專利名稱：旋轉(zhuǎn)拋物面聚光球面采光太陽能熱水發(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 能的旋轉(zhuǎn)拋物面聚光球面采光太陽能熱水發(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)競爭的焦點主要是太陽能接收效率之爭，可見提高接收效率對整個行業(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度，就成為人們利用太陽能時最為關(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現(xiàn)了太陽能聚光接收，國內(nèi)也有 類似的試驗裝置，但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價高難以在太陽能家用產(chǎn)品上得到推廣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的聚光裝置機械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價高等缺點.本發(fā)明針對 現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對現(xiàn)有技術(shù)進行了改進，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)方案是在一個長方形箱體內(nèi)安裝了多個太 陽能聚光接收機構(gòu)，在長方形箱體的上方安裝了一個水箱，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構(gòu)封閉在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚 光接收機構(gòu)整齊排列在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡 和一個光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對平面透明 蓋板，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面 反光鏡的焦點上，本發(fā)明的實施例一，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器由一塊半球面空心導(dǎo)熱 腔體和一塊半球面太陽能電池板構(gòu)成，各光能接收器的半球面太陽能電池板與該光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體同 心，太陽能聚光接收機構(gòu)被分為多組，各組光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體都通過一根 導(dǎo)熱管串接在一起，各組的導(dǎo)熱管的通過熱水管和冷水管與水箱相通，各光能接收器的半球面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的半球面空心導(dǎo) 熱腔體的表面上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體的球心與該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點相互重合、各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能 接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體的開口正對該太陽能聚光接收機構(gòu)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反 射面，在實施例一中當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，通過各旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的 反射使反射光線垂直照射在各光能接收器的半球面太陽能電池板上，光能的一部分通過各 光能接收器的半球面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過各光能接收器的半球 面空心導(dǎo)熱腔體轉(zhuǎn)換為熱能，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 各光能接收器的半球面太陽能電池板上的太陽光的強度，因而大幅提高了各光能接收器的 光電和光熱轉(zhuǎn)換率。本發(fā)明的實施例二，為了減少長方形箱體厚度，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接 收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體的球心與該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點 相互重合，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體的開口方向正對平 面透明蓋板。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度，因而大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率， 實現(xiàn)了在強光和弱光的環(huán)境下都有較高的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明實施例一的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本發(fā)明實施例一的太陽能聚光接收機構(gòu)剖視圖的放大圖。圖4是本發(fā)明實施例二的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖5是本發(fā)明實施例二的太陽能聚光接收機構(gòu)剖視圖的放大圖。圖6是旋轉(zhuǎn)拋物面的示意圖。在圖6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0，旋轉(zhuǎn)拋物面的焦點f，旋轉(zhuǎn)拋物面的對稱軸L。
具體實施例方式在圖1和圖2中，在一個長方形箱體3-1內(nèi)安裝了 25個太陽能聚光接收機構(gòu)，25 個太陽能聚光接收機構(gòu)被分為五組，在長方形箱體3-1的上方安裝了一個水箱8-1，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構(gòu) 封閉在長方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能聚光接收機構(gòu)整齊排列在長方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能 聚光接收機構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和一個光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機構(gòu) 的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對平面透明蓋板3-1，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收 器安裝在該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點上，本發(fā)明的實施例一圖3中給出了第一太陽能聚光接收機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在圖3中第 一太陽能聚光接收機構(gòu)由旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1和光能接收器1-2-1構(gòu)成，光能接收器 1-2-1由半球面空心導(dǎo)熱腔體5-2和半球面太陽能電池板10-2構(gòu)成，
半球面空心導(dǎo)熱腔體5-2通過導(dǎo)熱管9-1-3、冷水管9_1_2和熱水管9_1_1與水 箱8-1相通，半球面太陽能電池板10-2與半球面空心導(dǎo)熱腔體5-2同心，半球面太陽能電 池板10-2緊密粘合在半球面空心導(dǎo)熱腔體5-2的表面上，半球面空心導(dǎo)熱腔體5-2的球心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的焦點相互重合，半 球面空心導(dǎo)熱腔體5-2的開口正對旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1 在實施例一中當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時，通過旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡 1-1-1的反射使旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的反射光線垂直照射在半球面太陽能電池板10-2 上，光能的一部分通過半球面太陽能電池板10-2轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過半球面 空心導(dǎo)熱腔體5-2轉(zhuǎn)換為熱能，通過旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的反光聚焦作用大幅提高了 照射在半球面太陽能電池板10-2上的太陽光的強度，因而大幅提高了光能接收器1-2-1的 光電和光熱轉(zhuǎn)換率，實施例一中的各太陽能聚光接收機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項尺寸和光能接受過 程與第一太陽能聚光接收機構(gòu)相同。本發(fā)明的實施例二 在圖4和5中光能接收器1-2-1由半球面空心導(dǎo)熱腔體5_3 和半球面太陽能電池板10-3構(gòu)成，為了減少長方形箱體3-1厚度，半球面空心導(dǎo)熱腔體5-3 的球心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的焦點相互重合，半球面空心導(dǎo)熱腔體5-3的開口方向 正對平面透明蓋板4-1。
權(quán)利要求
一種旋轉(zhuǎn)拋物面聚光球面采光太陽能熱水發(fā)電裝置，由長方形箱體、水箱、冷水管、熱水管、平面透明蓋板和太陽能聚光接收機構(gòu)構(gòu)成，各太陽能聚光接收機構(gòu)都由一塊旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和一個光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對平面透明蓋板，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器由一塊半球面空心導(dǎo)熱腔體和一塊半球面太陽能電池板構(gòu)成，其特征是各光能接收器的半球面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體的表面上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體的球心與該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點相互重合、各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體的開口正對該太陽能聚光接收機構(gòu)旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反射面，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，通過各旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反射使反射光線垂直照射在各光能接收器的半球面太陽能電池板上，光能的一部分通過各光能接收器的半球面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過各光能接收器的半球面空心導(dǎo)熱腔體轉(zhuǎn)換為熱能，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的半球面太陽能電池板上的太陽光的強度，因而大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。
全文摘要
一種旋轉(zhuǎn)拋物面聚光球面采光太陽能熱水發(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，可用來實現(xiàn)在強光和弱光的環(huán)境下太陽能的采集和接收。
文檔編號F24J2/24GK101963405SQ20101050058
公開日2011年2月2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