專利名稱：太陽能利用裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能利用裝置。
背景技術(shù)：
太陽能是最重要的可再生能源，但太陽輻射的能流密度很低，約1千瓦每平米。如 果直接轉(zhuǎn)化成熱能，工質(zhì)溫度較低，僅能產(chǎn)生熱水用于洗澡，用途有限。平板太陽能電池可 安裝在屋頂，不占地，抗風(fēng)能力強，因此壽命長，可達二十五年。但由于材料工藝等原因同樣 造價高昂。平板太陽能電池發(fā)電成本要遠遠高于沼氣發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電和傳統(tǒng)的水電煤電，甚 至高出煤電十倍以上。 采用反射聚光裝置提高太陽能的能流密度是降低成本的一種有效手段。非跟蹤的 反射聚光裝置的聚光比很低，考慮到反射聚光裝置無法利用散射光，而許多地區(qū)的散射光 能量比例可能會達30 % 50 % ，因此應(yīng)用價值較低。帶跟蹤系統(tǒng)的反射聚光裝置主要由聚 光器、接收器和跟蹤系統(tǒng)，支架等幾大部分組成。目前反射聚光裝置主要有三種碟式聚光 器(parabolic dishconcentrator)、塔式聚光器(solar tower concentrator)、槽式聚光 器(parabolic throughconcent:rator)。 碟式聚光器采用旋轉(zhuǎn)拋物面的碟形反射鏡制造復(fù)雜，跟蹤系統(tǒng)是兩維的，較昂貴。 由于碟式聚光器很難做成大尺寸，只能適合小規(guī)模應(yīng)用。 塔式聚光器定日鏡跟蹤裝置需要多套兩維跟蹤系統(tǒng)，較昂貴。占用大量土地資源， 比較適合建在在沙漠荒山。 槽式聚光器以線聚焦代替了點聚焦，并且聚焦的接收器管線隨著柱狀拋物面反射 鏡一起跟蹤太陽而運動。跟蹤系統(tǒng)是一維的，較簡單。缺點是，由于焦線長達數(shù)十米，抗風(fēng) 能力很弱。 綜上所述，要達到一定的聚光比，必須使用跟蹤裝置。而要使大面積的反射鏡做跟 蹤運動就比較困難，由少數(shù)支點支撐，繞支點旋轉(zhuǎn)，支架受力條件非常惡劣。因此支架底板 以及跟蹤系統(tǒng)造價高昂，抗風(fēng)能力差，如遇到強風(fēng)很容易毀壞，幾乎無法安裝在屋頂，占地 巨大。 對上述聚光器分析可知，如果能夠固定反射鏡，則原有系統(tǒng)將分成兩部分，面積龐 大的反射鏡由于完全固定，受力從單一的可旋轉(zhuǎn)的支點變成多個固定支點甚至固定邊、固 定面，受力情況大大改善。可以采用簡單的結(jié)構(gòu)，造價低不易損壞，甚至還可以當(dāng)屋頂使用。 而另一部分，迎風(fēng)面積很小的接收器運動追蹤陽光，風(fēng)力等載荷很小，也不易損壞，對支架 和跟蹤系統(tǒng)的要求也降低了。就可以達到降低造價，提高壽命的目的。 固定反射鏡而使接收器追蹤反射的匯聚光是解決上述問題的一種有效途徑，過去 也有專家學(xué)者對固定反射鏡也做過一些探索。如有文獻(拋物面反射鏡對傾斜入射光的聚 光作用徐任學(xué)，太陽能學(xué)報，1985. 4第6巻第2期；傾斜入射光引起旋轉(zhuǎn)拋物面反射鏡的散 焦，徐任學(xué)，太陽能學(xué)報，1990.4第11巻第4期)分析了傾斜入射光射入拋物面時的散焦 狀況。中國專利申請CN1361397公開了一種超大面積太陽能聚光跟蹤裝置，其采用固定反
