專利名稱:一種高效獲得太陽能的聚光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及太陽能聚光器,特別涉及一種直接鍍有銀和介質(zhì)組合的 高反光膜系的拋物凹球面形狀的太陽能聚光器。
背秉技術(shù)
石油、天然氣、煤炭等礦物燃料,是不可再生的一次能源,其儲藏量 有限,按現(xiàn)在開采量計(jì)算,幾十年后就會被開采耗盡,由于一次能源供應(yīng) 緊張,價(jià)格不斷攀升,已經(jīng)成為國際社會共同關(guān)注的重大問題,為了應(yīng)付 一次能源的短缺,世界各國都在積極努力尋求開發(fā)新的能源并進(jìn)行高效利 用,其中最受重視的是太陽能發(fā)電。
目前的太陽能發(fā)電技術(shù),大多數(shù)采用的是非聚光的太陽電池板,由于 光照密度低,需要大面積的太陽能電池板,造成發(fā)電成本高,限制了它的 大規(guī)模推廣。如果采用高效聚光器把光斑匯聚得很小,再把反光率做得很 高,就能大大提高光照密度,在大量減少太陽能電池板的使用面積的同時 還能極大提高太陽電池的光電轉(zhuǎn)換效率,顯著降低成本。高效太陽能聚光 器還可以廣泛應(yīng)用在太陽能供熱、太陽能制氫、太陽能治金等領(lǐng)域,這將 極大緩解世界能源危機(jī)。
目前,公知的太陽能聚光器的反光層,多采用傳統(tǒng)的家用玻璃鏡,例
如中國專利ZL02290949. 4{太陽能熱水爐}和ZL200420016705. 4{聚光式太 陽灶}中,采用了鍍有鋁或水銀的小塊平板玻璃鏡,拼接到拋物面形的支架 上。由于玻璃鏡的表面是平面,拼接后與拋物凹面的誤差大,得不到優(yōu)良 的拋物面面型,失去了采用拋物面像質(zhì)好、焦斑小的意義,即使是平面鏡 切割到每塊1平方厘米,也無法匯聚成理想的光斑,得不到高的能量密度, 不適于做高效太陽能發(fā)電的聚光器。而且,對于一個面積為三平方米的聚 光器,需要貼三萬多塊l平方厘米的小鏡片,工作量很大,生產(chǎn)成本高。 中國專利ZL02224631.2 {拋物柱折面形太陽能聚光器}采用在拋物柱
曲面形框架的槽內(nèi)依次并排連接多個平面鍍銀雙層玻璃條;拋物柱曲面形 框架由兩條平行的弧線形狀槽鋼構(gòu)成。采用這種拼接平面鏡的方法除了上 述缺點(diǎn)以外,由矩形的細(xì)長玻璃條拼出的拋物面只能是近似的柱曲面,匯 聚的光斑是一長條而不是一個點(diǎn),即得不到小的匯聚光斑,不適于做高效
太陽能發(fā)電的聚光器。
如果要得到小的匯聚光斑,聚光器的面形應(yīng)為嚴(yán)格的拋物凹球面,上 述玻璃鏡不能隨意彎曲,要將玻璃鏡安裝到曲面上,只能將玻璃鏡裁成較 窄的條形或小方塊形貼到曲面的本體上,這樣不僅制作困難,而且面形誤 差大,同時玻璃鏡既重又脆,如果制成整體拋物面形狀,強(qiáng)風(fēng)之下則更易 斷裂或破碎,安全性差,制作成本高,不易運(yùn)輸。因此,現(xiàn)有的聚光器反 光效率低,光斑聚焦質(zhì)量不好,做熱水器或太陽爐尚可,不適合做高效太 陽能發(fā)電的聚光器。
實(shí)用新型內(nèi)容
為解決上述問題,本實(shí)用新型的目的是提供一種高效獲得太陽能的聚 光器,該聚光器的形狀是一個拋物凹球面體,對陽光包容角度大,成像質(zhì) 量高,光斑匯聚好,能量密度強(qiáng)。銀反光層直接敷設(shè)在扇形或矩形基片上 構(gòu)成反射面,減少了面型誤差,提高了反光效率,大大降低了成本。聚光 器采用由多塊扇形或矩形拋物面基片拼接組合而成,安裝拆卸方便、易于 運(yùn)輸存放、重量輕、不破碎。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案-
一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是該聚光器由至少一圈基片 拼接組成,每塊基片都是拋物凹球面體的一部分,相鄰基片的對應(yīng)邊緣銜 接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡,這些基片拼接后構(gòu)成一個完整的 拋物凹球面體,每塊基片的正表面由里向外依次敷設(shè)有黏接層、銀反光層、 氧化鋁保護(hù)層。
