專利名稱：雙旋轉(zhuǎn)拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種太陽能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用旋轉(zhuǎn)拋物面聚光原理接收 太陽能的雙旋轉(zhuǎn)拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，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。
技術(shù)背景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
實用新型內(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.本實用新型 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、它可實現(xiàn)太陽能的聚光接收。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是雙旋轉(zhuǎn)拋物面反射平行光聚焦 太陽能熱電采光裝置由長方形箱體、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。在長方形箱體內(nèi)安裝了多個太陽能聚光接收機構(gòu)，各個太陽能聚光接收機構(gòu)都由 一塊大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡、一塊小旋轉(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)整齊排列在長方形箱體內(nèi)，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的 結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項尺寸 相同，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，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)。各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口 相對焦點相互重合，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口方向相同，各 個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口方向正對平面透明蓋板，各個太陽能 聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的對稱軸相互平行，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋 轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點位于同一與平面透明蓋板平行的平面上，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的對稱軸都與平面透明蓋板相互垂直。各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器都由一個圓盤形空心導(dǎo)熱腔體和一塊圓 形平面太陽能電池板構(gòu)成，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的圓形平面太陽能電池板 緊密粘合在該光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的表面上，在各個太陽能聚光接收機構(gòu)的 大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的頂部開有一個光線入射圓孔，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接 收器被安裝在該太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的光線入射圓孔上，各太陽能 聚光接收機構(gòu)的小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對該太陽能聚光接收機構(gòu)光能接收器的圓 形平面太陽能電池板的采光平面。在長方形箱體的上方安裝了一個水箱，太陽能聚光接收機構(gòu)被分為多組，各組太 陽能聚光接收機構(gòu)的各光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體都通過一根導(dǎo)熱管串接在一起， 各組太陽能聚光接收機構(gòu)的導(dǎo)熱管的上端通過熱水管與水箱相通，各組太陽能聚光接收機 構(gòu)的導(dǎo)熱管的下端通過冷水管與水箱相通，當(dāng)各光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體在太陽 光照射下受熱時，水箱中的水經(jīng)各光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的下端流入圓盤形空 心導(dǎo)熱腔體并從圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的上端流回水箱中，在水箱和各光能接收器的圓盤形 空心導(dǎo)熱腔體之間形成冷熱水的對流。當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，入射光線經(jīng)各太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋 轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光聚焦形成平行光線照射在各光能接收器的 圓形平面太陽能電池板上，照射在各光能接收器的圓形平面太陽能電池板上的光能的一部 分通過各光能接收器的圓形平面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過各光能接 收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體轉(zhuǎn)換為熱能，通過各太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光 鏡和小旋轉(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圓形平面太 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。本實用新型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。


以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實用新型實施例的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本實用新型實施例的太陽能聚光接收機構(gòu)剖視圖的放大圖。圖4是旋轉(zhuǎn)拋物面的示意圖。在圖4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。
具體實施方式
在圖1和圖2中的長方形箱體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)的整齊排列在長方形箱體3-1內(nèi)，25個太陽能聚光接收機構(gòu)的大拋物柱面 反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，25個太陽能聚光接收機構(gòu)的小拋物柱面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，25個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，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25太陽能聚光接收機構(gòu)封 閉在長方形箱體3-1內(nèi)。25個太陽能聚光接收機構(gòu)被分為五組，各組的光能接收器都通過一根導(dǎo)熱管串接 在一起，各組的光能接收器的導(dǎo)熱管的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通，各組的光能 接收器的導(dǎo)熱管的上端通過熱水管9-1-1與水箱8-1相通。在圖3中第一太陽能聚光接收機構(gòu)由大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1、小旋轉(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由圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1和 圓形平面太陽能電池板10-1構(gòu)成，圓形平面太陽能電池板10-1緊密粘合在圓盤形空心導(dǎo) 熱腔體5-1的表面上，圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1通過導(dǎo)熱管9-1-3與同組的其他四個圓盤 形空心導(dǎo)熱腔體串接在一起，導(dǎo)熱管9-1-3的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通，導(dǎo)熱 管9-1-3的上端通過熱水管9-1-1與水箱8-1相通，大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1和小旋轉(zhuǎn)拋 物面反光鏡1-2-1的開口相對焦線相互重合，在大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的頂部開有一 個光線入射圓孔，光能接收器1-3-1被安裝在大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的光線入射圓孔 上，大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的開口正對平面透明蓋板4-1，小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1 的開口正對光能接收器1-3-1上的圓形平面太陽能電池板10-1。當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時，入射光線經(jīng)大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡 1-1-1和小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的反射聚焦后形成平行光線照射在圓形平面太陽能電 池板10-1上，照射在圓形平面太陽能電池板10-1上的光能的一部分通過圓形平面太陽能 電池板10-1轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1轉(zhuǎn)換為熱能，通過 大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1和小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的反光聚焦作用大幅提高了照射 在圓形平面太陽能電池板10-1上的太陽光的強度，因而大幅提高了光能接收器1-3-1的光 電和光熱轉(zhuǎn)換率，上述各個太陽能聚光接收機構(gòu)的結(jié)構(gòu)、各項尺寸、工作原理和光能接收過 程與第一太陽能聚光接收機構(gòu)相同。
權(quán)利要求1. 一種雙旋轉(zhuǎn)拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，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，其特征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)，各個太陽能聚光接收機構(gòu)都由一塊大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡、 一塊小旋轉(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)整齊排列在長方 形箱體內(nèi)，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，各個 太陽能聚光接收機構(gòu)的小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，各個太陽能聚光接收 機構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)和各項尺寸相同，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)，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡和小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口相對 焦點相互重合，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口方向相同，各個太 陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口方向正對平面透明蓋板，各個太陽能聚光 接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的對稱軸相互平行，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋 物面反光鏡的焦點位于同一與平面透明蓋板平行的平面上，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大 旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的對稱軸都與平面透明蓋板相互垂直，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器都由一個圓盤形空心導(dǎo)熱腔體和一塊圓形平 面太陽能電池板構(gòu)成，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的圓形平面太陽能電池板緊密 粘合在該光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的表面上，在各個太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋 轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的頂部開有一個光線入射圓孔，各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器被 安裝在該太陽能聚光接收機構(gòu)的大旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的光線入射圓孔上，各太陽能聚光 接收機構(gòu)的小旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的開口正對該太陽能聚光接收機構(gòu)光能接收器的圓形平 面太陽能電池板的采光平面，在長方形箱體的上方安裝了一個水箱，太陽能聚光接收機構(gòu)被分為多組，各組太陽能 聚光接收機構(gòu)的各光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體都通過一根導(dǎo)熱管串接在一起，各組 太陽能聚光接收機構(gòu)的導(dǎo)熱管的上端通過熱水管與水箱相通，各組太陽能聚光接收機構(gòu)的 導(dǎo)熱管的下端通過冷水管與水箱相通，當(dāng)各光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體在太陽光照 射下受熱時，水箱中的水經(jīng)各光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的下端流入圓盤形空心導(dǎo) 熱腔體并從圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的上端流回水箱中，在水箱和各光能接收器的圓盤形空心 導(dǎo)熱腔體之間形成冷熱水的對流。
專利摘要一種雙旋轉(zhuǎn)拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，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，該裝置通過旋轉(zhuǎn)拋物面的反光聚焦作用，形成較太陽光強數(shù)倍的強度均勻的平行光，照射在太陽能接收設(shè)備上，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F24J2/12GK201885435SQ201020554069
公開日2011年6月29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