專利名稱：高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，為一種經(jīng)過(guò)二次光學(xué)的聚焦，將太陽(yáng)光的聚焦比提高到約1500倍以上，為一種經(jīng)濟(jì)型的太陽(yáng)光系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)被科學(xué)家喻為大自然用之不盡、取之不竭的活力泉源，具有豐沛的光能與熱能，這種能量可以直接取之使用，也可加以儲(chǔ)存并轉(zhuǎn)換成新的能量，不但具有環(huán)保、低污染、 不需大型廠房等優(yōu)點(diǎn)，且太陽(yáng)的光及熱經(jīng)過(guò)特別設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)換及儲(chǔ)存，又可以使用在園藝、造景、室內(nèi)照明、發(fā)電(熱)等能源產(chǎn)業(yè)，用途十分廣泛。然而，雖然太陽(yáng)光(熱)是取之不盡，但是照射在大地上時(shí)，在每一照射土地的單位面積里的能量而言，卻是很低的，因此，想要利用太陽(yáng)能是必需把太陽(yáng)光線予以聚集，將大范圍的太陽(yáng)光集中在更小的區(qū)域里，就是將聚光比調(diào)高，才能充分的利用太陽(yáng)能；另外由于太陽(yáng)能板的造價(jià)較高，因此如何提供一種更高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，就是能將太陽(yáng)能系統(tǒng)普及的重要因素。在常用太陽(yáng)能系統(tǒng)的先前專利里，如美國(guó)專利第7109461B6號(hào)及第5153780號(hào)專利里，揭露了以大反射鏡將光束集中，并于焦點(diǎn)附近放置多面排成矩陣陳列的太陽(yáng)板，以提供能量的收集，但這種單純的將太陽(yáng)光束反射，能將廣大面積的日光聚集起來(lái)，但聚焦比并不高，一般只能有400-500倍之間，對(duì)于昂貴的太陽(yáng)能板而言，付出的成本仍為太高；再如美國(guó)專利公開(kāi)第2009/0277498A1號(hào)利用一個(gè)玻璃球放在大反射面鏡焦點(diǎn)上，后方再放置角錐導(dǎo)光體及太陽(yáng)能板，但由于玻璃球本身并無(wú)聚焦作用，而平面角錐體聚焦比很小，故整體的聚焦比雖略有提升，但并無(wú)法大輻提升，是諸常用案件的缺點(diǎn)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，以大反射鏡將光線集中，在焦點(diǎn)附近再放置由凸透鏡部結(jié)合角錐部共同組成的聚光系統(tǒng)，能第二次的收束光線，將光的聚焦比提高到1500倍左右，則在聚光系統(tǒng)的角錐部底部放置太陽(yáng)能板，可以十分有效率的將光能收集，轉(zhuǎn)換成其他的功 (例如電能)輸出，為本發(fā)明的特色。一種高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，至少包含有一反射盤，具有一弧形盤面，并由一支架所樞接；一聚光系統(tǒng)，設(shè)于反射盤的弧形盤面前方，該聚光系統(tǒng)由多個(gè)單元體所組成，每一個(gè)單元體包含有一凸透鏡部及一角錐部；數(shù)個(gè)太陽(yáng)能板，分別固定于聚光系統(tǒng)的角錐部底端；一散熱系統(tǒng)，設(shè)于所述太陽(yáng)能板的后方。本發(fā)明是一種將太陽(yáng)能系統(tǒng)中，具有二次聚光的設(shè)計(jì)，使得聚光比計(jì)算可以達(dá)到 1500倍，較常用的400至500倍而言，整整多了三倍，因此不但收集的能量更多，而且將更多的光源注入小小塊的太陽(yáng)能板里，使得太陽(yáng)能系統(tǒng)中最昂貴的成本(太陽(yáng)能板)予以降低， 能使太陽(yáng)能的產(chǎn)業(yè)更提升一大步，達(dá)到了有益的技術(shù)效果。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的聚光系統(tǒng)立體外觀圖1 ；圖3為本發(fā)明的聚光系統(tǒng)立體外觀圖2;圖4為本發(fā)明的聚光系統(tǒng)剖視放大圖；圖5為本發(fā)明的聚光系統(tǒng)另一實(shí)施例圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明10支架；20反射盤；21盤面；30聚光系統(tǒng)；31單元體；310凸透鏡部；311角錐部； 312連接盤體；40太陽(yáng)能板；50散熱系統(tǒng)；60聚光系統(tǒng)；61單元體；610凸透鏡部；611角錐部；L光束；A角度。
具體實(shí)施例方式為使審查員能清楚了解本發(fā)明的內(nèi)容，僅以下列說(shuō)明搭配圖式，說(shuō)明如后。請(qǐng)參看圖1所示，本發(fā)明至少包含有一反射盤20，具有一弧形盤面21，并由一支架10所樞接，該支架10與反射盤20 之間可組設(shè)有追日系統(tǒng)，用以追蹤太陽(yáng)的位移；惟該追日系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)，為另一發(fā)明案中所述，也可由常用組件直接放置，故本發(fā)明對(duì)此不另作贅述。一聚光系統(tǒng)30，設(shè)于反射盤20的弧形盤面21焦點(diǎn)的前附近，請(qǐng)配合參看圖1、4所示，該聚光系統(tǒng)30由多個(gè)單元體31所組成，每一個(gè)單元體31包含有一凸透鏡部310及一角錐部311，該凸透鏡部310可以將前方區(qū)域由反射盤20的盤面21所反射回來(lái)的光束L全部收集，并由角錐部311導(dǎo)引再集中收束至底部。