專利名稱：聚集太陽光的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于聚集太陽光的裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種聚集 太陽光的裝置，它包括至少兩個設(shè)置成實現(xiàn)兩次反射的反射體并允許光通過二 次反射聚集在諸個反射體后面的位置上，以在該地點利用聚集的光，從而確保 充分的聚光區(qū)并允許使用太陽光生能的各種應(yīng)用。
背景技術(shù)：
太陽能聚集系統(tǒng)具有以高密度采集太陽光以盡可能多地提高生能效率并 將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能或電能的功能。
包含太陽能電池和聚光器的太陽能生能系統(tǒng)具有多種優(yōu)點，比如便于系統(tǒng) 維護并具有很長的使用壽命而不會造成資源耗盡。然而，這類系統(tǒng)必須負(fù)擔(dān)高 安裝成本并提供相對低的能量效率。
太陽能生能系統(tǒng)包括平面式太陽能聚集器(1(TC或更低的低溫型太陽能聚 集器)、拋物線凹陷太陽能聚集器(PTC)、復(fù)合拋物線聚集器(30(TC或更低 的中等溫度型太陽能聚集器)或盤型拋物線太陽能聚光器(30(TC或更高的高 溫型太陽能聚集器)，它們具有拋物線表面。
在實踐中，拋物線太陽能聚光器用來獲得高溫并包括將聚集的光反射到反 射體內(nèi)預(yù)定的部分(焦點)的拋物線反射體，其中設(shè)置生能器，用來產(chǎn)生熱量 或電力。
然而，在拋物線太陽能聚集器中，生能器被設(shè)置在反射體前面以遮擋反射 體，從而使聚光效率劣化。此外，生能器的尺寸減小必然使生能能力劣化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明被構(gòu)思成解決相關(guān)技術(shù)的上述和其它的問題，而本發(fā)明的一個方面旨在提供一種采集太陽光的裝置，該裝置包括主聚光反射體，它使光聚集在 主反射體前面的位置上；以及第二反射體，它具有比主反射體更小的尺寸以將 聚集的光經(jīng)由形成在主反射體中的通孔轉(zhuǎn)移至主反射體后面的位置，從而確保 主反射體盡可能大的聚光面積而不會使聚光效率劣化。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面， 一種用于聚集太陽光的裝置包括聚光模塊，該 聚光模塊包括主聚光反射體，它聚集并反射太陽光至第二平行化反射體并具 有形成在其一部分的通孔；以及第二平行化反射體，它設(shè)置在主聚光反射體前 方并將接受自主聚光反射體的太陽光通過通孔反射至主聚光反射體后面的地 點；以及生能模塊，它包括接受由第二平行化反射體反射的太陽光并將太陽能 轉(zhuǎn)化成熱能的集熱器和接受由第二平行化反射體反射的太陽光并將太陽能轉(zhuǎn) 化成電能的發(fā)電機中的一種。
該裝置還包括由透明材料構(gòu)成并安裝在主聚光反射體前側(cè)以覆蓋主聚光 反射體的保護蓋。
該裝置還包括位于主聚光反射體后面以將已通過通孔轉(zhuǎn)移至主聚光反射 體后面的地點的太陽光的第三反射模塊反射和轉(zhuǎn)移至生能模塊。
第三反射模塊可包括第三平面式反射體以及支承該第三平面式反射體的 支承件，其中第三平面式反射體沿水平方向在支承件上轉(zhuǎn)動或以相對于水平方 向恒定的角在支承件上向上和向下樞轉(zhuǎn)。


本發(fā)明上述和其它方面、特征和優(yōu)點將從下面結(jié)合附圖給出的示例性實施
例的詳細(xì)說明中變得明了，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的聚集太陽光的裝置的圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括保護蓋的裝置的反射體的橫截面?zhèn)?br> 視圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的修正例的立體圖，其中以改型方式 將第二平行化反射體提供給主聚光反射體；
