所 述，其特征是將尖波形凹弧紋折射鏡橫向加縱向組合成方格陣列，
9、 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求l所述，其特征是用雙面涂覆或內含一層螢光粉的光學透明塑料板橫向加 縱向組合成方格陣列，
10、 一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，根據(jù)權利要求l所 述，其特征是將尖波形凹弧紋折射鏡或內含一層螢光粉的光學透明塑料板圍 繞成多個同心圓。
全文摘要
本發(fā)明是一種光線廣角聚焦太陽能發(fā)電集熱技術，它使用尖波形折射鏡將入射光線矯正后再經長方形菲涅耳凸透鏡聚焦于表面排列有光電池的受熱管，受熱管設置在圓形透明保溫管內，菲涅耳凸透鏡下方兩側對稱向內傾斜設立平面反光鏡，凸透鏡兩邊上方和中線下方豎直設立尖波凹弧紋折射鏡，它們共同構成糾偏重聚焦系統(tǒng)，它的底部與兩反光鏡的交會角之間設立圓形透明保溫管，受熱管內部灌注導熱液體，由多個這樣結構單元組合成陣列。
文檔編號F24J2/07GK101220997SQ200710013138
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月9日 優(yōu)先權日2007年1月9日
發(fā)明者張明偉, 虹 郭 申請人:張明偉;郭 虹