專利名稱：雙拋物柱面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太陽能 的雙拋物柱面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，該裝置通過反光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)，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊大拋物柱面反光鏡、一塊小拋物柱面反 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)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，各個(gè)太陽 能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的 小拋物柱面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu) 和各項(xiàng)尺寸相同，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)，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡和小拋物柱面反光鏡的開口相對(duì) 焦線相互重合，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的開口方向相同，各太陽能 聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的開口方向正對(duì)平面透明蓋板，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī) 構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的焦線相互平行，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的 焦線位于同一個(gè)與平面透明蓋板平行的平面上，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光 鏡的對(duì)稱面相互平行，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的對(duì)稱面與平面透明 蓋板相互垂直，
各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器都由一根長(zhǎng)直的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管和一 塊長(zhǎng)直的平面太陽能電池板構(gòu)成，各光能接收器的平面太陽能電池板緊密粘合在該光能接 收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的表面上，在各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的頂 部沿大拋物柱面反光鏡的軸線方向開有一條長(zhǎng)直的寬度相同的光線入射狹縫，各個(gè)太陽能 聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器被安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的光線 入射狹縫上，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的平面太陽能電池板正對(duì)該太陽能聚光 接收機(jī)構(gòu)的小拋物柱面反光鏡的開口，在長(zhǎng)方形箱體的上方安裝了一個(gè)水箱，各個(gè)光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的下 端通過一根冷水管與水箱相通，各個(gè)光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的上端通過一根熱水 管與水箱相通，當(dāng)各光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管受熱時(shí)，水箱中的水經(jīng)各光能接收器 的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的下端流入長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管并從長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的上端流回水 箱中，在水箱和各光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管之間形成冷熱水的對(duì)流，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，入射光線經(jīng)各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋 物柱面反光鏡和小拋物柱面反光鏡的反光聚焦后形成平行光線照射在各光能接收器的平 面太陽能電池板上，照射在各光能接收器的平面太陽能電池板上的光能的一部分通過各光 能接收器的平面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過各光能接收器的長(zhǎng)方形空 心導(dǎo)熱管轉(zhuǎn)換為熱能，通過各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡和小拋物柱面反光 鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射在各光能接收器的平面太陽能電池板上的太陽光的強(qiáng) 度，因而大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。本發(fā)明的有益效果是通過各拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射在 光能接收器上的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率，實(shí)現(xiàn)了 在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下都有較高的光電和光熱轉(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是拋物柱面的示意圖。在圖4的拋物柱面構(gòu)成圖中拋物線L，準(zhǔn)線Li，頂點(diǎn)0，焦點(diǎn)f，對(duì)稱軸L2，拋物柱 面S，準(zhǔn)平面Sl，對(duì)稱面S2，焦線L3。
具體實(shí)施例方式在圖1和圖2中，在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)安裝了由大拋物柱面反光鏡1-1-1、小拋物 柱面反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構(gòu)成的第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)、由大拋物柱面反 光鏡1-1-2、小拋物柱面反光鏡1-2-2和光能接收器1-3-2構(gòu)成的第二太陽能聚光接收機(jī) 構(gòu)、由大拋物柱面反光鏡1-1-3、小拋物柱面反光鏡1-2-3和光能接收器1-3-3構(gòu)成的第 三太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)、由大拋物柱面反光鏡1-1-4、小拋物柱面反光鏡1-2-4和光能接收 器1-3-4構(gòu)成的第四太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)、由大拋物柱面反光鏡1-1-5、小拋物柱面反光鏡1-2-5和光能接收器1-3-5構(gòu)成的第五太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)，五個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的 整齊排列在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)，五個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各 項(xiàng)尺寸相同，五個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的小拋物柱面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，五個(gè) 太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，在圖3中第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)由大拋物柱面反光鏡1-1-1、小拋物柱面反光 鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構(gòu)成，光能接收器1-3-1由一根長(zhǎng)直的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管5-1 和一塊長(zhǎng)直的平面太陽能電池板10-1構(gòu)成，平面太陽能電池板10-1緊密粘合在長(zhǎng)方形空 心導(dǎo)熱管5-1的表面上，長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管5-1的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通， 長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管5-1的上端通過熱水管9-1-1與水箱8-1相通，大拋物柱面反光鏡1-1-1和小拋物柱面反光鏡1-2-1的開口相對(duì)焦線相互重合， 大拋物柱面反光鏡1-1-1的頂部沿大拋物柱面反光鏡1-1-1的軸線方向開有一條長(zhǎng)直的寬 度相同的光線入射狹縫，光能接收器1-3-1安裝在該光線入射狹縫上，平面太陽能電池板 10-1正對(duì)小拋物柱面反光鏡1-2-1的開口，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時(shí)，入射光線經(jīng)大拋物柱面反光鏡1-1-1 和小拋物柱面反光鏡1-2-1的反光聚焦后形成平行光線照射在平面太陽能電池板10-1上， 照射在平面太陽能電池板10-1上的光能的一部分通過平面太陽能電池板10-1轉(zhuǎn)換為電 能，光能的另一部分通過長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管5-1轉(zhuǎn)換為熱能，通過大拋物柱面反光鏡1-1-1 和小拋物柱面反光鏡1-2-1的反光聚焦作用大幅提高了照射在平面太陽能電池板10-1上 的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了光能接收器1-3-1的光電和光熱轉(zhuǎn)換率，上述各個(gè)太陽 能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和光能接收過程與第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)相同。
權(quán)利要求
一種雙拋物柱面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，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，其特征是在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)安裝了多個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊大拋物柱面反光鏡、一塊小拋物柱面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的小拋物柱面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，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)，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡和小拋物柱面反光鏡的開口相對(duì)焦線相互重合，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的開口方向相同，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的開口方向正對(duì)平面透明蓋板，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的焦線相互平行，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的焦線位于同一個(gè)與平面透明蓋板平行的平面上，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的對(duì)稱面相互平行，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的對(duì)稱面與平面透明蓋板相互垂直，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器都由一根長(zhǎng)直的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管和一塊長(zhǎng)直的平面太陽能電池板構(gòu)成，各光能接收器的平面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的表面上，在各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的頂部沿大拋物柱面反光鏡的軸線方向開有一條長(zhǎng)直的寬度相同的光線入射狹縫，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器被安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡的光線入射狹縫上，各個(gè)太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的平面太陽能電池板正對(duì)該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的小拋物柱面反光鏡的開口，在長(zhǎng)方形箱體的上方安裝了一個(gè)水箱，各個(gè)光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的下端通過一根冷水管與水箱相通，各個(gè)光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的上端通過一根熱水管與水箱相通，當(dāng)各光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管受熱時(shí)，水箱中的水經(jīng)各光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的下端流入長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管并從長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管的上端流回水箱中，在水箱和各光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管之間形成冷熱水的對(duì)流，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，入射光線經(jīng)各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡和小拋物柱面反光鏡的反光聚焦后形成平行光線照射在各光能接收器的平面太陽能電池板上，照射在各光能接收器的平面太陽能電池板上的光能的一部分通過各光能接收器的平面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過各光能接收器的長(zhǎng)方形空心導(dǎo)熱管轉(zhuǎn)換為熱能，通過各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大拋物柱面反光鏡和小拋物柱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的平面太陽能電池板上的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。
全文摘要
一種雙拋物柱面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，該裝置通過拋物柱面的反光聚焦作用，形成較太陽光強(qiáng)數(shù)倍的強(qiáng)度均勻的平行光，照射在太陽能接收設(shè)備上，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)F24J2/14GK101968275SQ20101052408
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者張立君 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院