圖4(a)和4(b)是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的彼此相聯(lián)的多個聚光模塊的概念圖5 (a) _5 (d)是示出各種排列的聚光模塊的概念圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的第三反射模塊的立體圖；以及
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的控制第三反射模塊的第三平面式反射體
的樞轉(zhuǎn)移動的原理的方框圖。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解附圖不按精確 比例且這些附圖中的相同部件由相同的附圖標(biāo)記來表示。
參照圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的聚集太陽光的裝置包括聚光模 塊1和生能模塊40。
聚光模塊1以最佳聚光效率采集預(yù)定地點上的太陽光。聚光模塊1包括主 聚光反射體10和第二平行化反射體20。聚光模塊1可進一步包括第三反射模 塊30、保護蓋15以及太陽位置跟蹤機構(gòu)。
生能模塊40將由聚光模塊1聚集的太陽能轉(zhuǎn)化成熱能或電能。生能模塊 40包括熱聚集器41、水箱45、熱交換器42、發(fā)電機42以及電容器44。
在下文中結(jié)合各實施例對聚光模塊1和生能模塊40作更詳細(xì)地說明。
主聚光反射體10可具有各種形狀，包括球形、拋物線形等。在本實施例 中，主聚光反射體10具有拋物線形狀。主聚光反射體10主要聚集和聚焦太陽 光以將所聚集的光(即太陽光)轉(zhuǎn)移至第二平行化反射體20。
這里，主聚光反射體10的外觀不是本領(lǐng)域內(nèi)公知的拋物線凹陷形狀，而 是圖3所示的太陽能碟形。該太陽能碟形主聚光反射體10可具有球形或拋物 線形內(nèi)圓表面。在本實施例中，考慮到第二平行化反射體20如下所述的安裝 地點和聚光效率，太陽能碟形主聚光反射體10具有拋物線內(nèi)表面。
主聚光反射體10具有形成在其中心并具有預(yù)定直徑(該直徑不必與第二 平行化反射體的直徑相同)的通孔ll，因此光通過第二平行化反射體20的反 射透過通孔11轉(zhuǎn)移至主聚光反射體10后面的地點。
主聚光反射體IO可進一步在通孔11后面設(shè)有凸起lla。凸起lla允許透過通孔ll的太陽光更有效地轉(zhuǎn)移至生能模塊40而沒有擴散反射。結(jié)果，可減 少主聚光反射體10后面的光損失。
第二平行化反射體20位于主聚光反射體10前面以將主要由主聚光反射體 10聚集的光向通孔11轉(zhuǎn)移。
這里，由于第二平行化反射體20位于主聚光反射體10前面，存在因遮擋 朝向主聚光反射體10的太陽光而降低聚光效率的可能性。因此，為使這個問 題最小化，應(yīng)盡可能地減小第二平行化反射體20的尺寸。例如，第二平行化 反射體20可具有與主聚光反射體10表面積的2 10%相當(dāng)?shù)母”砻娣e?；?者，第二平行化反射體20可具有與主聚光反射體10表面積的2 5%相當(dāng)?shù)谋?面積。
第二平行化反射體20可通過延伸至主聚光反射體10的周邊或其它合適部 分的多根導(dǎo)線線材25以懸掛狀態(tài)固定。此外，第二平行化反射體20被配置成 將由主聚光反射體10聚集的光作為平行光反射，從而獲得最佳的反射效率和 聚光效率。
線材25設(shè)有能夠調(diào)整線材25長度的長度調(diào)整機構(gòu)26。主聚光反射體10 和第二平行化反射體20之間的距離可通過長度調(diào)整機構(gòu)26調(diào)整，以使第二平 行化反射體20的位置能夠根據(jù)主聚光反射體10的形狀或通孔11的位置精確 地予以調(diào)整。
