專(zhuān)利名稱(chēng)：太陽(yáng)能集熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種積聚太陽(yáng)能的集熱裝置，具體的說(shuō)是一種采用凹鏡和透鏡匯聚太陽(yáng)能的集熱裝置。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)太陽(yáng)灶只能單獨(dú)使用，彼此間的聯(lián)系不大，在實(shí)際使用時(shí)，其凹面鏡又不可能制造得過(guò)大，采光面積有限，匯聚的太陽(yáng)能受到限制，因而無(wú)法大規(guī)模的使用。
現(xiàn)有采用平面鏡反射原理的太陽(yáng)能裝置，平面鏡反射受制于反射角以及鏡面散射的限制，其集熱器又不能無(wú)限制的增高、增大，因此采光半徑受到很大限制。
另外，現(xiàn)有太陽(yáng)能電池利用太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，設(shè)計(jì)原理有兩種，一是光—電模式，二是光—熱—電模式。光—電模式生產(chǎn)太陽(yáng)能電池成本高、能量轉(zhuǎn)化效率低，經(jīng)濟(jì)效益差，這就限制了其大規(guī)模的生產(chǎn)和大范圍的應(yīng)用；光—熱—電模式需要把足夠多的光收集在一起才能獲得足夠的熱量來(lái)發(fā)電，這就必須配備龐大的采光源，然而，目前世界大多是采用平面鏡反射原理來(lái)匯聚太陽(yáng)光，這很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在針對(duì)現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱設(shè)備所存在的上述問(wèn)題，提出一種可單獨(dú)使用，也可組合使用，而且不受太陽(yáng)光反射角以及鏡面散射影響的新式太陽(yáng)能集熱裝置。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下一種太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于包括一個(gè)匯聚太陽(yáng)光的第一凹面鏡，和一個(gè)接收上述凹面鏡匯聚的光，并以平行線(xiàn)的方式發(fā)射出去的第二凸透鏡或第二凹面鏡，所述第二凸透鏡或第二凹面鏡發(fā)射出的平行光經(jīng)反射體匯聚到集熱器上；所述第一凹面鏡與第二凸透鏡、第二凹面鏡具有同一焦點(diǎn)。
所述第一凹面鏡安裝在一活動(dòng)支架上。
所述反射體為平面鏡或光纖。
所述平面鏡上安裝在活動(dòng)支撐上。
所述第二凸透鏡或第二凹面鏡發(fā)射出的平行光線(xiàn)經(jīng)第三凸透鏡傳輸?shù)焦饫w內(nèi)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于一、采用凹面鏡匯聚太陽(yáng)光，由平面鏡反射到集熱器；由于凹面鏡的朝向可以隨太陽(yáng)光的射入角度進(jìn)行調(diào)整，平面鏡亦可相應(yīng)調(diào)整，使反射光線(xiàn)始終指向集熱器，這樣便可盡大地增大采光半徑；二、光纖才采用使光在傳播過(guò)程中不會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象，有效地解決平面鏡光傳輸上存在的能量散失問(wèn)題，而且不受采光半徑限制；三、應(yīng)用本實(shí)用新型制作太陽(yáng)能電池，解決現(xiàn)有光—電模式生產(chǎn)成本高、能量轉(zhuǎn)化效率低的問(wèn)題，同時(shí)將其應(yīng)用到光—熱—電模式，為其提供足夠的能源，克服了采用平面鏡反射原理在設(shè)備規(guī)模上的限制，使大規(guī)模的設(shè)置采光源成為可能，而且也造價(jià)也不高，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益；四、本實(shí)用新型通過(guò)一些裝置的銜接還可為室內(nèi)照明、農(nóng)業(yè)溫室、工業(yè)冶煉提供能源。


圖1為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖圖1A圖1B為圖1中角度變換情況下的示意圖圖2為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖圖4為實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提出的是一種采用凹鏡和透鏡匯聚太陽(yáng)能的集熱裝置，旨在克服現(xiàn)有太陽(yáng)能集熱設(shè)備所存在的問(wèn)題。采用本實(shí)用新型可單獨(dú)使用，也可組合使用，而且不受太陽(yáng)光反射角以及鏡面散射影響。
出于例證的目的，
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例予以說(shuō)明。
實(shí)施例1如圖1所示，該太陽(yáng)能集熱裝置采光體為一個(gè)較大的凹面鏡M1，在其焦點(diǎn)前方設(shè)有一個(gè)較小的凸透鏡M2，它們有一個(gè)共同的焦點(diǎn)F1。凹面鏡M1將接收到的平行太陽(yáng)光聚焦到焦點(diǎn)F1上，根據(jù)凸透鏡M2的特性，匯聚于F1的光通過(guò)凸透鏡M2后變?yōu)槠叫泄馐?。在凸透鏡M2前方設(shè)置反射體，該反射體為平面鏡M3，平面鏡M3將光束反射到集熱器上。凹面鏡M1、焦點(diǎn)F1、凸透鏡M2、平面鏡M3連線(xiàn)上的F1O為主光軸。
