專利名稱：一種固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于太陽(yáng)能收集的裝置，具體是一種固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦
直O(jiān)
背景技術(shù)：
目前，在太陽(yáng)能利用中有一種稱為菲涅爾棱鏡聚焦裝置，它對(duì)太陽(yáng)能利用的能量 轉(zhuǎn)化率高，但是也存在著不足之處，菲涅爾棱鏡聚焦裝置為了聚焦，必須全天跟著太陽(yáng)轉(zhuǎn) 動(dòng)，因此結(jié)構(gòu)上面就復(fù)雜很多，造價(jià)就高，很多用戶經(jīng)濟(jì)上難以承受。為了改變現(xiàn)狀，中國(guó)專利號(hào)200520031415. 1，名稱“一種太陽(yáng)能聚焦裝置”公開了 一種棱鏡的橫截面為四邊形，分為正棱鏡、過渡鏡、負(fù)棱鏡三部分，該三部分組成的聚光棱 鏡單體，聚光棱鏡單體的兩個(gè)側(cè)面和短邊均鍍有鍍銀層，長(zhǎng)邊面與負(fù)棱鏡相鄰的半面鍍有 能夠阻止大部分光線透過的半鍍銀層，將一個(gè)以上的聚光棱鏡單體連接起來(lái)圍成環(huán)狀，在 將直徑不相等的環(huán)圍繞組成聚光空錐，把一個(gè)以上的多個(gè)聚光空錐相鄰圍繞組成聚光半球 體。參見圖1所示。但是此種聚光裝置起到的作用是在某一特定時(shí)刻總有部分聚光空錐受 光聚焦，來(lái)達(dá)到不用跟隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng)即可聚焦的聚焦裝置。因此適用面較小，不適合全天進(jìn)行 使用，同時(shí)聚焦后產(chǎn)生的能量較弱。中國(guó)專利號(hào)200820005708. 6，名稱為“太陽(yáng)能電池聚焦裝置”，公開了一種新的收
集太陽(yáng)光的裝置，進(jìn)而達(dá)到可集中較多太陽(yáng)光能量，具體附圖可參見圖2。此種聚集裝置雖 然改變了收集太陽(yáng)光的方式，聚光效果也是十分明顯，但是此種裝置的缺點(diǎn)在于，裝置是固 定安裝的，不能進(jìn)行位置調(diào)整，始終處于被動(dòng)收集太陽(yáng)光的處境，收集的能量也是有限的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種利用固定焦點(diǎn)的方式，實(shí)現(xiàn)載熱體 的儲(chǔ)運(yùn)，并通過步進(jìn)裝置將反射鏡跟蹤太陽(yáng)的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為易于控制調(diào)節(jié)的步進(jìn)運(yùn)動(dòng)，便于 計(jì)算機(jī)的控制，以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的自動(dòng)化收集太陽(yáng)能的聚焦裝置。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，—種固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置，其特征在于包括一蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡面，在所述蝶形聚焦鏡面的邊緣設(shè)置框架，將所述的 聚焦鏡面固定在框架內(nèi)；所述蝶形的聚焦鏡面為一弧形的內(nèi)凹面，便于最大程度上的收集太陽(yáng)光。在所述框架上，靠近頂端的位置連接一根上同軸連接支桿，靠近底端處設(shè)置一季 節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，在所述季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上向外連接一根連接桿；在所述蝶形聚焦鏡面的背面中心處，連接一根下同軸連接支桿；所述上同軸連接支桿、下同軸連接支桿的另一端桿頭固定在一個(gè)支點(diǎn)上，所述支 點(diǎn)處連接一轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)軸和地軸始終處于平行的位置，在所述轉(zhuǎn)軸和上同軸連接支桿、 下同軸連接支桿的固定支點(diǎn)處與季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上向外連接的連接桿之間固定連接。包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置固定在所述與 地軸平行的轉(zhuǎn)軸另一端上，用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行位移。還包括一底座支架，底座支架設(shè)置有三個(gè)支腳，將所述蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡面和 所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過固定支架穩(wěn)定的放置在地面上。在本實(shí)用新型中，聚焦鏡面的焦點(diǎn)與季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置之間呈極軸式轉(zhuǎn)動(dòng)。在使用時(shí)，弧形的內(nèi)凹面聚焦鏡面焦點(diǎn)與季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的中心重合，保 證了聚焦鏡面在跟蹤太陽(yáng)隨季節(jié)變化的調(diào)節(jié)中保持焦點(diǎn)的固定性，并且轉(zhuǎn)軸的延長(zhǎng)線通過 聚焦鏡面的焦點(diǎn)，保證了焦點(diǎn)不隨轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而移動(dòng)，從而保證了碟式太陽(yáng)能聚焦裝置聚 焦光斑位置的固定性。該調(diào)節(jié)的方式的原理是極軸式轉(zhuǎn)動(dòng)使聚焦鏡面開口方向隨太陽(yáng)的移動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，保 證了太陽(yáng)光平行軸心線入射，該運(yùn)動(dòng)通過與轉(zhuǎn)軸連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)。聚 焦鏡面的季節(jié)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)通過季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)聚焦鏡面跟蹤隨季節(jié)變化導(dǎo) 致的陽(yáng)光入射角度的變化，該二維運(yùn)動(dòng)通過控制步進(jìn)電機(jī)，并實(shí)現(xiàn)電腦控制。本實(shí)用新型的有益效果是聚焦鏡面可由一片或幾片壓模成型的反射鏡面組裝而 成，理論聚光比可以達(dá)到3000°C以上，獲得500°C以上的熱載體溫度。由于不需調(diào)節(jié)拋物面 來(lái)實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)固定，因而該裝置可以一次性高精度組裝而成，實(shí)現(xiàn)較高的實(shí)際聚光比。同時(shí)通 過固定焦點(diǎn)式加熱，可以實(shí)現(xiàn)熱能的儲(chǔ)運(yùn)。采用碟群式-蒸汽輪機(jī)模式發(fā)電，更能提高光熱 以及熱電轉(zhuǎn)換效率。