長度調(diào)整機構(gòu)26可通過業(yè)內(nèi)已知的各種方式制造。例如，準(zhǔn)備兩股線材 25和用于固定線材25的緊固架26。然后，其中一根線材25被推過或拉過緊 固架26以具有預(yù)定的長度并通過緊固件27牢固地固定于緊固架26。
就此而言，第二平行化反射體20不同于用于聚集太陽光的傳統(tǒng)裝置，這 類傳統(tǒng)裝置中的光通過主反射體或第二反射體被反射至主反射體前方的地點 并在該地點利用光。即，第二平行化反射體20不將光反射至主聚光反射體10 前方的地點，而是反射至主聚光反射體10后面的地點。在下文中將說明使用 根據(jù)本實施例的第二平行化反射體20的原因。
首先，由于主聚光反射體10的前半部分包括聚光部，將熱聚集器或發(fā)電 機設(shè)置在這個部分會由其體積遮擋聚光部，由此劣化聚光效率。其次，當(dāng)安裝 保護蓋15以保護主聚光反射體10時，可借助第二平行化反射體20方便地將保護蓋15安裝在主聚光反射體10上，由此允許方便地安裝保護蓋。
圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的裝置的修正例的立體圖，其中第二平行化 反射體以改型方式設(shè)置于主聚光反射體。在本實施例中，多個小孔形成在通孔 11周圍并各自配合在多個支承件29上，每個支承件29具有預(yù)定的長度并被設(shè) 置成從主聚光反射體IO的前側(cè)開始延伸。此外，第二平行化反射體20具有沿 其內(nèi)周形成的多個小孔，以使每個支承件29的末端配合入相關(guān)聯(lián)的小孔，從 而將第二平行化反射體20安裝在支承件29上。
第二平行化反射體20的配置使多根線材遮擋主聚光反射體10的表面的問 題最小化，如圖2所示，并防止第二平行化反射體20因線材的彈性不必要的 移動，由此第二平行化反射體20能更牢固地安裝在主聚光反射體10的前面。
應(yīng)當(dāng)理解，可根據(jù)主聚光反射體10的焦點調(diào)整支承件29的長度。此外， 盡管圖中未示出，然而支承件29可如折疊式天線那樣配置成具有可調(diào)長度。
如圖2所示，保護蓋15是透明的并設(shè)置在與第二平行化反射體20共線的 位置(這里，第二平行化反射體20可安裝到保護蓋或與之形成一體)或設(shè)置 在主聚光反射體IO前面以保護主聚光反射體10 (和第二平行化反射體20)。 保護蓋15可由透明材料形成，例如玻璃、丙烯、聚碳酸酯(PC)等構(gòu)成，它 具有足夠的透明度和耐用性，從而確保太陽光充分和正確地從中透過。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，保護蓋15可安裝在從主聚光反射體10的外周 筆直延伸的平行平面上，或安裝成相對其外周具有凸起的曲率以充分地覆蓋主 聚光反射體10。應(yīng)當(dāng)理解，將保護蓋15安裝在從主聚光反射體10的外周筆直 延伸的平行平面上更有利于防止焦點上的太陽光聚集受到不必要折射的阻斷。
保護蓋15用來防止曝露于外部的主聚光反射體10的聚光效率或耐用性的 劣化，這可以是由于氣候和季節(jié)的原因受到外來物質(zhì)污染而造成的。
此外，保護蓋15的表面可經(jīng)過防水處理以確保便于用水清洗保護蓋。另 外，保護蓋15的表面可經(jīng)過硬鍍層處理以使由于摩擦或沖擊造成的刮擦最小 化。另外，保護蓋15的表面可使用Ti02材料(光催化劑材料)經(jīng)受光催化涂 敷處理，這樣做能通過與太陽光反應(yīng)分解例如有機材料等的外來物質(zhì)。
使用保護蓋15能夠通過便利的清洗操作確保主聚光反射體10的聚光效 率，并且即使是雨水等也能輕易地去除灰塵或外來物質(zhì)，從而提高耐用性。通過第二平行化反射體20轉(zhuǎn)移至主聚光反射體10后面的地點的光可直接 由生能模塊40用于集熱或發(fā)電。裝置可進一步包括在主聚光反射體10后面的 第三反射模塊30。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，聚光模塊1可實現(xiàn)為具有300X300或700X700mm 的小尺寸。聚光模塊1的小尺寸不僅能夠減少各反射體的制造成本，還減少各 反射體的焦距并減少裝置的總體積，從而使裝置適用于各種地理區(qū)域。另外， 聚光模塊1的小尺寸允許多個聚光模塊排列成多種陣列以確保聚光模塊優(yōu)越的 聚光能力和更為靈活的配置，同時提供控制便利。