該聚光器由一圈基片拼接組成,各基片為形狀大小一致的扇形形狀。 該聚光器由內(nèi)、外圈基片拼接組成;內(nèi)圈各基片為大小一致的扇形形 狀,外圈各基片為大小一致的扇形形狀。
該聚光器由一圈基片拼接組成,各基片的正投影為矩形形狀。 該聚光器由內(nèi)、外兩圈基片拼接組成;各基片的正投影為矩形形狀。 所述各基片背表面上設(shè)置有加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋至少包括兩條縱向凸筋和 兩條橫向凸筋,該兩條縱向凸筋分別位于基片的兩側(cè)邊緣上,該兩條橫向 凸筋分別位于基片的頂部和底部邊緣上,各條凸筋上開有用于穿置螺栓的 通孔,相鄰基片的對應(yīng)凸筋銜接在一起,并通過螺栓固定。
所述各基片的后側(cè)設(shè)置有底板,各底板的正表面設(shè)置有凹槽,各基片 的背表面設(shè)置有與所述凹槽對應(yīng)的凸筋,各基片背表面的凸筋嵌入到相應(yīng) 底板正表面的凹槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)固定。 所述基片上開有瀉風(fēng)孔。
所述黏接層的厚度范圍是20—2000納米,所述銀反光層的厚度范圍在
50—500納米,所述氧化鋁保護(hù)層的厚度范圍在12—390納米。
所述氧化鋁保護(hù)層上面敷設(shè)有防潮層,防潮層的材質(zhì)是透明的二氧化
硅、清漆、聚氟塑料中的一種。
本實(shí)用新型具有以下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果
一、 本聚光器的反射面由銀和介質(zhì)組合的反光膜系構(gòu)成,該膜系直接 敷設(shè)在扇形或者矩形基片的凹面上,無需粘貼成千上萬片小平面鏡,各扇 形或者矩形基片都是拋物面弧形曲面,拼接在一起,成為標(biāo)準(zhǔn)的拋物凹球 面體,減少了面型誤差,極大提高了聚光效率。扇形或者矩形基片可以是 一圈,也可以是多圈,各基片的背面通過凸加強(qiáng)筋與螺栓螺母固定或者將 凸加強(qiáng)筋擠壓到支撐板上與凸加強(qiáng)筋對應(yīng)的凹槽內(nèi)進(jìn)行固定,機(jī)械強(qiáng)度高, 可做成大型的聚光器,凸加強(qiáng)筋設(shè)置在基片的背面,因而不會影響基片正 面,即反光面的規(guī)整。
二、 聚光器的表面越接近軸對稱拋物凹球面,其像質(zhì)越好,匯聚的光 斑面積越小,能量密度越高,光電轉(zhuǎn)換效率越高,所用的太陽能電池板的 面積越小。本聚光器的表面是符合方程式Z《X2的軸對稱拋物凹球面,頂 點(diǎn)曲率C為0.0005-0.02,離拋物面軸的徑向距離X為50-1500毫米,由 于焦斑小,可以減少太陽能電池板的使用面積,且可使發(fā)電效率數(shù)倍提高, 使獲得每千瓦太陽能的設(shè)備成本降到一萬元人民幣以內(nèi),比目前的十萬元 降低十倍。
三、 銀反光層具有反射率高,反射波段寬的優(yōu)點(diǎn),但是銀很容易與空 氣中的硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)使反射率急劇下降,同時,銀與聚合物例如聚碳酸 酯、工程塑料、有機(jī)玻璃、亞克力的結(jié)合力很差,光學(xué)儀器和家具上使用 的銀玻璃鏡即使加鍍了銅保護(hù)層并噴了專用銀漆,也只能在室內(nèi)常溫條件 下使用。為此,本產(chǎn)品采用鎳鍍層、鉻鍍層、鎳鉻合金鍍層、鋁合金鍍層 以及不銹鋼鍍層作為黏接層,增加銀和聚碳酸酯、工程塑料、有機(jī)玻璃、 亞克力等聚合物的附著力,使在這些材料的拋物面上直接真空鍍銀的工藝 得以實(shí)現(xiàn),結(jié)合力好,有效防止了銀反射層脫落造成產(chǎn)品使用壽命短的問 題,銀的外部鍍有保護(hù)層和防潮層,堅(jiān)固耐用,可以長時間處于室外惡劣 環(huán)境。