3射面結(jié)構(gòu)，平移運動接收器，跟蹤聚焦線。然而這類現(xiàn)有裝置固定反射鏡后，陽光勢必會以 傾斜的角度入射，造成散焦，圖1為采用光線跟蹤算法數(shù)值模擬的這種結(jié)果。圖1中，入射 光為平行光，為更清楚地觀察，圖中省去了入射光線。如圖1中所示，陽光以23. 5度斜射在 某一弧度較深的反射面，反射光線并未聚焦于某一點上，而是在一個區(qū)域內(nèi)。即光線已經(jīng)散 焦，從圖中還可看出由于散焦程度嚴重，聚光比很低，這意味著低品位的能源和昂貴的大面 積的接收器。聚光比是非常重要的，因為幾乎所有的反射聚光器都無法聚焦太陽光中的散 射光線。而在多云多霧多塵的某些地區(qū)，這些散射光線的能量甚至可以占到總輻射能量的 50%。而此時接收器如果是太陽能電池板只能接收單面輻射，即本身也會遮擋一部分光線 的話，則即使聚光比為3，接收的能量也僅和同樣面積的非聚光電池板相當(dāng)。這還未考慮反 射器跟蹤機構(gòu)支架的造價。這也是目前絕大多數(shù)槽式聚光器采用反射器和接收器同步轉(zhuǎn)動 跟蹤太陽的原因。這樣陽光可以會聚在焦點上，其理論上的聚光比為無窮大。 因此固定反射鏡必須有效地減輕散焦的程度，達到所需的聚光比。

實用新型內(nèi)容為了解決上述問題，本實用新型提供了一種太陽能利用裝置，其具有一個或多個
太陽光反射接收單元，每個反射接收單元包括反射器和接收器，反射器固定設(shè)置在支架上， 反射器采用長凹槽型反射面，接收器與反射器的長縱向平行，其特征在于，確定反射器的有
效反射面的橫截面的槽線的兩端點分別為A、 B，確定反射器的有效反射面的橫截面的槽線 的中點為0，確定線段AB的中點為C，線段AC和BC的長度為l，線段0C的長度為h，則21 : h =10 100 ;確定平行于0C的光線投射到A點和0點反射后聚于F點，Z AFO = 2 e ，圓弧 AFB的圓心為點E，則線段OE的長度1。E = 1。F-1EF = h+l*ctg2 e -l/sin 4 e ，圓弧AFB的半
徑大小即為線段EF的長度/,,, = % = * = 孩裝置具有使得接
2cos2<92 cos2S sin 46*
收器能夠沿弧形軌跡追蹤經(jīng)反射器反射匯聚后的太陽光的跟蹤機構(gòu)，所述弧形軌跡上任一
點X距圓心E的距離1XE = 0. 51EF 1. 51EF。 所述弧形軌跡較佳為圓弧AFB。 反射器的支撐可以采用單層金屬板結(jié)構(gòu)。 接收器可以為真空集熱管。 反射器的長凹槽反射面可以由多片表面為平面的長條形反射鏡構(gòu)成。 跟蹤機構(gòu)可以包括光強感應(yīng)器和使接收器能夠沿弧形軌跡移動的致動結(jié)構(gòu)。通過
光強感應(yīng)器能夠定位接收器的最佳位置。 致動結(jié)構(gòu)可以為繞軸轉(zhuǎn)動式結(jié)構(gòu)，也可以為軌道滑動式結(jié)構(gòu)。 反射器可以采用夾芯板拼接結(jié)構(gòu)，例如，夾芯板包括上基板，下基板和填充在兩層
基板中間的保溫層，上基板上具有反射層。 夾芯板的側(cè)面可以裝有企口、密封條。 夾芯板上可以裝有加強筋、側(cè)梁和隔熱墊。 接收器可以為整體直接焊接或以法蘭連接的集熱管。 較佳地，該裝置具有鎖定接收器的鎖定結(jié)構(gòu)。 可以利用上述任一項太陽能利用裝置構(gòu)建房屋的屋頂或墻體?？梢栽O(shè)置在已有的屋頂或墻體上，也可以直接充當(dāng)屋頂或墻體。 屋頂下可以裝有蓄熱室儲藏太陽能，蓄熱室包括外保溫板，內(nèi)壁，蓄熱介質(zhì)和進出 管路。蓄熱室可以在黑夜以及陰雨天為建筑物供暖發(fā)電，大大減少了傳統(tǒng)能源的消耗。 可以利用上述具有夾芯板結(jié)構(gòu)的反射器的太陽能利用裝置構(gòu)建相鄰的房屋的屋 面，兩幢相鄰房屋的屋面夾芯板之間留有很窄的樓間縫，樓間縫的寬度和夾芯板寬度的比 值小于3。 下面進行進一步說明。 采用固定的淺弧形反射面大大簡化了結(jié)構(gòu)，大大降低了每平米造價。同時也可以 承受強風(fēng)等惡劣環(huán)境，可以推廣到全球多數(shù)地區(qū)。而目前槽式聚光器多數(shù)只能用于弱風(fēng)的 沙漠地區(qū)。 