因此，當(dāng)裝置包括聚光模塊1的陣列時，可嘗試通過將已由各聚光模塊l 匯聚的光再匯聚而盡可能地提高聚光效率。
為了實現(xiàn)這種嘗試，第三反射模塊30包括第三平面式反射體31和支承件 33。第三反射模塊30通過改變已通過多個聚光模塊1中的每一個的第二平行 化反射體20經(jīng)由主聚光反射體10的通孔11轉(zhuǎn)移至主聚光反射體IO后面的位 置的光的方向并使其朝向生能模塊40而使太陽能生能最大化。
圖4(a)和4(b)是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的彼此相聯(lián)的多個聚光模塊的 概念圖，而圖5(a)—5(d)是示出聚光模塊的各種排列的概念圖。
圖4(a)示出1X7列的聚光模塊1，而圖4(b)示出3X3列的聚光模塊l。
參照圖1和圖4，在第三反射模塊30中，第三平面式反射體31可樞轉(zhuǎn)地 支承在支承件33上并將己通過第二平行化反射體20的反射經(jīng)由主聚光反射體 10的通孔11到達主聚光反射體10后面位置的光反射向生能模塊40，以使光 最終在例如集熱器的生能模塊40中聚集。
在第三反射模塊30中，第三平面式反射體31可具有根據(jù)生能模塊40的 位置和尺寸設(shè)定的各種反射角。在這方面，要注意由第三平面式反射體31反 射的光必須引向生能模塊40。
盡管第三反射模塊30在本實施例中被描述為多個聚光模塊1設(shè)置，然而 它也能為包含一個聚光模塊l的裝置設(shè)置。另一方面，盡管可以想到設(shè)置第四 或第五平面式反射體以將光轉(zhuǎn)移至另一位置，然而三個反射體——即如上所述 的主反射體至第三反射體一一可能就足以防止因頻繁的反射造成的聚光效率 的劣化。參照圖5，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，可根據(jù)安裝場所的環(huán)境和需求按需
要確定單位聚光模塊1的數(shù)目和配置。例如，聚光模塊1可排列成2X2、 3X3、 4X4等四邊形陣列，或排列成1X7之類的平行六面體陣列。
每個聚光模塊1包括與其它聚光單元1相連的連接件。連接件的例子包括 支架、用于舌榫聯(lián)接的凹槽/凸起結(jié)構(gòu)等。
換句話說，根據(jù)本發(fā)明實施例的聚光模塊l允許模塊組件方式的應(yīng)用，由 此提高安裝性和組裝效率、批量生產(chǎn)并減少制造成本。
如圖6清楚示出地，在根據(jù)本實施例的第三反射模塊30中，第三平面式 反射體31可樞轉(zhuǎn)地支承在具有預(yù)定長度的支承件33上。
尤其，第三平面式反射體31經(jīng)由充當(dāng)使第三平面式反射體31在支承件 33上向上一向下樞轉(zhuǎn)移動的水平軸的水平樞軸部分32以及充當(dāng)使第三平面式 反射體31在支承件33上水平轉(zhuǎn)動的垂直軸的垂直樞軸部分34連接于支承件 33，因此第三平面式反射體31可改變相對水平方向的安裝角并沿垂直方向轉(zhuǎn) 動一預(yù)定角度。
換句話說，第三平面式反射體31經(jīng)由設(shè)置在第三平面式反射體31下部的 相對側(cè)的支架32a連接于支承件33的上部，并通過連接部分36連接于設(shè)置在 支架32a中的水平樞軸部分32，連接部分36從第三平面式反射體31的下部以 預(yù)定長度延伸入支架32a，盡管在圖中未示出。
水平樞軸部分32看上去類似于已知的沿水平方向延伸的鉸鏈。然而，根 據(jù)本發(fā)明的一個實施例，水平樞軸部分32在其連接于支架32a的一部分設(shè)有 止動件以使其不通過自然力而只通過驅(qū)動電機樞轉(zhuǎn)，并可以被配置成增加摩擦 系數(shù)。例如，可在支架周圍形成細(xì)小的凸起并在水平樞軸部分周圍形成與所述 凸起對應(yīng)的凹槽以實現(xiàn)舌榫聯(lián)接。提供這種結(jié)構(gòu)以防止第三平面式反射體31 容易地因例如風(fēng)等自然力而轉(zhuǎn)動，從而防止光聚集到生能模塊40中受到阻礙。
