專利名稱：二次反射拋物柱面聚光圓柱面腔體采光太陽(yáng)能熱水發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
二次反射拋物柱面聚光圓柱面腔體采光太陽(yáng)能熱水發(fā)電裝
CP3
所屬技術(shù) 領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太陽(yáng)能的二次反射拋物柱面聚光圓柱面腔體采光太陽(yáng)能熱水發(fā)電裝置，該裝置通過(guò)反光面的反光聚焦作用接收太陽(yáng)能，可大幅提高太陽(yáng)能的接收效率。
技術(shù)背景太陽(yáng)能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會(huì)造成環(huán)境污染，如今，無(wú)論在沿海城市，還是在內(nèi)陸城市，太陽(yáng)能產(chǎn)品正越來(lái)越多地進(jìn)入人們的視野，太陽(yáng)能路燈、太陽(yáng)能草坪燈、太陽(yáng)能庭院燈、太陽(yáng)能樓道燈、公交站臺(tái)燈、交通信號(hào)燈等等，各種太陽(yáng)能熱水器也已經(jīng)走近千家萬(wàn)戶。但這些太陽(yáng)能產(chǎn)品大多數(shù)都沒(méi)有聚光功能，造成太陽(yáng)能利用率低下。 太陽(yáng)能接收元件表面的光強(qiáng)提高一倍，太陽(yáng)能接收元件的接收效率將提高一倍，目前太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)主要是太陽(yáng)能接收效率之爭(zhēng)，可見(jiàn)提高接收效率對(duì)整個(gè)行業(yè)重要程度，因此能否有效的提高太陽(yáng)能接收元件的光照強(qiáng)度，就成為人們利用太陽(yáng)能時(shí)最為關(guān)注的問(wèn)題。近些年，國(guó)外在一些太陽(yáng)能電站的光伏矩陣中實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能聚光接收，國(guó)內(nèi)也有類似的試驗(yàn)裝置，但這些裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高難以在太陽(yáng)能家用產(chǎn)品上得到推廣
實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的聚光裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積龐大、造價(jià)高等缺點(diǎn).本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對(duì)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(jiǎn)單可靠、成本低的太陽(yáng)能聚光接收裝置、它可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能的聚光接收。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是在一個(gè)長(zhǎng)方形箱體內(nèi)安裝了多個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，在長(zhǎng)方形箱體的上方安裝了一個(gè)水箱，在長(zhǎng)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(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊大平面反光鏡、一塊拋物柱面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡相互平行，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡與平面透明蓋板相交成45°角，各大平面反光鏡的中間位子沿其長(zhǎng)邊方向都開(kāi)有一條長(zhǎng)直的光線入射狹縫，各大平面反光鏡的光線入射狹縫都與長(zhǎng)方形箱體的同一條長(zhǎng)邊平行并且大平面反光鏡的光線入射狹縫位于同一個(gè)與平面透明蓋板平行的平面上，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器都由一根長(zhǎng)直的圓柱面空心導(dǎo)熱管、一塊長(zhǎng)直的圓柱面太陽(yáng)能電池板和一根長(zhǎng)直的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，沿圓柱面空心導(dǎo)熱管和圓柱面太陽(yáng)能電池板的軸線方向開(kāi)有一條長(zhǎng)直的光線入射狹縫的，各光能接收器的圓柱面太陽(yáng)能電池板緊密粘合在該光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上，各個(gè)光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的下端通過(guò)一根冷水管與水箱相通，各個(gè)光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的上端通過(guò)一根熱水管與水箱相通，該光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋蓋在該光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫上，各光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋和圓柱面空心導(dǎo)熱管構(gòu)成一個(gè)閉合空腔， 各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡的反光面的背面，各光能接收器的圓柱面太陽(yáng)能電池板緊密粘合在該光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫正對(duì)該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面使得粘合在圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上的圓柱面太陽(yáng)能電池板正對(duì)該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋軸線與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡的光線入射狹縫相互重合，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的對(duì)稱面與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡相交成45°角，當(dāng)太陽(yáng)光垂直于平面透明蓋板入射時(shí)，入射光線通過(guò)各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡和拋物柱面反光鏡的反射聚焦后都能穿過(guò)大平面反光鏡的光線入射狹縫和圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫照射在各光能接收器的圓柱面太陽(yáng)能電池板上，照射在圓柱面太陽(yáng)能電池板上的光能一部分通過(guò)圓柱面太陽(yáng)能電池板轉(zhuǎn)換為電能，另一部分通過(guò)圓柱面空心導(dǎo)熱管轉(zhuǎn)換為熱能，因各光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋、圓柱面空心導(dǎo)熱管構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫很窄，進(jìn)入光線入射狹縫的光能的大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮埽虼舜蠓岣吡烁鞴饽芙邮掌鞯墓怆姾凸鉄徂D(zhuǎn)換率。本實(shí)用新型的有益效果是通過(guò)各拋物柱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(yáng)光的強(qiáng)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(shí)現(xiàn)了在強(qiáng)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(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)剖視圖的放大圖。圖4是拋物柱面的示意圖。在圖4的拋物柱面構(gòu)成圖中拋物線L，準(zhǔn)線Li，頂點(diǎn)0，焦點(diǎn)f，對(duì)稱軸L2，拋物柱面S，準(zhǔn)平面Sl，對(duì)稱面S2，焦線L3。
具體實(shí)施方式