請(qǐng)配合參看圖2、3所示，為聚光系統(tǒng)30的整體實(shí)施例，由一體成型的方式設(shè)置聚光系統(tǒng)30，由一圓形的連接盤體312為基材，在該連接盤體312上直接成型多數(shù)個(gè)單元體 31，同時(shí)在連接盤體312—側(cè)設(shè)有凸透鏡部310，而另一側(cè)則相對(duì)各設(shè)有角錐部311，此種一體成型的方式，在設(shè)置上更為方便而直接。但在實(shí)施本發(fā)明時(shí)，并不局限于圖2、3所示一體成型的聚光系統(tǒng)30，也可將上述結(jié)構(gòu)的數(shù)個(gè)單元體31予以聚集緊密排列形成一聚光系統(tǒng)30也能達(dá)到同樣的功效。數(shù)個(gè)太陽(yáng)能板40，分別固定于聚光系統(tǒng)30的角錐部311底端，能接收由凸透鏡部 310收集，并由角錐部311聚集的光束L，以儲(chǔ)存廣大面積的太陽(yáng)能。一散熱系統(tǒng)50，設(shè)于諸太陽(yáng)能板40的后方，能有利于光與熱的儲(chǔ)存。本發(fā)明在使用時(shí)，如圖1-3所示，當(dāng)太陽(yáng)光照射時(shí)，該照射的太陽(yáng)張角約有半角 0.沈度的角度A(但由于反射盤及其他元件制造誤差或外界強(qiáng)風(fēng)等干擾整個(gè)系統(tǒng)必須容許半角0. 5度以上的公差)，故光束L經(jīng)反射盤20的弧形盤面21反射后，仍具有一定的擴(kuò)散面，而本發(fā)明的聚光系統(tǒng)30以每一個(gè)獨(dú)立單元體31的凸透鏡部310將前方區(qū)域內(nèi)的光束 L收集，并由角錐部311導(dǎo)引再集中收束至底部的太陽(yáng)能板40，使小面積的太陽(yáng)能板40接收極大面積的日光，達(dá)到高聚光比的目的，不但能收集更多的日光能源，同時(shí)能節(jié)省很多的太陽(yáng)能板40，為一種經(jīng)濟(jì)效益高，且進(jìn)步性佳的發(fā)明。惟，本發(fā)明的聚光系統(tǒng)30，諸單元體31的凸透鏡部310頂面可如圖4所示，排列為一凸出弧面，但實(shí)際使用時(shí)，也可如圖5所示，該聚光系統(tǒng)60所設(shè)的諸單元體61，于一端設(shè)凸透鏡部610，而另一端設(shè)角錐部611，但該凸透鏡部610的頂端排列形成一凹弧面，將其放置于反射盤焦點(diǎn)之后仍能達(dá)到本發(fā)明的效果。因此，本發(fā)明是一種將太陽(yáng)能系統(tǒng)中，具有二次聚光的設(shè)計(jì)，使得聚光比計(jì)算可以達(dá)到1500倍，較常用的400至500倍而言，整整多了三倍，因此不但收集的能量更多，而且將更多的光源注入小小塊的太陽(yáng)能板里，使得太陽(yáng)能系統(tǒng)中最昂貴的成本(太陽(yáng)能板)予以降低，能使太陽(yáng)能的產(chǎn)業(yè)更提升一大步，為本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)。以上對(duì)本發(fā)明的描述是說(shuō)明性的，而非限制性的，本專業(yè)技術(shù)人員理解，在權(quán)利要求限定的精神與范圍之內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多修改、變化或等效，但是它們都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，其特征在于，至少包含有一反射盤，具有一弧形盤面，并由一支架所樞接；一聚光系統(tǒng)，設(shè)于反射盤的弧形盤面前方，該聚光系統(tǒng)由多個(gè)單元體所組成，每一個(gè)單元體包含有一凸透鏡部及一角錐部；數(shù)個(gè)太陽(yáng)能板，分別固定于聚光系統(tǒng)的角錐部底端；一散熱系統(tǒng)，設(shè)于所述太陽(yáng)能板的后方。
2.如權(quán)利要求1所述的高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，其特征在于，該支架與反射盤之間組設(shè)有追蹤太陽(yáng)的追日系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，其特征在于，該聚光系統(tǒng)由一體成型的方式設(shè)置多數(shù)個(gè)單元體。
4.如權(quán)利要求1所述的高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，其特征在于，該多數(shù)個(gè)單元體以緊密排列構(gòu)成一聚光系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求3所述的高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，其特征在于，該一體成型的聚光系統(tǒng)， 由一圓形的連接盤體為基材，在該連接盤體上直接成型多數(shù)個(gè)單元體。
6.如權(quán)利要求1所述的高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，其特征在于，所述單元體的凸透鏡部頂面排列為一凸出弧面。
7.如權(quán)利要求1所述的高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，其特征在于，所述單元體的凸透鏡部頂面排列為一凹弧面。
全文摘要
一種高聚光比的太陽(yáng)能系統(tǒng)，至少設(shè)一反射盤、一聚光系統(tǒng)、數(shù)個(gè)小太陽(yáng)能板及一散熱系統(tǒng)；主要是在反射盤的前方，設(shè)有由多個(gè)單元體所組成的聚光系統(tǒng)，每一個(gè)單元體又包含有一凸透鏡部及一角錐部；則由反射盤集中的光束，再經(jīng)聚光系統(tǒng)的二次聚焦，將太陽(yáng)光的聚焦比提高到約1500倍以上，不但收集更多的日光能量，而且能降低成本為特色。
文檔編號(hào)H02N6/00GK102263526SQ20101018727
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月27日
發(fā)明者劉克迅 申請(qǐng)人:茂杰光電有限公司