專利名稱：聚光倍增閉合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 太陽能的聚光倍增閉合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。
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)方案是聚光倍增閉合球面采光太陽能 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)的光能接收器都由一個球形空心導(dǎo)熱腔體、一塊球面太陽 能電池板和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，球形空心導(dǎo)熱腔體和球面太陽能電池板上都開有 一個光線入射圓孔，各光能接收器的球面太陽能電池板與該光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔 體同心，各光能接收器的球面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體 的表面上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔正對該太陽能聚光 接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋蓋在該光能接 收器的空心球形導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔上，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋的球心與 該光能接收器的空心球形導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔的圓心相互重合，各太陽能聚光接收機 構(gòu)的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔的圓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，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋和球形空心導(dǎo)熱腔體構(gòu)成一個閉
合空腔。太陽能聚光接收機構(gòu)被分為多組，各組光能接收器的球形空心導(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。在長方形箱體內(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)，各個太陽能 聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的焦點位于同一平面上。當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 線穿過各光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔照射在各光能接收器的球面太 陽能電池板上，光能的一部分通過各光能接收器的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球形空心導(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)光蓋和球形空心導(dǎo)熱腔體構(gòu)成一個閉合空腔，并且光線入射圓孔很小，進入光線入射 圓孔的光能在閉合空腔內(nèi)大部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮埽虼舜蠓岣吡烁鞴饽芙邮掌鞯墓怆?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，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。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由一個開有光 線入射圓孔的球形空心導(dǎo)熱腔體5-7、一個開有光線入射圓孔的球面太陽能電池板10-7和半球面透明導(dǎo)光蓋6-7構(gòu)成，球面太陽能電池板10-7與球形空心導(dǎo)熱腔體5-7同心，球面 太陽能電池板10-7緊密粘合在球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的表面上。球形空心導(dǎo)熱腔體5-7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。球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的光線入射圓孔的圓心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的焦點 相互重合，球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的光線入射圓孔正對旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的反射面， 半球面透明導(dǎo)光蓋6-7蓋在球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的光線入射圓孔上，半球面透明導(dǎo)光蓋 6-7的球心與旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡1-1-1的焦點相互重合，半球面透明導(dǎo)光蓋6-7和球形空心 導(dǎo)熱腔體5-7構(gòu)成一個閉合空腔。當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 使反射光線穿過球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的光線入射圓孔照射在球面太陽能電池板10-7上， 光能的一部分通過球面太陽能電池板10-7轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過球形空心導(dǎo) 熱腔體5-7轉(zhuǎn)換為熱能，因半球面透明導(dǎo)光蓋6-7和球形空心導(dǎo)熱腔體5-7構(gòu)成一個閉合 空腔，并且球形空心導(dǎo)熱腔體5-7的光線入射圓孔很小，進入該光線入射圓孔的光能在閉 合空腔內(nèi)大部分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高了光能接收?-2-1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. 一種聚光倍增閉合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，其特征是各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器都由一個球 形空心導(dǎo)熱腔體、一塊球面太陽能電池板和一塊半球面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，球形空心導(dǎo)熱腔 體和球面太陽能電池板上都開有一個光線入射圓孔，各光能接收器的球面太陽能電池板與 該光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體同心，各光能接收器的球面太陽能電池板緊密粘合在該 光能接收器的球形空心導(dǎo)熱腔體的表面上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的球形空心導(dǎo)熱腔體的 光線入射圓孔正對該太陽能聚光接收機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)拋物面反光鏡的反光面，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空心球形導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔上，各光能接收 器的半球面透明導(dǎo)光蓋的球心與該光能接收器的空心球形導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔的圓 心相互重合，各太陽能聚光接收機構(gòu)的球形空心導(dǎo)熱腔體的光線入射圓孔的圓心與該太陽 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，各光能接收器的半球面透明導(dǎo)光蓋 和球形空心導(dǎo)熱腔體構(gòu)成一個閉合空腔，太陽能聚光接收機構(gòu)被分為多組，各組光能接收器的球形空心導(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。
專利摘要一種聚光倍增閉合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，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H02N6/00GK201885439SQ20102055428
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