盡管圖中未示出，水平樞軸部分32連接到驅(qū)動電機，例如一個用于精確 轉(zhuǎn)動控制的步進電機，并因驅(qū)動電機而樞轉(zhuǎn)，從而使連接于水平樞轉(zhuǎn)部分32 的第三平面式反射體31可相對于水平方向樞轉(zhuǎn)一固定角度。
此外，水平樞軸部分32的一側(cè)連接于垂直樞軸部分34，該垂直樞軸部分 34沿垂直方向延伸且平行于支承件33的內(nèi)部空間。垂直樞軸部分34被設(shè)置在支承件33中并連接于獨立的電動機35。由此，垂直樞軸部分34通過電動機 35相對于水平方向轉(zhuǎn)過一固定角度。
通過這種結(jié)構(gòu)，第三平面式反射體31理論上可通過垂直樞軸部分34的轉(zhuǎn) 動相對平坦表面轉(zhuǎn)過360度。
這里，水平樞軸部分32和垂直樞軸部分34可由公知的機械構(gòu)件實現(xiàn)，例 如萬向節(jié)。具體地說，如圖6所示，水平樞軸部分32被設(shè)置在連接部分36和 垂直樞軸部分34之間并連接于能夠直接將轉(zhuǎn)動力傳至水平樞軸部分32以獲得 水平樞軸部分32的樞轉(zhuǎn)移動的獨立驅(qū)動電機。例如，水平樞軸部分32經(jīng)由獨 立的軸連接于驅(qū)動電機或在其一側(cè)設(shè)有齒輪以使接觸該齒輪的動力傳輸齒輪 能通過驅(qū)動電機而轉(zhuǎn)動。此外，垂直樞軸部分34也可通過位于垂直樞軸部分 34下端的獨立電動機35而轉(zhuǎn)動。連接部分36連接于第三平面式反射體31的 下表面以使第三平面式反射體31通過連接部分36的水平或向上一 向下樞轉(zhuǎn)而 沿水平方向或向上一向下方向樞轉(zhuǎn)。
就此而言，第三反射體31的水平或向上一向下樞轉(zhuǎn)用來與連續(xù)變化的太 陽路徑對應(yīng)地將已聚集在聚光模塊1中的太陽光方便和高效地轉(zhuǎn)移至生能模塊 40。
圖7是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的控制第三反射模塊的第三平面式反射體 的樞轉(zhuǎn)移動的原理的方框圖。
如上所述，第三平面式反射體31因跟蹤太陽路徑而需要改變在支承件上 的角度，所述太陽路徑從白天到黑夜或根據(jù)季節(jié)變化。此外，當(dāng)如圖4所示使 用多個聚光模塊l以聚光至單個生能模塊40時，則需要對多個第三平面式反 射體31的每個布置角度實現(xiàn)精確的調(diào)整。
為了獲得第三平面式反射體31的布置角度的精確控制，根據(jù)本實施例的 第三反射模塊30還包括控制器131、第一角度調(diào)整模塊134以及第二角度調(diào)整 模塊135?？刂破?31包括太陽位置跟蹤機構(gòu)132和查找表133。
控制器131將驅(qū)動信號發(fā)送至第一和第二角度調(diào)整模塊134、 135以調(diào)整 分別連接于水平和垂直樞軸部分32、 34的驅(qū)動電機和電動機35的旋轉(zhuǎn)度數(shù)。 為此，控制器131包括太陽位置跟蹤機構(gòu)132，它們能跟蹤太陽的位置并將關(guān) 于太陽具體位置的信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，如業(yè)內(nèi)公知的那樣。此外，當(dāng)提供預(yù)定數(shù)量的第三平面式反射體31時，控制器131的查找表133具有通過之前計 算得到的第三平面式反射體31根據(jù)太陽所在具體位置的數(shù)字值(位置值)聚 光于生能模塊40的水平樞轉(zhuǎn)角和/或垂直樞轉(zhuǎn)角而獲得的數(shù)據(jù)庫。
