專利名稱：二次反射圓盤形閉合腔體采光太陽能熱水發(fā)電裝置的制作方法
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 太陽能的二次反射圓盤形閉合腔體采光太陽能熱水發(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。
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。本實用新型解決其技術(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，太陽能聚光接收機構(gòu)分為多組，在每一組太陽能聚光接收機 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構(gòu)的光能接收器都由一塊圓盤形空心導(dǎo)熱腔體、一塊圓盤形 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 有一個光線入射圓孔，各光能接收器的圓盤形太陽能電池板與該光能接收器的圓盤形空心 導(dǎo)熱腔體同心，各光能接收器的圓盤形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，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圓盤形空 心導(dǎo)熱腔體上，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋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、圓盤形空心導(dǎo)熱腔體和圓錐面反光鏡 構(gòu)成一個閉合空腔，各組太陽能聚光接收機構(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，各光能接收器的圓盤形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，各組太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的各圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的圓盤平面 正對該組的大平面反光鏡的光線入射狹縫并且各圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的圓盤平面正對該 旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體 的圓盤平面的圓心位于該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的對稱軸上，各太陽能 聚光接收機構(gòu)的光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的圓盤平面垂直于該太陽能聚光接收 機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的對稱軸，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的圓錐面反光鏡 的光線入射圓孔的圓心和半球面透明導(dǎo)光蓋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，各組太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點位于該組 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，入射光線通過各組太陽能聚光接收機構(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圓盤形太陽能電池板上，照射在各 光能接收器的圓盤形太陽能電池板上的光能一部分通過圓盤形太陽能電池板轉(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，因各光能接收器的 半球面透明導(dǎo)光蓋、圓盤形空心導(dǎo)熱腔體和圓錐面反光鏡構(gòu)成一個閉合空腔，并且各圓錐 面反光鏡的光線入射圓孔很小，進入各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圓盤形太陽能電池板上，光能的大部 分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此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是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)圖的B-B剖視圖。圖4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、圖2和圖3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，在第一組太陽能聚光接收機構(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，上述五個大平面反光鏡與平面透明蓋板4-1相交 成45°角，第一組太陽能聚光接收機構(gòu)的半球面空心導(dǎo)熱腔體通過導(dǎo)熱管9-1-3串接在一 起，第二組太陽能聚光接收機構(gòu)的半球面空心導(dǎo)熱腔體通過導(dǎo)熱管9-2-3串接在一起，第 三組太陽能聚光接收機構(gòu)的半球面空心導(dǎo)熱腔體通過導(dǎo)熱管9-3-3串接在一起，第四組太 陽能聚光接收機構(gòu)的半球面空心導(dǎo)熱腔體通過導(dǎo)熱管9-4-3串接在一起，第五組太陽能聚 光接收機構(gòu)的半球面空心導(dǎo)熱腔體通過導(dǎo)熱管9-5-3串接在一起，導(dǎo)熱管9-1-3、導(dǎo)熱管 9-2-3、導(dǎo)熱管9-3-3、導(dǎo)熱管9-4-3和導(dǎo)熱管9_5_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、導(dǎo)熱管9-2-3、導(dǎo)熱管9-3-3、導(dǎo)熱管9_4_3和導(dǎo)熱管9_5_3的上端通過熱 水管9-1-1與水箱8-1相通。圖4中給出了第一太陽能聚光接收機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在圖4中第一太陽能聚光接收機 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由圓盤形空心 導(dǎo)熱腔體5-1、圓盤形太陽能電池板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的頂部開有一個光線入射圓孔，圓盤形太陽能電池板10-1與圓盤形 空心導(dǎo)熱腔體5-1同心，圓盤形太陽能電池板10-1緊密粘合在圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1的 表面上，圓錐面反光鏡7-1緊密的蓋在圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1上，半球面透明導(dǎo)光蓋6-1 蓋在圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔上，半球面透明導(dǎo)光蓋6-1、圓盤形空心導(dǎo)熱腔體 5-1和圓錐面反光鏡7-1構(gòu)成一個閉合空腔，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，圓盤形空心導(dǎo)熱 腔體5-1的圓盤平面正對大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫，圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1 的圓盤平面正對旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的反光面，圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1的圓盤平面 的圓心位于旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的對稱軸上，圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1的圓盤平面垂 直于旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的對稱軸，圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔的圓心和半球 面透明導(dǎo)光蓋6-1的球心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-2-1的焦點相互重合，旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡 1-2-1的焦點位于大平面反光鏡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，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圓盤形太陽能電池板10-1上，照射在圓盤形太陽能電 池板10-1上的光能的一部分通過圓盤形太陽能電池板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，因半球面透明導(dǎo)光蓋6-1、圓盤形空心導(dǎo)熱腔體5-1和圓錐面反光鏡7-1構(gòu)成一個閉合空腔，并且圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔很小， 進入圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔的光線經(jīng)圓錐面反光鏡7-1的反射多次照射在圓盤 形太陽能電池板10-1上，光能的大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高?光能接收器1-3-1的光電和光熱轉(zhuǎn)換率，上述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。
權(quán)利要求1. 一種二次反射圓盤形閉合腔體采光太陽能熱水發(fā)電裝置，由長方形箱體、水箱、冷水 管、熱水管、平面透明蓋板、大平面反光鏡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)的光能接 收器都由一塊圓盤形空心導(dǎo)熱腔體、一塊圓盤形太陽能電池板、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光線入射圓孔，其特征是各組太陽 能聚光接收機構(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，各光能接收器 的圓盤形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，各組太 陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的各圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的圓盤平面正對該組的大平面 反光鏡的光線入射狹縫并且各圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的圓盤平面正對該旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡 的反光面，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的圓盤平面的圓心 位于該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的對稱軸上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光 能接收器的圓盤形空心導(dǎo)熱腔體的圓盤平面垂直于該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面 反光鏡的對稱軸，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔的 圓心和半球面透明導(dǎo)光蓋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，各組太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點位于該組的大平面反光鏡的 光線入射狹縫上。
專利摘要一種二次反射圓盤形閉合腔體采光太陽能熱水發(fā)電裝置，由長方形箱體、水箱、冷水管、熱水管、平面透明蓋板、大平面反光鏡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)的光能接收器都由一塊圓盤形空心導(dǎo)熱腔體、一塊圓盤形太陽能電池板、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光線入射圓孔，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F24J2/10GK201852310SQ20102055425
公開日2011年6月1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