為了進一步降低成本，可以使用更簡單的夾芯板結(jié)構(gòu)實現(xiàn)固定的淺弧形反射面。 可通過一塊夾芯板實現(xiàn)，上基板為淺弧形，并裝有反射層，實現(xiàn)反射聚焦的功能。上基板和 下基板結(jié)合起到了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的支撐作用。上下基板之間裝有保溫隔熱層，同時可以起到隔 音作用。由于淺弧形和之前建筑業(yè)常用的平面形夾芯板外形差別不大。尺寸模數(shù)做適當(dāng)?shù)?選擇后，可以直接替換。也可通過多塊夾芯板，共同組成一個整體的淺弧形反射面。 夾芯板除了可起到反射聚焦太陽光的作用，完全可以同時作為屋面板使用，即安 裝在屋頂可以起到防水，隔熱，隔音，支撐等作用。夾芯板作為屋面板使用，由于本身反射了 90%以上的太陽光，夾芯結(jié)構(gòu)又隔熱，因此可以解決以往建筑物頂樓夏天過熱的問題。 為了能有效地起到屋面板保溫板墻板的作用，夾芯板裝有企口 、密封條和隔熱墊。 這里主要上下板連接成企口，并加以密封條，實現(xiàn)了防水隔音的功能。上下基板之間墊有隔 熱墊，進一步隔離了內(nèi)外熱量交換。可以增強了保溫作用可以進一步節(jié)省能源。 夾芯板是薄板連接而成，夾芯板上反射層可由多片長條形玻璃鏡片構(gòu)成，玻璃鏡 片表面鍍有金屬膜以反射陽光，金屬膜上鍍了保護層，以防止金屬膜的腐蝕。玻璃鏡片可直 接粘接在上基板上，玻璃鏡片覆蓋有保護膜。 夾芯板上裝有加強筋和側(cè)梁以增加夾芯板的強度和剛度。因為反射板的反光效率 下降，壽命可能小于十五年，遠低于傳統(tǒng)屋頂?shù)膲勖虼藨?yīng)該設(shè)置快速拆裝結(jié)構(gòu)，使得拆 裝屋頂能夠在一天甚至更短的時間內(nèi)結(jié)束。而側(cè)梁的厚度大于基板容易攻螺絲孔，側(cè)梁也 可以部分代替檁條，其強度大可減少固定結(jié)構(gòu)的數(shù)目，也容易設(shè)置卡槽等裝置利于快速拆 裝。 接收器如果為直接焊接或以法蘭連接的鋼管，每一段鋼管兩端部加波紋管，可以 提升整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。接收器鋼管本身也可以起到支架的作用，從而減少整體結(jié)構(gòu)的成 本。同時相鄰的接收器也以鋼管連接成整體，提高整體的剛度和抗風(fēng)能力。 過去聚光發(fā)電裝置占地巨大只能裝在沙漠等邊遠地區(qū)，由于熱能無法遠距離傳 輸，因此大量熱能被白白浪費了。而裝在屋頂上的聚光裝置離用戶非常近，發(fā)電以后的中高 溫蒸汽完全可以用來取暖制冷等等。熱電綜合利用就大大提高了效率。 反射板在反光效率下降壽命終止時，可以拆下作為建筑物屋面板、外墻的保溫板、 墻板、貨架板甚至倉庫內(nèi)的地板繼續(xù)使用。過去平板太陽能電池單位面積的價格較高，而屋 面板，墻板，保溫板單位面積的價格很低。因此即使平板太陽能電池能夠作為墻板使用，其 減小的成本也是微乎其微的。但本實用新型采用的夾芯板結(jié)構(gòu)成本本身也比較低，因此能夠作為屋面板和保溫墻板就會大大減低成本，提升投資收益率。由于夾芯板保溫隔熱，可以 在較長壽命期內(nèi)節(jié)省能源。因此它節(jié)省和收集的能源要遠遠超出制造夾芯板消耗的能源， 而這在許多其他可再生能源中是個大問題，它們在生產(chǎn)過程消耗了大量的常規(guī)能源。 綜上所述本實用新型采用固定的淺弧形反射面大大簡化了結(jié)構(gòu)，大大降低了造 價，可以承受強風(fēng)等惡劣環(huán)境，同時相對于現(xiàn)有的固定反射面線聚光太陽能裝置，能夠有效 地減輕散焦的程度，達到較高的聚光比。而聚光比的提高意味著工質(zhì)溫度的提高，因此在發(fā) 電后仍可得到100-150度的中高溫蒸汽可以供溴化鋰制冷機或采暖干燥裝置使用，擴大了 太陽能的應(yīng)用范圍。