例如，當(dāng)1X7第三反射模塊30線形排列時，控制器131設(shè)定每個反射模 塊30的序列號并從査找表133中提取第三平面式反射體31的布置角度作為驅(qū) 動信號，這是通過處于具體太陽位置的各第三反射模塊30中的第三平面式反 射體31取得的。這里，太陽的具體位置由太陽位置跟蹤機構(gòu)132作為指示太 陽位置的預(yù)定數(shù)字值給出。然后，控制器131將驅(qū)動信號發(fā)送至相應(yīng)的第三平 面式反射體31 。由于多個第三平面式反射體31根據(jù)多個第三平面式反射體31 的配置具有不同的布置角度、不同的間距等，因此驅(qū)動信號具有不同的值。
驅(qū)動信號可分成用于使水平樞軸部分32轉(zhuǎn)動的水平驅(qū)動信號以及用于使 垂直樞軸部分34轉(zhuǎn)動的垂直驅(qū)動信號。
第一角度調(diào)整模塊134從控制器131接收水平驅(qū)動信號以調(diào)整連接于水平 樞軸部分34的驅(qū)動電機的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，而第二角度調(diào)整模塊135從控制器131 接收垂直驅(qū)動信號以調(diào)整連接于垂直樞軸部分35的電動機35的旋轉(zhuǎn)度數(shù)。
通過這種結(jié)構(gòu)，第三平面式反射體31能根據(jù)太陽位置或第三平面式反射 體31的配置更精確和高效地將聚集于聚光模塊1中的太陽光轉(zhuǎn)移至生能模塊 40。
由于傳統(tǒng)反射體具有通過研磨玻璃或金屬表面形成的鏡面，因此傳統(tǒng)反射 體笨重且容易損壞。為了克服傳統(tǒng)反射體的這些問題，主聚光反射體10和第 二平行化反射體20可由聚合樹脂構(gòu)成，從而減少反射體的重量、被損壞的可 能性以及制造成本。應(yīng)當(dāng)理解，第三平面式反射體31也可基于相同原因由聚 合樹脂構(gòu)成。
根據(jù)本實施例的反射體的聚合樹脂的一個例子包括聚對苯二甲酸丁二酯， 這是一種輕便和耐久的材料且允許通過注塑模制大批量制造。或者，由30%比 重的玻璃纖維以及PC和ABS混合物作為基礎(chǔ)材料的材料可用來提高高溫下表 面覆層期間的耐熱性。
另外，反射體IO、 20、 31可經(jīng)過金屬鍍層處理以使反射效率最大化。 具體地說，當(dāng)在反射體10、 20、 31的表面上進行金屬鍍層時，在反射體10、 20、 31的表面上覆以具有高反射系數(shù)的鉻(Cr)或鋁(Al)至1 100um的厚 度，之后在Cr或Al覆層上覆以Si02至10 50um的厚度以在其上形成保護 性覆膜，從而提供優(yōu)越的反射效率。
根據(jù)該實施例，聚光模塊1包括太陽位置跟蹤機構(gòu)以根據(jù)太陽的位置控制 聚光模塊1的朝向。太陽位置跟蹤機構(gòu)是業(yè)內(nèi)公知的(例如參見No. 343263 韓國專利、No. 836870韓國專利等)，因此，在此省去其詳細(xì)說明。
再看圖1，生能模塊1的作用就像將由一般太陽光聚光模塊聚集的太陽光 轉(zhuǎn)化成熱能或電能的公知系統(tǒng)。
換句話說，生能模塊40接收由第二平行化反射體20(或第三平面式反射體 31)匯聚的光并使用光加熱水或產(chǎn)生電能。
例如，集熱器41具有從光聚集熱量的功能，而熱交換器42用來直接加熱 從水箱45送來的冷水。
此外，盡管發(fā)電機43連接于熱交換器42和水箱42，發(fā)電機42的主要功 能是將太陽光轉(zhuǎn)化成電能。電容器44用來聚集由發(fā)電機43產(chǎn)生的電能。
這里，集熱器41可由例如鋁、SUS或銅的金屬材料構(gòu)成，并包括有效地 將太陽光轉(zhuǎn)化成熱源的熱媒。熱媒可由錫、鉛、鹽和業(yè)內(nèi)公知的其它材料構(gòu)成。
集熱器41的表面可經(jīng)過噴砂以增加集熱器41的表面積，并可進一步覆以 黑漆或電鍍以黑鉻(至大約1 50um的厚度)以增加吸熱效率。
集熱器41的表面可進一步提供有氣凝膠以有效地屏蔽對外界的熱損耗。
盡管圖中未示出，氣凝膠形成在集熱器41表面上并在由例如硅納米結(jié)構(gòu) 的各種材料構(gòu)成的殼體內(nèi)包含氣態(tài)分子，由此確保優(yōu)于已有隔熱器的隔熱效 果。
