專利名稱:一種光熱轉換裝置的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種光熱轉換裝置,特別適用于太陽能機械發(fā)電系統。
目前工業(yè)發(fā)電站通常是利用火力發(fā)電、水利發(fā)電和核能發(fā)電,但用火力發(fā)電將產生大量CO2和SO2,造成室溫效應和產生酸雨,水利發(fā)電在一些國家和地區(qū)由于降雨不足而遠不能滿足工業(yè)化國家的電力需要,核能發(fā)電亦可能產生大量的放射性污染。除此之外還有利用硅光電池發(fā)電,但由于其造價高且光電轉化效率低的缺點,難以大規(guī)模發(fā)電。
法國專利1.523532號專利公告論述了用太陽能發(fā)電的裝置,該裝置是從一凹型反射面鏡開始的,由光導纖維束的截面作為在焦點上的接收面,光導纖維把接收到的太陽光導入發(fā)電系統,以群集的方式加熱金屬管,從而達到加熱液體目的。管內的液體由于被加熱而產生對流,從而推動渦輪發(fā)電機發(fā)電。
但是這種裝置存在著如下不足之處①光導纖維接收終端并不是接收所有由凹面鏡反射過來的太陽光,其中一部分在光導纖維中不能進行全反射的光線將被折射出外面,從而影響著傳輸的功率。②該裝置的光導纖維束過多,要使到有足夠的能量推動渦輪發(fā)電機運轉,所用的光導纖維的陣容將十分龐大。從而限制了渦輪發(fā)電機功率的發(fā)揮。
鑒于上述已有技術存在的問題,本實用新型的任務是設計一種結構簡單、光熱轉換效率高的熱轉換裝置。
本實用新型由凹面鏡、光導纖維束、金屬管和鍋爐構成。凹面鏡在電子跟蹤設備的控制下,始終正對太陽,把太陽光反射并聚集于凹面鏡的焦點上,在此焦點上安裝光的接收導入鏡,它包括入射漏斗和固定在入射漏斗前方的凹透鏡,凹透鏡位于凹面鏡的焦點上,把聚集于凹面鏡焦點較大角度的陽光變成角度較小或平行的光線,入射漏斗將平行或近似平行的光線導入與其相連的換向玻璃球,由于玻璃球頭短尾長,其切線與軸線的夾角較小,起到了光線的聚合作用,并將光線導入光導纖維束,光導纖維束的另一端為光熱轉換鍋爐,將光線轉換為熱能。
附圖
是本實用新型的結構原理圖,并作為摘要附圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
凹面鏡(5)可放置在一塊能被太陽光直射的平面上,并受到太陽能電子跟蹤設備的控制,在白天時始終正對著太陽。當太陽光直射到凹面鏡(5)時,凹面鏡(5)把太陽光反射并聚集在焦點上,焦點的位置上安裝光的接收導入鏡,該裝置由凹透鏡(1)、入射漏斗(2)和換向玻璃球(3)組成。凹透鏡(1)把凹面鏡(5)反射過來的較大角度的太陽光變成角度較小或平行的光線,這樣就能夠盡量加大凹面鏡(5)的受光面積,而減少入射光線之間的夾角,光線經凹透鏡射入漏斗(2),漏斗(2)的夾角應在40°~45°之間,由于漏斗(2)背面涂有反光材料,其尖端與換向玻璃球(3)是連體的,接觸點是透明的,能被光通過,所以入射漏斗(2)中的光線被反射或直接被導入換向玻璃球(3)中。玻璃球(3)是實心的,且頭短尾長呈棒槌狀,頭部球面切線與軸線的夾角應小于或等于30°;尾部球面切線與軸線的夾角應小于或等于15°。光導纖維束(4)與玻璃球(3)的光線輸出端(尾部)連體,光線從玻璃球(3)中進入光纖(4),在光纖(4)中傳播,并射入光熱轉換鍋爐(6)。玻璃球起到光線聚合的作用,減少了傳導光纖的數量。
本實用新型具有結構簡單、使用光纖數量少,接收聚集效率高等優(yōu)點。
權利要求1.一種光熱轉換裝置,由凹面鏡、光導纖維束、金屬管和鍋爐組成,其特征在于在凹面鏡與光導纖維束之間增加一個換向玻璃球及與玻璃球頭端連接的接收導入鏡。
2.根據權利要求1所述光熱轉換裝置,其特征為換向玻璃球呈頭短尾長棒槌形,尾端與光導纖維束連接,尾部球面切線與軸線夾角小于或等于15°,頭部切線與軸線夾角小于或等于30°。
3.根據權利要求1所述光熱轉換裝置,其特征為接收導入鏡包括入射漏斗和固定在入射漏斗前方的凹透鏡,漏斗夾角在40~45°之間,漏斗背面涂有反光材料。
4.根據權利要求1或3所述光熱轉換裝置,其特征為凹透鏡恰位于凹面鏡的焦點上。
專利摘要本實用新型涉及一種光熱轉換裝置,特別適用于太陽能機械發(fā)電系統。通過在現有光熱轉換裝置的凹面鏡與光導纖維束之間增加一個換向玻璃球及與之相連的接收導入鏡,使光纖用量減少,并提高了光的接收聚集效率。
文檔編號F24J3/00GK2148298SQ92241358
公開日1993年12月1日 申請日期1992年11月6日 優(yōu)先權日1992年11月6日
發(fā)明者梁軍 申請人:梁軍