四、 太陽能制氫需要高溫?zé)嵩?,傳統(tǒng)的鋁反光鏡的反射效率低,平面 玻璃拼接的方式焦斑面積大,其焦點(diǎn)處無法達(dá)到高溫。本發(fā)明將銀的高反 光率與拋物凹球面相結(jié)合,既保持了拋物凹球面對太陽光包容角大、焦斑 小的優(yōu)點(diǎn),又具有比鋁膜高得多的反光效率,其反光效率大于98%,對太 陽輻射能的反射效率提高了將近20%,極大改善了聚光器質(zhì)量??趶皆?.3 米的聚光器,其匯聚后的光斑直徑小于50毫米,光能量密度極高,溫度極 高,焦點(diǎn)處的溫度可達(dá)到1200度以上,解決了太陽能制氫的技術(shù)和成本 瓶頸,并可廣泛應(yīng)用在太陽能發(fā)電、太陽能供暖,太陽能空調(diào)、太陽能無
污染冶金等領(lǐng)域。在日照時間短的季節(jié)或在陰天,本產(chǎn)品焦點(diǎn)處的溫度也 能達(dá)到幾百度,使全天候利用太陽能制熱成為可能。
圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中一塊扇形基片的放大圖。
圖3是圖1的后視圖。
圖4是圖3中一塊扇形基片的放大圖。
圖5是圖1中兩塊相鄰扇形基片拼接在一起的放大圖。
圖6是圖5的后視圖。
圖7是圖1的縱向剖視圖。
圖8是圖7中A局部的放大圖。
圖9是本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9的后視圖。
圖11是圖9中兩塊相鄰扇形基片拼接在一起的放大圖。 圖12是圖11的后視圖。 圖13是圖12的分解圖。
圖14是圖10中四塊相鄰扇形基片拼接在一起的放大圖。
圖15是本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖16是圖15的后視圖。
圖17是本實(shí)用新型實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖18是圖17的后視圖。
圖19是圖17的正視圖。
圖20是基片的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖21是圖20的分解圖。
圖22是圖21的后視圖。
具體實(shí)施方式
圖中標(biāo)號 1扇形基片 11凸筋 12凸筋 13凸筋 14凸筋 15矩形基片
101瀉風(fēng)孔 111固定孔 121固定孔 131固定孔 141固定孔 16矩形基片
112固定孔 122固定孔 132固定孔 142固定孔 17矩形基片
18基片181凸條19底板191凹槽
192凸筋193凸筋194凸筋195凸筋
2扇形基片201瀉風(fēng)孔
21凸筋211固定孔212固定孔
22凸筋221固定孔222固定孔
23凸筋231固定孔232固定孔
24凸筋3扇形基片301瀉風(fēng)孔
31凸筋311固定孔312固定孔
32凸筋321固定孔322固定孔
33凸筋34凸筋341固定孔342固定孔4緊固件401螺栓402螺母
5黏接層6銀反光層7氧化鋁保護(hù)層
8防潮層9通孔IO聚光器
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實(shí)施例一
本實(shí)用新型是一種高效獲得太陽能的聚光器,請參照圖1、圖2,該聚 光器10由一圈扇形基片1拼接組成,扇形基片1有十塊,每塊基片1都是 拋物凹球面體的一部分,這些扇形基片l呈中心輻射狀環(huán)向均布,相鄰的 扇形基片1的側(cè)邊緣銜接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡,這些基片 拼接后構(gòu)成一個符合方程式Z《X2的軸對稱拋物凹球面體,頂點(diǎn)曲率C的 范圍是0.001-0. 02,離拋物面軸的徑向距離X為50-500毫米,各扇形基 片1拼接后在聚光器10的幾何中心形成通孔9。