采用了貼有反射層的夾芯板，夾芯板包含了上下基板及中間的保溫層。 夾芯板的側(cè)面裝有企口、密封條、隔熱墊，在工作時可作為屋面板使用，在反光效率下降壽 命終止時可以作為保溫板墻板地板等使用，循環(huán)利用可進一步發(fā)揮節(jié)能增效的作用。反射 鏡由于完全固定，受力從單一的可旋轉(zhuǎn)的支點變成多個固定支點甚至固定邊，受力情況大 大改善。并增加了加強筋和側(cè)梁，在惡劣天氣等極端條件下還可鎖定在反射器端點的集熱 管鎖定器上。因此許多有臺風(fēng)的地區(qū)也可使用本實用新型的太陽能利用裝置。

[0037]圖1表示陽光以傾斜的角度入射較深的凹槽反射后造成散焦的示意圖；圖2為本實用新型的太陽能利用裝置的側(cè)視圖；圖3為垂直照射淺弧形反射面的光線的反射聚焦示意圖；圖4為以傾斜角度a入射淺弧形反射面的反射聚焦示意圖；圖5反映了聚光比與弦長弦高比的關(guān)系；圖6反映了弦長弦高比與焦距的關(guān)系；圖7為陽光以傾斜的角度入射弦長弦高比=40的凹槽反射光線示意圖；圖8為實施例一中太陽能建筑等軸測圖；圖9為實施例一的一種等效變形，可旋轉(zhuǎn)反射板結(jié)構(gòu)圖，即由兩塊乃至多塊反射
板組成一-個整體的淺弧形反射面；圖9A為圖9的局部放大圖；圖10實施例一中真空集熱管結(jié)構(gòu)圖；圖中，1-集熱管連接支管，2-集熱管中間支架，3-集熱管法蘭盤，4-接收器旋轉(zhuǎn)支
架，5-接收器固定支架，6-淺弧形反射板，7-法蘭盤轉(zhuǎn)軸，，8-集熱管支架轉(zhuǎn)軸，9-集熱管 鎖定器，10-反射板保溫層，11-建筑物前立柱，12-外墻保溫板，13-地板，14-反射板支架， 15-建筑物后立柱，16-蓄熱室熱交換管線，17-蓄熱室內(nèi)壁，18-蓄熱室保溫板，19-蓄熱介 質(zhì)，20-樓板，21-內(nèi)墻板，22-反射板可旋轉(zhuǎn)企口 ， 23-反射鏡保護膜，24-平面鏡片，25-隔 熱墊，26-反射板右側(cè)梁，27-加強筋，28-反射板上基板，29-密封條，30-排水槽，31-反射 板左側(cè)梁，32-反射板下基板，33-反射板卡口 ， 34-反射板支架卡槽，35-反射板企口 ， 36-集 熱管，37-樓間縫，38-波紋管，39-遮光板，40-集熱管內(nèi)管。
具體實施方式下面對本實用新型進行進一步的舉例性說明和原理性說明。 如圖2所示，該太陽能利用裝置具有多個太陽光反射接收單元，每個反射接收單元包括淺弧形反射板6和集熱管36，淺弧形反射板6固定設(shè)置在支架上，淺弧形反射 板6為長凹槽型，集熱管36與淺弧形反射板6的長縱向平行，如圖3所示，確定淺弧形 反射板6的有效反射面的橫截面的槽線的中點為O，確定線段AB的中點為C，線段AC 和BC的長度為1，線段0C的長度為h，則21 : h = 10 100 ;確定平行于0C的光線投 射到A點和0點反射后聚于F點，Z AF0 = 2 e ，圓弧AFB的圓心為點E，則線段0E的 長度1。E = 1。F_1EF = h+l*ctg2 e-1/Sin4 e ，圓弧AFB的半徑大小即為線段EF的長度
<formula>formula see original document page 7</formula>
，該裝置具有使得集熱管36能夠沿圓弧AFB追
2 cos 20 sinM
蹤經(jīng)反射器反射匯聚后的太陽光的跟蹤機構(gòu)。曲線AOB之外的部分如果弧度過大，則為無 效反射面，因為這部分反射光將無法被接收器跟蹤接收。有效反射面的定義是為了防止在 淺弧形反射面的兩端加裝側(cè)板從而回避21 : h〉10的限制。 上述參數(shù)可通過圖3和圖4進行推導(dǎo)而得。 圖3為垂直照射淺弧形反射面的光線的反射聚焦示意圖，9為曲線A0B端點法線