凹面鏡M1(第一凹面鏡)安裝在一可以使其轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)支架上。支撐平面鏡的裝置是能與上述凹面鏡M1的活動(dòng)支架同步轉(zhuǎn)動(dòng)的活動(dòng)支撐。這樣，采光體可以隨太陽(yáng)光線(xiàn)的角度變化而調(diào)整，并且無(wú)論怎樣變換角度反射光線(xiàn)始終指向集熱器E，采光半徑將不受任何限制，如圖1A和圖1B所示。
實(shí)施例2如圖2所示，反射體采用的是光纖傳輸，第二凸透鏡M2發(fā)射出的平行光由第三凸透鏡M5轉(zhuǎn)變?yōu)榫劢构?，再通過(guò)光纖M4傳輸?shù)郊療崞鱁。
實(shí)施例3如圖3所示，用與第一凹面鏡M1反向的較小的第二凹面鏡M2代替前述第二凸透鏡，第一凹面鏡M1與第二凹面鏡M2同樣有共同的焦點(diǎn)，光源由第一凹面鏡M1匯聚到焦點(diǎn)后由第二凹面鏡M2反射出平行光束，再經(jīng)第一凹面鏡M1背后的反射體(平面鏡M3)反射到集熱器。
實(shí)施例4如圖4所示，在實(shí)施例3的基礎(chǔ)之上增設(shè)一個(gè)第三凸透鏡M3，第二凹面鏡M2反射出平行光束由第三凸透鏡M3集束，并通過(guò)光纖M4傳輸?shù)郊療崞鳌?br> 實(shí)施例5上述集熱器是接收光能，并將其以某種形式儲(chǔ)存起來(lái)的裝置。
實(shí)施例6本實(shí)用新型與太陽(yáng)能照明設(shè)備配合可作為太陽(yáng)能照明系統(tǒng)為室內(nèi)照明所用。此時(shí)，集熱器便是太陽(yáng)能照明設(shè)備之一。
實(shí)施例7本實(shí)用新型應(yīng)用于農(nóng)業(yè)，通過(guò)某種途徑將其匯聚的能源為溫室提供熱源。并使植物在自然光下進(jìn)行光合作用，避免人造光帶來(lái)的弊病，對(duì)于育種有著積極的作用。
實(shí)施例8本實(shí)用新型應(yīng)用于工業(yè)冶煉，采集的太陽(yáng)能通過(guò)集熱器為冶煉爐提供能源。該集熱器可將光能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，其本身也可即是冶煉爐。利用太陽(yáng)能直接為冶煉爐提供熱能，其效率將大于將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再用電轉(zhuǎn)化為熱能的方式。
實(shí)施例9應(yīng)用本實(shí)用新型制作太陽(yáng)能電池，解決現(xiàn)有光—電模式生產(chǎn)成本高、能量轉(zhuǎn)化效率低的問(wèn)題，同時(shí)將其應(yīng)用到光—熱—電模式，為其提供足夠的能源，克服了采用平面鏡反射原理在設(shè)備規(guī)模上的限制，使大規(guī)模的設(shè)置采光源成為可能，而且也造價(jià)也不高，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。
實(shí)施例10采用本實(shí)用新型還可用于太空能源開(kāi)發(fā)，若干個(gè)本裝置設(shè)于太空某個(gè)高度上，它們發(fā)射的光具有共同的焦點(diǎn)，即地面上的集熱器(接收能源的裝置)，該焦點(diǎn)可以是一個(gè)區(qū)域，若干集熱器設(shè)置在該區(qū)域內(nèi)。這樣便實(shí)現(xiàn)了太空能源的開(kāi)發(fā)利用。
權(quán)利要求1.一種太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于包括一個(gè)匯聚太陽(yáng)光的第一凹面鏡(M1)，和一個(gè)接收上述凹面鏡(M1)匯聚的光并以平行線(xiàn)的方式發(fā)射出去的第二凸透鏡或第二凹面鏡(M2)，所述第二凸透鏡或第二凹面鏡(M2)發(fā)射出的平行光經(jīng)反射體(M3)匯聚到集熱器(E)上；所述第一凹面鏡(M1)與第二凸透鏡、第二凹面鏡(M2)具有同一焦點(diǎn)(F1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于所述第一凹面鏡(M1)安裝在一活動(dòng)支架(T)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于所述反射體(M3)為平面鏡或光纖。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于所述平面鏡(M3)上安裝在活動(dòng)支撐上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于所述第二凸透鏡或第二凹面鏡(M2)發(fā)射出的平行光線(xiàn)經(jīng)第三凸透鏡(M5)傳輸?shù)焦饫w(M4)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能集熱裝置，其特征在于所述集熱器(E)是接收光能并將其以某種形式儲(chǔ)存起來(lái)的裝置。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提出的是一種采用凹鏡和透鏡匯聚太陽(yáng)能的集熱裝置，該裝置包括一個(gè)匯聚太陽(yáng)光的第一凹面鏡，和一個(gè)接收上述凹面鏡匯聚的光，并以平行線(xiàn)的方式發(fā)射出去的第二凸透鏡或第二凹面鏡，所述第二凸透鏡或第二凹面鏡發(fā)射出的平行光經(jīng)反射體匯聚到集熱器上；所述第一凹面鏡與第二凸透鏡、第二凹面鏡具有同一焦點(diǎn)。采用本實(shí)用新型可單獨(dú)使用，也可組合使用，而且不受太陽(yáng)光反射角以及鏡面散射影響，可廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)中。
文檔編號(hào)F24J2/08GK2757030SQ20042010550
公開(kāi)日2006年2月8日 申請(qǐng)日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者熊定全 申請(qǐng)人:熊定全