生能模塊40具有多種應(yīng)用場合。尤其，由于生能模塊40位于主聚光反射 體10的后面，生能模塊能積極地應(yīng)用于更大范圍的應(yīng)用場合而不受其體積或 形成方式的限制。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該裝置包括位于反射器后面以利用光的生能模 塊，從而提高聚光效率和生能效率同時允許生能模塊的尺寸和形狀的各種變 化。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該裝置設(shè)有多個聚光模塊，每個聚光模塊能將已反射至反射體后面的位置的光聚集和轉(zhuǎn)移至生能模塊，從而便于根據(jù) 需要調(diào)整聚光量，同時實現(xiàn)聚光模塊的各種配置和數(shù)目調(diào)整。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，裝置的反射體受到保護，從而提高裝置 的耐用性。
此外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，反射體和保護蓋受到特殊的表面處理， 從而提高裝置的聚光效率和耐用性。
另外，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，該裝置包括配置成根據(jù)太陽的位置自動 調(diào)整位置的第三反射體。
盡管已提供一些實施例以結(jié)合附圖描述本發(fā)明，然而本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員容 易理解這些實施例僅以示例方式給出，并能作出各種修改和變化而不脫離如所 附權(quán)利要求書定義的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種聚集太陽光的裝置，包括主聚光反射體，所述主聚光反射體具有內(nèi)圓形表面和從所述內(nèi)圓形表面的邊緣伸出的外平面，以及形成在所述內(nèi)圓形表面中央的通孔，所述主聚光反射體在內(nèi)圓形表面前面的焦點上聚集太陽光；第二平行化反射體，所述第二平行化反射體設(shè)置在主聚光反射體前面的焦點附近并將已由所述主聚光反射體反射的太陽光作為平行光反射向所述通孔；以及連接機構(gòu)，所述連接機構(gòu)將第二平行化反射體連接于主聚光反射體以等待固定在所述焦點附近。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述內(nèi)圓形表面具有球形和 拋物線形中的一種形狀。
3. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，主聚光反射體和第二平行化 反射體中的至少一個由聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，還包括保護蓋，所述保護蓋由透明材料構(gòu)成并設(shè)置在所述主聚光反射體前面以覆 蓋主聚光反射體和第二平行化反射體。
5. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述保護蓋連接到結(jié)合于所 述主聚光反射體，所述保護蓋的邊緣接觸所述主聚光反射體的外平面。
6. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述保護蓋具有平面形狀。
7. 如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述保護蓋的表面被涂敷以 含Ti02的光催化劑材料。
8. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，還包括從所述主聚光反射體的通孔向后延伸成圓筒形的凸起，用來將已通過所述 第二平行化反射體反射向所述通孔的太陽光引導(dǎo)至所述主聚光反射體后面的 位置。
9. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述連接件設(shè)有通過調(diào)整所 述連接件的長度而調(diào)整所述第二平行化反射體的位置的長度調(diào)整機構(gòu)。
10. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括包括集熱器和發(fā)電機中的一個的生能模塊，所述集熱器在接收由第二平行 化反射體反射的太陽光后將太陽能轉(zhuǎn)化成熱能，而所述發(fā)電機在接收由第二平 行化反射體反射的太陽光后將太陽能轉(zhuǎn)化成電能。
11. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括位于所述主聚光反射體后面的第三反射模塊，用來將已通過通孔轉(zhuǎn)移至所 述主聚光反射體后面位置的太陽光反射和轉(zhuǎn)移至所述生能模塊。
12. 如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述第三反射模塊包括將 已由第二平行化反射體反射的太陽光反射向所述生能模塊的第三平面式反射 體以及支承所述第三平面式反射體的支承件，所述第三平面式反射體沿水平方 向在所述支承件上轉(zhuǎn)動或在所述支承件上相對于水平方向以固定角度向上和 向下樞轉(zhuǎn)。
13. 如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述第三反射模塊包括 控制器，所述控制器包括太陽位置跟蹤機構(gòu)以及查找表，所述太陽位置跟蹤機構(gòu)將變化的太陽位置轉(zhuǎn)化成作為數(shù)字值給出的位置信息，所述查找表包括 關(guān)于第三平面式反射體根據(jù)所述位置信息預(yù)設(shè)的向上一向下和水平樞轉(zhuǎn)角的 信息的數(shù)據(jù)庫，所述控制器發(fā)送具有關(guān)于第三平面式反射體根據(jù)太陽位置的樞 轉(zhuǎn)角的信息的驅(qū)動信號；以及角度調(diào)整模塊，所述角度調(diào)整模塊從所述控制器接收驅(qū)動信號并根據(jù)所述 驅(qū)動信號使所述第三平面式反射體轉(zhuǎn)動一預(yù)定角度。
14. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述集熱器的表面經(jīng)噴砂處理以增加所述集熱器的表面積。
15. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述熱聚集器的表面經(jīng)黑 鉻鍍層至1 50ym的厚度。
16. 如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述熱聚集器的表面涂敷 以含硅結(jié)構(gòu)的氣態(tài)分子的氣溶膠。
17. 如權(quán)利要求l所述的裝置，其特征在于，所述主聚光反射體和第二平 行化反射體中的至少一個在其表面上經(jīng)初步的鋁覆層至1 100 y m的厚度，之 后以Si02覆層至10 50um的厚度。
全文摘要
一種聚集太陽光的裝置包括主聚光反射體、第二平行化反射體和連接機構(gòu)。主聚光反射體具有內(nèi)圓形表面、形成在內(nèi)圓形表面邊上的外平面以及形成在內(nèi)圓形表面中央的通孔。主聚光反射體將太陽光聚集到內(nèi)圓形表面前方的焦點上。第二平行化反射體設(shè)置在主聚光反射體前方的焦點附近并將已由主聚光反射體反射的太陽光作為平行光反射向通孔。連接機構(gòu)將第二平行化反射體連接于主聚光反射體以等待固定在焦點附近。該裝置還包括設(shè)置在反射體后面的很能模塊。該裝置具有提高的聚光效率和生能效率。
文檔編號G02B7/182GK101614860SQ20091014620
公開日2009年12月30日 申請日期2009年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月16日
發(fā)明者曺永皙, 李昇昱 申請人:拉姆菲斯股份有限公司