請參照圖3、圖4,各扇形基片1背表面的周邊設(shè)置有加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋 由兩條縱向凸筋ll、 12和兩條橫向凸筋13、 14組成,該兩條縱向凸筋ll、 12分別位于扇形基片1的兩側(cè)邊緣上,該兩條橫向凸筋13、 14分別位于 扇形基片1的頂部和底部邊緣上。
縱向凸筋11上開有用于穿置緊固件4的固定孔111、 112。
縱向凸筋12上開有用于穿置緊固件4的固定孔121、 122。
緊固件4由螺栓和螺母組成。
請參照圖5、圖6,安裝時,相鄰兩塊扇形基片1的相銜接邊緣上的縱 向凸筋通過緊固件4固定,即第一塊扇形基片l左側(cè)邊緣上的縱向凸筋ll 與相鄰的第二塊扇形基片1右側(cè)邊緣上的縱向凸筋12通過緊固件4固定, 第二塊扇形基片l左側(cè)邊緣上的縱向凸筋ll與相鄰地第三塊扇形基片右側(cè) 邊緣上的縱向凸筋通過緊固件固定,依次類推,順序連接,形成一個拋物 凹球面體。緊固件4設(shè)置在扇形基片1的背面,因而不會影響扇形基片1 的正面,即反光面的規(guī)整。
每塊扇形基片1上開有瀉風(fēng)孔101,瀉風(fēng)孔101由扇形基片1側(cè)邊緣
中部的豁口槽構(gòu)成,以便減輕風(fēng)壓。
請參照圖7、圖8,每塊扇形基片1的正表面上由里向外依次敷設(shè)有黏 接層5、銀反光層6、氧化鋁保護(hù)層7。
黏接層5的厚度范圍在20納米至2000納米之間,銀反光層6的厚度 范圍在50納米至500納米之間,氧化鋁保護(hù)層7的厚度范圍在12納米至 390納米之間。
氧化鋁保護(hù)層7上面敷設(shè)有防潮層8,防潮層8的材質(zhì)可以是透明的 二氧化硅,其厚度在50納米至500納米之間。防潮層8的材質(zhì)也可以是透 明的清漆或聚氟塑料。
扇形基片1的材質(zhì)可以是聚碳酸酯PC、工程塑料ABS、有機(jī)玻璃PMMA、 亞克力、鋁合金等。
黏接層5可以采用以下方案
當(dāng)扇形基片1的材質(zhì)為工程塑料ABS時,黏接層5為鎳絡(luò)合金鍍膜。 當(dāng)扇形基片1的材質(zhì)為聚碳酸酯PC時,黏接層5為不銹鋼鍍膜。 當(dāng)扇形基片1的材質(zhì)為有機(jī)玻璃PMMA時,黏接層5為鉻鍍膜。 當(dāng)扇形基片1的材質(zhì)為亞克力時,黏接層5為鋁合金鍍膜。 當(dāng)扇形基片1的材質(zhì)為鋁合金時,黏接層5為氧化鋁鍍膜。 以上黏接層的材料可以互相更換或者組合。
黏接層5的作用是增加銀反光層6與扇形基片1之間的附著力,并防 止基片上的有害物質(zhì)滲透出來與銀層發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng)。 實(shí)施例二
請參照圖9、圖10,本實(shí)施例中,聚光器10由內(nèi)、外兩圈扇形基片拼 接組成,內(nèi)圈中各扇形基片2的形狀大小一致,外圈中各扇形基片3的形 狀大小一致,內(nèi)圈的扇形基片2有九塊,外圈的扇形基片3有九塊。每圈 基片的數(shù)量也可以根據(jù)實(shí)際需要作改變。
九塊扇形基片2呈中心輻射狀環(huán)向均布,相鄰的扇形基片2的側(cè)邊緣 銜接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡。各扇形基片2拼接后在聚光器 10的幾何中心形成通孔9。
九塊扇形基片3呈中心輻射狀環(huán)向均布在九塊扇形基片2的外側(cè),相 鄰的扇形基片3的側(cè)邊緣銜接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡。
每塊扇形基片2的頂邊緣與其外側(cè)對應(yīng)的扇形基片3的底邊緣銜接在 一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡。
由于各扇形基片本身是一個曲面,加之其交界處緊密吻合且光滑過渡, 拼接后形成一個標(biāo)準(zhǔn)的符合方程式Z=CX2的軸對稱拋物凹球面體,頂點(diǎn)曲 率C的范圍是0. 0005-0. 004,離拋物面軸的徑向距離X為500-1500毫米。