與x軸的夾角。 顯然， 反射光線AF的方程y = l+tg (-2 9)* (x-h) 1 反射光線OF的方程y = 0 2 則兩條光線的交點F的坐標(biāo)為(l*ctg2e+h，0) 3 焦距1。F = l*ctg2 e +h 4 當(dāng)曲線AOB是圓弧時，則A點的法線指向圓心。圓的半徑IV = l*ctg e +h 5
當(dāng)9很小時，h也很小，則焦距；《 ^ " /2 圖4為以傾斜角度a入射淺弧形反射面的反射聚焦示意圖，經(jīng)A點的反射光與經(jīng) B點的反射光小交于Fi
l氺ctg 9 +h 6
經(jīng)分析可知，總有角Z A巳B = 4 e 則Fi的軌跡就是圓弧AFB。
圓弧AFB的半徑//:7. = =
2 cos 26
7
1
e 很
cos 26
時
sin46>
半
8
徑
/
46 而lc
1of_1ef = h+l承ctg2 e _l/sin4 e
10 當(dāng)曲線AOB弧度較淺時，無論曲線AOB是橢圓、拋物線、雙曲線或分段直線等，均可 使用上述公式。 當(dāng)太陽光線以角度a斜射反射鏡時，見圖4。 由圖4可以看出F1并不在OFO上，也就是說光線并不是會聚在一個焦點，而是一 個區(qū)域。即當(dāng)太陽光斜射時，反射光已經(jīng)散焦。圖1即為數(shù)值模擬的陽光以23.5度斜射某 一拋物面的反射光線示意圖。其散焦非常嚴重，聚光比很小，這意味著低品位的能源和昂貴 的大面積的接收器。仔細觀察圖1中聚焦區(qū)域的頸部可以看出，頸部一側(cè)是反射鏡中點發(fā) 出的反射光，另一側(cè)是兩端點發(fā)出反射光的交點。因此在數(shù)值模擬光線跟蹤算法可以此頸
7部的尺寸來估算該系統(tǒng)可能達到的最大聚光比。 用光線跟蹤算法數(shù)值模擬，通過對反射器的長凹槽(以下通俗的稱為淺弧形反射 面)的對焦區(qū)域模擬得到理論最大聚光比的曲線，如圖5所示，五條曲線從下向上分別表示 淺弧形反射面的弦長和弦高的比值(21 : h)分別為9、10、12、15、20的最大聚光比曲線。陽 光入射角度越小，聚光比越大，角度為零時，理論聚光比為無窮大。弧度越淺(21 : h的比 值越大)，焦點越遠，在陽光傾斜入射時的理論最大聚光比越高，可以高達30以上，焦斑尺 寸很小，完全可以滿足發(fā)電采暖等的需要。當(dāng)然，焦點越遠，接收器離反射器也越遠，風(fēng)載越 大，支架和跟蹤裝置造價也越高。圖6顯示了弧度與焦距的關(guān)系，橫軸為21 : h，縱軸為焦 距與弦長21的比值?？梢钥闯霎?dāng)21 : h大于100時，焦距大于弦長的6倍。這意味著2
米寬的反射面，焦距達12米以上。本實用新型是綜合考慮了上述因素，優(yōu)化選擇了21 : h
=10 100。圖7為陽光以傾斜的角度入射弦長弦高比=40的凹槽反射光線示意圖。 經(jīng)A點的反射光與經(jīng)B點的反射光的交點軌跡為圓弧AFB。當(dāng)聚光比較高時，焦斑 尺寸很小，即離經(jīng)A點的反射光與經(jīng)B點的反射光的交點很近，可以近似地將圓弧AFB作為 接收器的跟蹤軌跡。當(dāng)然該交點的附近都是匯聚光，因此在該點附近都能達到聚光的作用。 離該交點遠所付出的代價是聚光比的降低。降低的幅度與距該交點的距離和反射板弧度的 深淺都有關(guān)。甚至可以設(shè)計成在陽光充足的夏季離該交點遠一些，以適當(dāng)平衡接收器的光 能輸入。根據(jù)數(shù)值模擬的結(jié)果分析，距圓心E的距離偏離1EF的一半可使聚光比下降30% 以上。 實施例一為一太陽能建筑，從圖2和圖8中可以看出建筑物的結(jié)構(gòu)。建筑物的框 架包括建筑物前立柱11、建筑物后立柱15、反射板支架14。建筑物內(nèi)外表面包括樓板20、 內(nèi)墻板21、外墻保溫板12、地板13、淺弧形反射板6。