鑒于本實(shí)用新型具有固定焦點(diǎn)，較高聚光比等特點(diǎn)，通過二次聚光可以 提高聚光溫度和強(qiáng)度，使該項(xiàng)實(shí)用新型應(yīng)用于其他光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，如高溫蒸汽發(fā)生裝置，太 陽(yáng)能制氫冶煉，金屬冶煉以及晶體生長(zhǎng)等領(lǐng)域。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)聚光棱鏡單體剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)聚焦裝置的結(jié)構(gòu)剖視圖；圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖3所示，一種固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置，包括一蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡 面1，在蝶形聚焦鏡面1的邊緣安裝框架2，將聚焦鏡面1固定在框架2內(nèi)，其中蝶形的聚焦 鏡面1為一弧形的內(nèi)凹面，這樣便于最大程度上的收集太陽(yáng)光。在框架2上，靠近頂端的位 置安裝一根上同軸連接支桿3，靠近底端處安裝一季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4，季節(jié)調(diào)節(jié)軸心 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4上還向外連接一根連接桿41，同時(shí)在蝶形聚焦鏡面1的背面中心處，連接一根下 同軸連接支桿5，此時(shí)將上同軸連接支桿3、下同軸連接支桿5的另一端桿頭固定在一個(gè)支 點(diǎn)61上，支點(diǎn)61處連接一根轉(zhuǎn)軸6，轉(zhuǎn)軸6和地軸始終處于平行的位置，在轉(zhuǎn)軸6和上同軸 連接支桿3、下同軸連接支桿5的固定支點(diǎn)61處還與季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置4上向外連接 的連接桿41之間固定連接。還包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置7，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置7是固定在與地軸平行的轉(zhuǎn)軸6另一端上，用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸6進(jìn)行位移。還包括一底座支 架8，底座支架8設(shè)置有三個(gè)支腳，將蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡面1和驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 7通過固定支架8穩(wěn)定的放置在地面上，受到外力時(shí)不易發(fā)生晃動(dòng)。 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求一種固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置，其特征在于包括一蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡面，在所述蝶形聚焦鏡面的邊緣設(shè)置框架，將所述的聚焦鏡面固定在框架內(nèi)；在所述框架上，靠近頂端的位置連接一根上同軸連接支桿，靠近底端處設(shè)置一季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，在所述季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上向外連接一根連接桿；在所述蝶形聚焦鏡面的背面中心處，連接一根下同軸連接支桿；所述上同軸連接支桿、下同軸連接支桿的另一端桿頭固定在一個(gè)支點(diǎn)上，所述支點(diǎn)處連接一轉(zhuǎn)軸，所述的轉(zhuǎn)軸和地軸始終處于平行的位置，在所述轉(zhuǎn)軸和上同軸連接支桿、下同軸連接支桿的固定支點(diǎn)處與季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置上向外連接的連接桿之間固定連接；包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置固定在所述與地軸平行的轉(zhuǎn)軸另一端上，用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行位移；還包括一底座支架，底座支架設(shè)置有三個(gè)支腳，將所述蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡面和所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過固定支架穩(wěn)定的放置在地面上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置，其特征在于所述蝶形的聚 焦鏡面為一弧形的內(nèi)凹面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置，其特征在于所述聚焦鏡面 可由一片或幾片壓模成型的反射鏡面組裝而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置，其特征在于所述聚焦鏡面 的焦點(diǎn)與季節(jié)調(diào)節(jié)軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置之間呈極軸式轉(zhuǎn)動(dòng)。
專利摘要一種固定焦點(diǎn)的碟式太陽(yáng)能聚焦裝置，涉及用于太陽(yáng)能收集的裝置，包括一蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡面，一驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置固定在所述與地軸平行的轉(zhuǎn)軸另一端上，用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行位移；還包括一底座支架，底座支架設(shè)置有三個(gè)支腳，將所述蝶形的太陽(yáng)光聚焦鏡面和所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)及軸心轉(zhuǎn)動(dòng)裝置通過固定支架穩(wěn)定的放置在地面上。有益效果是由于不需調(diào)節(jié)拋物面來(lái)實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)固定，因而該裝置可以一次性高精度組裝而成，實(shí)現(xiàn)較高的實(shí)際聚光比。同時(shí)通過固定焦點(diǎn)式加熱，可以實(shí)現(xiàn)熱能的儲(chǔ)運(yùn)。采用碟群式-蒸汽輪機(jī)模式發(fā)電，更能提高光熱以及熱電轉(zhuǎn)換效率。
文檔編號(hào)G02B19/00GK201749250SQ20102027610
公開日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者李君君, 謝中立, 韓效鋒, 顏寧, 黃波 申請(qǐng)人:杭州立揚(yáng)聚光蓄熱科技有限公司;黃波