專利名稱：球面閉合腔體采光聚光倍增太陽能熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用旋轉(zhuǎn)拋物面聚光原理接收太陽能的球面閉合腔體采光聚光倍增太陽能熱水器，該裝置通過旋轉(zhuǎn)拋物面的反光聚焦作用接收太陽能，可大幅提高太陽能的接收效率。
背景技術(shù)：
太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會(huì)造成環(huán)境污染，如今，無論在沿海城市，還是在內(nèi)陸城市，太陽能產(chǎn)品正越來越多地進(jìn)入人們的視野，太陽能路燈、太陽能草坪燈、太陽能庭院燈、太陽能樓道燈、公交站臺(tái)燈、交通信號(hào)燈等等，各種太陽能熱水器也已經(jīng)走近千家萬戶。但這些太陽能產(chǎn)品大多數(shù)都沒有聚光功能，造成太陽能利用率低下。 太陽能接收元件表面的光強(qiáng)提高一倍，太陽能接收元件的接收效率將提高一倍，目前太陽能產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)主要是太陽能接收效率之爭(zhēng)，可見提高接收效率對(duì)整個(gè)行業(yè)重要程度，因此能否有效的提高太陽能接收元件的光照強(qiáng)度，就成為人們利用太陽能時(shí)最為關(guān)注的問題。近些年，國(guó)外在一些太陽能電站的光伏矩陣中實(shí)現(xiàn)了太陽能聚光接收，國(guó)內(nèi)也有類似的試驗(yàn)裝置，但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高難以在太陽能家用產(chǎn)品上得到推

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的聚光裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高等缺點(diǎn).本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成本低的太陽能聚光接收裝置、它可實(shí)現(xiàn)太陽能的聚光接收。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在一個(gè)長(zhǎng)方形箱體內(nèi)安裝了多個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)，在長(zhǎng)方形箱體的上方安裝了一個(gè)水箱，在長(zhǎng)方形箱體的上面蓋有一塊平面透明蓋板，平面透明蓋板將各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對(duì)平面透明蓋板，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)上。各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一個(gè)球形空心導(dǎo)熱腔體和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，球形空心導(dǎo)熱腔體上開有一個(gè)光線入射圓孔，太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)被分為多組，各組光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體都通過一根導(dǎo)熱管串接在一起，各組的導(dǎo)熱管的通過熱水管和冷水管與水箱相通，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔正對(duì)該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋蓋在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的空心球形導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔上并且半球面透明導(dǎo)光蓋的球心與該光線入射圓孔的圓心相互重合，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔的圓心與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋和球形空心導(dǎo)熱腔體構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，通過各旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反射使反射光線穿過各光能接收器球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔照射在各光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體上，照射在球形空心導(dǎo)熱腔體上的光能通過球形空心導(dǎo)熱腔體轉(zhuǎn)換為熱能，因光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋和球形空心導(dǎo)熱腔體構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔很小，進(jìn)入光線入射圓孔的光能在閉合空腔內(nèi)大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，因此大幅提高了各光能接收器的光熱轉(zhuǎn)換率。本發(fā)明的有益效果是通過各旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射在各光能接收器上的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了各光能接收器的光熱轉(zhuǎn)換率，實(shí)現(xiàn)了在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下都有較高的光熱轉(zhuǎn)換率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)剖視圖的放大圖。圖4是旋轉(zhuǎn)拋物面的示意圖。在圖4的旋轉(zhuǎn)拋物面構(gòu)成圖中旋轉(zhuǎn)拋物面S，旋轉(zhuǎn)拋物面的準(zhǔn)平面Si，旋轉(zhuǎn)拋物面的頂點(diǎn)0，旋轉(zhuǎn)拋物面的焦點(diǎn)f，旋轉(zhuǎn)拋物面的對(duì)稱軸L。
具體實(shí)施例方式在圖1和圖2中，在一個(gè)長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)安裝了 25個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)，25 個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)被分為五組，在長(zhǎng)方形箱體3-1的上方安裝了一個(gè)水箱8-1，在長(zhǎng)方形箱體3-1的上面蓋有一塊平面透明蓋板4-1，平面透明蓋板4-1將各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對(duì)平面透明蓋板3-1，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)上。圖3中給出了第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在圖3中第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1和光能接收器1-2-1構(gòu)成，光能接收器1-2-1由一個(gè)開有光線入射圓孔的球形空心導(dǎo)熱腔體5-7和半球面透明導(dǎo)光蓋6-7構(gòu)成，球形空心導(dǎo)熱腔體5-7 通過導(dǎo)熱管9-1-3、冷水管9-1-2和熱水管9-1-1與水箱8_1相通，球形空心導(dǎo)熱腔體5_7的光線入射圓孔的圓心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的焦點(diǎn)相互重合，球形空心導(dǎo)熱腔體5-7 的光線入射圓孔正對(duì)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的反射面，半球面透明導(dǎo)光蓋6-7蓋在球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的光線入射圓孔上，半球面透明導(dǎo)光蓋6-7的球心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡 1-1-1的焦點(diǎn)相互重合，半球面透明導(dǎo)光蓋6-7和球形空心導(dǎo)熱腔體5-7構(gòu)成一個(gè)閉合空
當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時(shí)，通過旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的反射使反射光線穿過球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的光線入射圓孔照射在球形空心導(dǎo)熱腔體5-7上， 照射在球形空心導(dǎo)熱腔體5-7上的光能通過球形空心導(dǎo)熱腔體5-7轉(zhuǎn)換為熱能，因半球面透明導(dǎo)光蓋6-7和球形空心導(dǎo)熱腔體5-7構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且球形空心導(dǎo)熱腔體5-7 的光線入射圓孔很小，進(jìn)入該光線入射圓孔的光能在閉合空腔內(nèi)大部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽虼舜蠓岣吡斯饽芙邮掌?-2-1的光熱轉(zhuǎn)換率，上述各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和光能接受過程與第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)相同。
權(quán)利要求
1. 一種球面閉合腔體采光聚光倍增太陽能熱水器，由長(zhǎng)方形箱體、水箱、冷水管、熱水管、平面透明蓋板和太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對(duì)平面透明蓋板，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)上，其特征是各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一個(gè)球形空心導(dǎo)熱腔體和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，球形空心導(dǎo)熱腔體上開有一個(gè)光線入射圓孔， 太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)被分為多組，各組光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體都通過一根導(dǎo)熱管串接在一起，各組的導(dǎo)熱管的通過熱水管和冷水管與水箱相通，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔正對(duì)該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋蓋在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的空心球形導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔上并且半球面透明導(dǎo)光蓋的球心與該光線入射圓孔的圓心相互重合，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔的圓心與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)相互重合，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋和球形空心導(dǎo)熱腔體構(gòu)成一個(gè)閉合空腔。
全文摘要
一種球面閉合腔體采光聚光倍增太陽能熱水器，該裝置通過旋轉(zhuǎn)拋物面的反光聚焦作用接收太陽能，可大幅提高太陽能的接收效率，可用來實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下太陽能的采集和接收。
文檔編號(hào)F24J2/46GK102445005SQ201010500590
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者張立君 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院