其中淺弧形反射板6固定安裝在反射 板支架14上。 淺弧形反射板6包括反射板上基板28 、反射板下基板32及夾在中間的反射板保溫 層10。反射板的具體結(jié)構(gòu)請參考圖9和圖9A。反射板上基板28和反射板下基板32 —般由 薄板沖壓而成，兩者之間可加隔熱墊25后，再鉚接固定。反射板上基板28上粘接了平面鏡 片24。平面鏡片24上附著反射鏡保護膜23，可以在安裝及運輸時保護平面鏡片24。反射 板的側(cè)面裝有密封條29和排水槽30用于防水。反射板下基板32沖壓了反射板加強筋27， 反射板的側(cè)面還鉚接了反射板右側(cè)梁26、反射板左側(cè)梁31，這些都是為了增加反射板的強 度，可以加大反射板的尺寸，減少接縫的數(shù)目，有利于降低成本和快速拆裝。反射板左側(cè)梁 31上裝有反射板卡口33，可與反射板支架14上的反射板支架卡槽34相配合以固定淺弧形 反射板6。在拆裝時淺弧形反射板6可以方便地嵌入反射板支架卡槽34或者從反射板支架 卡槽34取出，有利于快速拆裝。 圖2中反射板企口 35完全密合的，因此兩塊反射板不能旋轉(zhuǎn)來組合成一個更大的 淺弧形反射面。圖9中采用了反射板可旋轉(zhuǎn)企口 22，允許兩塊反射板之間有一定角度差，可 組合成一個整體的淺弧形反射面。所以減少了集熱管的數(shù)目，可以增大集熱管的直徑，從而 降低成本和增強抗風(fēng)能力。 槽式聚光器通常有幾十米乃至上百米長。而建筑物的長度通常較短，這樣在兩幢 相鄰建筑物之間距離較大時，安裝在屋頂?shù)姆瓷浒蹇梢匝娱L之間留有樓間縫37。樓間縫的 位置請參考圖8，建筑物受熱膨脹或者移動時，樓間縫37使得屋頂不會碰撞，由于樓間縫37
8較窄，一塊反射板的反光可以匯聚到另一側(cè)的接收器上。因此接收器可以聯(lián)成一體，降低了 成本。 在圖2中可以看出屋頂上方的集熱系統(tǒng)包括集熱管36、集熱管連接支管1、集熱管 中間支架2、集熱管法蘭盤3。集熱管36通過集熱管連接支管1、集熱管中間支架2、集熱管 法蘭盤3連接成一個整體，提高了抗風(fēng)能力。在惡劣天氣時可以將集熱系統(tǒng)鎖定在集熱管 鎖定器9上，屋頂上除了接收器旋轉(zhuǎn)支架4、接收器固定支架5外沒有任何高的突出物，該狀 態(tài)具有最強的抗風(fēng)能力。集熱管鎖定器9可以采用電磁鐵或其他機械鎖定裝置。在圖IO 可以看出集熱管36的具體結(jié)構(gòu)，包括波紋管38、集熱管法蘭盤3、集熱管內(nèi)管40、遮光板39 等。波紋管38可以解決集熱管內(nèi)管40受熱膨脹帶來的密封問題。外玻璃管下部安裝的遮 光板39是為防止了波紋管38受到聚焦太陽光的照射。 在圖2中可以看出跟蹤系統(tǒng)包括接收器旋轉(zhuǎn)支架4、接收器固定支架5、法蘭盤轉(zhuǎn) 軸7、集熱管支架轉(zhuǎn)軸8。接收器固定支架5固定在建筑物上，通過集熱管支架轉(zhuǎn)軸8與接 收器旋轉(zhuǎn)支架4相連，而接收器旋轉(zhuǎn)支架4通過法蘭盤轉(zhuǎn)軸7與上方的集熱系統(tǒng)相連。于 是上方的集熱系統(tǒng)可以整體繞集熱管支架轉(zhuǎn)軸8轉(zhuǎn)動跟蹤匯聚的太陽光。 在圖2中還可以看出蓄熱系統(tǒng)包括蓄熱室熱交換管線16、蓄熱室內(nèi)壁17、蓄熱室 保溫板18、蓄熱介質(zhì)19等。蓄熱室內(nèi)壁17中存有蓄熱介質(zhì)19，蓄熱介質(zhì)19可采用水、油、 熔融鹽等。蓄熱室保溫板18裝在蓄熱室內(nèi)壁17夕卜，可使用廢棄的反射板充當(dāng)保溫板。 