在圖1和圖2中，在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)安裝了由大平面反光鏡1-1-1和拋物柱面反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)一、由大平面反光鏡1-1-2 和拋物柱面反光鏡1-2-2和光能接收器1-3-2構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)二、由大平面反光鏡1-1-3和拋物柱面反光鏡1-2-3和光能接收器1-3-3構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)三、 由大平面反光鏡1-1-4和拋物柱面反光鏡1-2-4和光能接收器1-3-4構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)四、由大平面反光鏡1-1-5和拋物柱面反光鏡1-2-5和光能接收器1-3-5構(gòu)成的太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)五，五個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的整齊排列在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)，在長(zhǎng)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將五個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體3-1內(nèi)上述五個(gè)大平面反光鏡的中間位子沿其長(zhǎng)邊方向都開(kāi)有一條長(zhǎng)直的光線入射狹縫，上述五個(gè)大平面反光鏡的光線入射狹縫都與長(zhǎng)方形箱體3-1的一條長(zhǎng)邊平行并且各大平面反光鏡的光線入射狹縫位于同一個(gè)與平面透明蓋板4-1平行的平面上，上述五個(gè)大平面反光鏡的反光平面與平面透明蓋板4-1相交成45°角，圖3中給出了第一太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在圖3中第一太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)由大平面反光鏡1-1-1、拋物柱面反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構(gòu)成，光能接收器 1-3-1由圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4、圓柱面太陽(yáng)能電池板10-4和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-4構(gòu)成，沿圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4和圓柱面太陽(yáng)能電池板10-4的軸線開(kāi)有一條寬度相同的光線入射狹縫，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-4蓋在該光線入射狹縫上，圓柱面太陽(yáng)能電池板10-4緊密粘合在圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的表面上，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的下端通過(guò)冷水管9-1-2 與水箱8-1相通，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的上端通過(guò)熱水管9-1-1與水箱8-1相通，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-4和圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，光能接收器1-3-1安裝在該大平面反光鏡1-1-1的反光面的背面，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的軸線與拋物柱面反光鏡1-2-1的焦線相互平行，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的軸線位于拋物柱面反光鏡1-2-1的對(duì)稱面上，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的光線入射狹縫和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-4的軸線與拋物柱面反光鏡1-2-1的焦線相互重合，拋物柱面反光鏡1-2-1 的焦線與大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫相互重合，拋物柱面反光鏡1-2-1的對(duì)稱面與大平面反光鏡1-1-1相交成45°角，當(dāng)太陽(yáng)光垂直于平面透明蓋板4-1入射時(shí)，入射光線通過(guò)大平面反光鏡1-1-1和拋物柱面反光鏡1-2-1的反射聚焦后都能穿過(guò)大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫和圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的光線入射狹縫照射在圓柱面太陽(yáng)能電池板10-4上，照射在圓柱面太陽(yáng)能電池板10-4上的光能的一部分通過(guò)圓柱面太陽(yáng)能電池板10-4轉(zhuǎn)換為電能，另一部分通過(guò)圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4轉(zhuǎn)換為熱能，因半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-4、圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4 構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，并且圓柱面空心導(dǎo)熱管5-4的光線入射狹縫很窄，進(jìn)入光線入射狹縫的光能的大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高了光能接收?-3-1的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。各個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和光能接受過(guò)程與光能接收器1-3-1相同。
權(quán)利要求1. 一種二次反射拋物柱面聚光圓柱面腔體采光太陽(yáng)能熱水發(fā)電裝置，由長(zhǎng)方形箱體、 水箱、冷水管、熱水管、平面透明蓋板和太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)構(gòu)成，在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)安裝了多個(gè)太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊大平面反光鏡、一塊拋物柱面反光鏡和一個(gè)光能接收器構(gòu)成，在長(zhǎng)方形箱體的上方安裝了一個(gè)水箱，在長(zhǎng)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(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)封閉在長(zhǎng)方形箱體內(nèi)， 其特征是各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器都由一根長(zhǎng)直的圓柱面空心導(dǎo)熱管、一塊長(zhǎng)直的圓柱面太陽(yáng)能電池板和一根長(zhǎng)直的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，沿圓柱面空心導(dǎo)熱管和圓柱面太陽(yáng)能電池板的軸線方向開(kāi)有一條長(zhǎng)直的光線入射狹縫的，各光能接收器的圓柱面太陽(yáng)能電池板緊密粘合在該光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上，各光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋和圓柱面空心導(dǎo)熱管構(gòu)成一個(gè)閉合空腔，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡的反光面的背面，各光能接收器的圓柱面太陽(yáng)能電池板緊密粘合在該光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫正對(duì)該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面使得粘合在圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上的圓柱面太陽(yáng)能電池板正對(duì)該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋軸線與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡的光線入射狹縫相互重合，各太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的對(duì)稱面與該太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)的大平面反光鏡相交成 45° 角。
專利摘要一種二次反射拋物柱面聚光圓柱面腔體采光太陽(yáng)能熱水發(fā)電裝置，由長(zhǎng)方形箱體、水箱、冷水管、熱水管、平面透明蓋板和太陽(yáng)能聚光接收機(jī)構(gòu)構(gòu)成，該裝置通過(guò)大平面反光鏡和拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用接收太陽(yáng)能，可大幅提高太陽(yáng)能的接收效率，可用來(lái)實(shí)現(xiàn)在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下太陽(yáng)能的采集和接收。
文檔編號(hào)F24J2/10GK201992859SQ20102058169
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2010年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者張立君 申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院