專利名稱：二次反射拋物面閉合腔體采光太陽能發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用旋轉(zhuǎn)拋物面聚光原理接收太陽能的二次反射拋物面閉合腔體采光太陽能發(fā)電裝置，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、公交站臺燈、交通信號燈等等，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)競爭的焦點(diǎn)主要是太陽能接收效率之爭，可見提高接收效率對整個(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)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對現(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)封閉在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長方形箱體內(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，太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)分為多組，在每一組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的前面都安裝了一塊長方形的大平面反光鏡、各組的大平面反光鏡的中間位子沿其長邊方向開有一條長直的光線入射狹縫，各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡與平面透明蓋板相交成45°角，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板、一塊圓錐面反光鏡和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，圓錐面反光鏡的頂部開有一個(gè)光線入射圓孔，各光能接收器的圓錐面反光鏡緊密的蓋在該光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板的旋轉(zhuǎn)拋物面開口處，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋緊密的蓋在該光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔上，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋、旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板和圓錐面反光鏡構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該組的大平面反光鏡的反光面的背面，各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的各旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板的旋轉(zhuǎn)拋物面開口正對該組的大平面反光鏡的光線入射狹縫并且各旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板的旋轉(zhuǎn)拋物面開口正對該旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板的旋轉(zhuǎn)拋物面焦點(diǎn)和半球面透明導(dǎo)光蓋的球心和圓錐面反光鏡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， 各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)位于該組的大平面反光鏡的光線入射狹縫上，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，入射光線通過各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡和旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反射聚焦后都能穿過大平面反光鏡的光線入射狹縫和圓錐面反光鏡的光線入射圓孔照射在各光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板上，照射在各光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板上的光能通過旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，因各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋、圓錐面反光鏡和旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且各光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔很小，進(jìn)入各光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔的光線經(jīng)各光能接收器的圓錐面反光鏡的反射多次照射在各光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板上，光能的大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽虼舜蠓岣吡烁鞴饽芙邮掌鞯墓怆娹D(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電轉(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轉(zhuǎn)換率。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(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)明的整體結(jié)構(gòu)圖的B-B剖視圖。圖4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5是旋轉(zhuǎn)拋物面的示意圖。在圖5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)拋物面的對稱軸L。
具體實(shí)施例方式在圖1、圖2和圖3中，在一個(gè)長方形箱體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，在第一組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面的前面都安裝了大平面反光鏡1-1-1，在第二組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面的前面都安裝了大平面反光鏡1-1-2，在第三組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面的前面都安裝了大平面反光鏡1-1-3，在第四組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面的前面都安裝了大平面反光鏡1-1-4，在第五組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面的前面都安裝了大平面反光鏡1-1-5，上述五個(gè)大平面反光鏡的中間位子沿其長邊方向都開有一條長直的光線入射狹縫，上述五個(gè)大平面反光鏡與平面透明蓋板4-1相交成 45° 角，圖4中給出了第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在圖4中第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)由旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構(gòu)成，光能接收器1-3-1由旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1、圓錐面反光鏡7-1和半球面透明導(dǎo)光蓋6-1構(gòu)成，圓錐面反光鏡7-1 的頂部開有一個(gè)光線入射圓孔，圓錐面反光鏡7-1緊密的蓋在旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1的旋轉(zhuǎn)拋物面開口處，半球面透明導(dǎo)光蓋6-1緊密的蓋在圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔上，圓錐面反光鏡7-1、半球面透明導(dǎo)光蓋6-1和旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，光能接收器1-3-1安裝在大平面反光鏡1-1-1的反光面的背面，旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1的旋轉(zhuǎn)拋物面開口正對大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫，旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1的旋轉(zhuǎn)拋物面開口正對旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的反光面，旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1的旋轉(zhuǎn)拋物面焦點(diǎn)和半球面透明導(dǎo)光蓋6-1的球心和圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔的圓心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的焦點(diǎn)相互重合，旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的焦點(diǎn)位于大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫上，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時(shí)，入射光線通過大平面反光鏡1-1-1和旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的反射聚焦都能穿過大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫和圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔照射在旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1上，照射在旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1上的光能通過旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1轉(zhuǎn)換為電能，因圓錐面反光鏡7-1、半球面透明導(dǎo)光蓋6-1和旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔很小，進(jìn)入圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔的光線經(jīng)圓錐面反光鏡7-1的反射多次照射在旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板10-1上，光能大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，因而大幅提高了光能接收?-3-1的光電轉(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. 一種二次反射拋物面閉合腔體采光太陽能發(fā)電裝置，由長方形箱體、平面透明蓋板、 大平面反光鏡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)的光能接收器都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板、一塊圓錐面反光鏡和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，圓錐面反光鏡的頂部開有一個(gè)光線入射圓孔，其特征是各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該組的大平面反光鏡的反光面的背面，各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的各旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板的旋轉(zhuǎn)拋物面開口正對該組的大平面反光鏡的光線入射狹縫并且各旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板的旋轉(zhuǎn)拋物面開口正對該旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板的旋轉(zhuǎn)拋物面焦點(diǎn)和半球面透明導(dǎo)光蓋的球心和圓錐面反光鏡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，各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點(diǎn)位于該組的大平面反光鏡的光線入射狹縫上，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，入射光線通過各組太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡和旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反射聚焦后都能穿過大平面反光鏡的光線入射狹縫和圓錐面反光鏡的光線入射圓孔照射在各光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板上，照射在各光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板上的光能通過旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，因各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋、圓錐面反光鏡和旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且各光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔很小，進(jìn)入各光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔的光線經(jīng)各光能接收器的圓錐面反光鏡的反射多次照射在各光能接收器的旋轉(zhuǎn)拋物面形太陽能電池板上，光能的大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，因此大幅提高了各光能接收器的光電轉(zhuǎn)換率。
全文摘要
一種二次反射拋物面閉合腔體采光太陽能發(fā)電裝置，該裝置通過大平面反光鏡和旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡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G02B19/00GK102447421SQ201010500750
公開日2012年5月9日 申請日期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 申請人:北京印刷學(xué)院