上述實施例只為說明本實用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的是讓熟悉此項技術(shù)的 人士能夠了解本實用新型并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據(jù)本 實用新型的精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求一種太陽能利用裝置，具有一個或多個太陽光反射接收單元，每個反射接收單元包括反射器和接收器，反射器固定設(shè)置在支架上，反射器采用長凹槽型反射面，接收器與反射器的長縱向平行，其特征在于，確定反射器的有效反射面的橫截面的槽線的兩端點分別為A、B，反射器的有效反射面的橫截面的槽線的中點為O，線段AB的中點為C，線段AC和BC的長度為l，線段OC的長度為h，則2lh＝10～100；確定平行于OC的光線投射到A點和O點反射后聚于F點，∠AFO＝2θ，圓弧AFB的圓心為點E，則線段OE的長度lOE＝lOF-lEF＝h+l*ctg2θ-l/sin4θ，圓弧AFB的半徑大小即為線段EF的長度 所述裝置具有使得接收器能夠沿弧形軌跡追蹤經(jīng)反射器反射匯聚后的太陽光的跟蹤機構(gòu)，所述弧形軌跡上任一點X距圓心E的距離lXE＝0.5lEF～1.5lEF。F2009202229772C00011.tif
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，接收器為真空集熱管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，反射器的長凹槽反射面由多片表面為平 面的長條形反射鏡構(gòu)成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，跟蹤機構(gòu)包括光強感應(yīng)器和使接收器能 夠沿弧形軌跡移動的致動結(jié)構(gòu)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，反射器采用夾芯板拼接結(jié)構(gòu)，夾芯板包括 上基板，下基板和填充在兩層基板中間的內(nèi)保溫層，上基板上具有反射層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于夾芯板的側(cè)面裝有企口、密封條。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于夾芯板上裝有加強筋、側(cè)梁和隔熱墊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于接收器為整體直接焊接或以法蘭連接的集 熱管。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述裝置具有鎖定接收器的鎖定結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實用新型提供了一種太陽能利用裝置，利用固定的具有淺弧形反射面的反射器反射太陽光，利用跟蹤機構(gòu)操作接收器追蹤經(jīng)反射器反射匯聚的太陽光。本實用新型采用固定的淺弧形反射面大大簡化了結(jié)構(gòu)，降低了造價，可以承受強風(fēng)等惡劣環(huán)境，同時相對于現(xiàn)有的固定反射面線聚光太陽能裝置，能夠有效地減輕散焦的程度，達到較高的聚光比。反射器包含貼有反射層的夾芯板，夾芯板包含了上下基板及中間的保溫層。夾芯板的側(cè)面裝有企口密封條，可作為屋面板保溫板墻板地板等使用。接收器可為真空集熱管或太陽能電池板。在惡劣天氣等極端條件下可固定在反射器端點的鎖定裝置上。
文檔編號F24J2/38GK201508059SQ20092022297
公開日2010年6月16日 申請日期2009年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月23日
發(fā)明者孫濤 申請人:孫濤