請參照圖ll、圖12,內(nèi)圈各扇形基片2背表面的周邊設(shè)置有加強(qiáng)筋, 加強(qiáng)筋由兩條縱向凸筋21、 22和兩條橫向凸筋23、 24組成,該兩條縱向
凸筋21、 22分別位于扇形基片2兩側(cè)邊緣上。
縱向凸筋21上開有用于穿置緊固件4的固定孔211、 212。 縱向凸筋22上開有用于穿置緊固件4的固定孔221、 222。 兩條橫向凸筋23、 24分別位于扇形基片2的頂部和底部邊緣上,橫向
凸筋23、 24呈圓弧狀。其中橫向凸筋23上開有用于穿置緊固件4的固定
孔231、 232。
每塊扇形基片2上開有瀉風(fēng)孔201,瀉風(fēng)孔201由扇形基片2側(cè)邊緣
中部的豁口槽構(gòu)成,以便減輕風(fēng)壓。
每塊扇形基片2的正表面上由里向外依次敷設(shè)有黏接層5、銀反光層6、
氧化鋁保護(hù)層7,氧化鋁保護(hù)層7上面敷設(shè)有防潮層8,黏接層5、銀反光
層6、氧化鋁保護(hù)層7、防潮層8的材質(zhì)或厚度范圍與實(shí)施例一相同。
請參照圖11、圖12、圖13,外圈各扇形基片3背表面的周邊設(shè)置有
加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋由兩條縱向凸筋31、 32和兩條橫向凸筋33、 34組成,該
兩條縱向凸筋31、 32分別位于扇形基片3兩側(cè)邊緣上。
縱向凸筋31上開有用于穿置緊固件4的固定孔311、 312。 縱向凸筋32上開有用于穿置緊固件4的固定孔321、 322。 兩條橫向凸筋33、 34分別位于扇形基片3的頂部和底部邊緣上,橫向
凸筋33、 34呈圓弧狀。其中橫向凸筋34上開有用于穿置緊固件4的固定
孔341、 342。
每塊扇形基片3上開有瀉風(fēng)孔301,瀉風(fēng)孔301由扇形基片3側(cè)邊緣 中部的豁口槽構(gòu)成,以便減輕風(fēng)壓。
每塊扇形基片3的正表面上由里向外依次敷設(shè)有黏接層5、銀反光層6、 氧化鋁保護(hù)層7,氧化鋁保護(hù)層7上面敷設(shè)有防潮層8,黏接層5、銀反光 層6、氧化鋁保護(hù)層7、防潮層8的材質(zhì)或厚度范圍與實(shí)施例一相同。
請參照圖12、圖13,組裝時,每塊扇形基片2頂邊緣上的凸筋23與 其外側(cè)對應(yīng)的扇形基片3底邊緣上的凸筋34銜接在一起,并通過緊固件4 固定,從而構(gòu)成一個大扇形基片,緊固件4由螺栓401和螺母402組成。
請參照圖14,相鄰兩個大扇形基片的組裝方式是內(nèi)圈中相鄰兩塊扇 形基片的相銜接邊緣上的縱向凸筋通過緊固件固定;即第一塊扇形基片2 左側(cè)邊緣上的縱向凸筋21與相鄰的第二塊扇形基片2右側(cè)邊緣上的縱向凸 筋22通過緊固件4固定,第二塊扇形基片2左側(cè)邊緣上的縱向凸筋21與 相鄰地第三塊扇形基片右側(cè)邊緣上的縱向凸筋通過緊固件固定。
外圈中相鄰兩塊扇形基片的相銜接邊緣上的縱向凸筋通過緊固件固 定;即第一塊扇形基片3左側(cè)邊緣上的縱向凸筋31與相鄰的第二塊扇形基 片3右側(cè)邊緣上的縱向凸筋32通過緊固件4固定,第二塊扇形基片3左側(cè) 邊緣上的縱向凸筋31與相鄰地第三塊扇形基片右側(cè)邊緣上的縱向凸筋通 過緊固件固定,依次類推,順序連接,形成一個拋物凹球面體。緊固件4
設(shè)置在扇形基片2、 3的背面,因而不會影響扇形基片2、 3的正面,即反 光面的規(guī)整。 實(shí)施例三
請參照圖15,該聚光器10由一圈正投影為矩形的基片15拼接組成, 矩形基片15有四塊,每塊矩形基片15都是拋物凹球面體的一部分,這些 矩形基片15與拋物凹球面的頂點(diǎn)相對稱,呈矩形環(huán)分布,相鄰矩形基片 15的側(cè)邊緣銜接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡,這些基片拼接后構(gòu) 成一個符合方程式Z《X2的軸對稱拋物凹球面體。
請參照圖16,各矩形基片15背表面的周邊設(shè)置有加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋由 兩條縱向凸筋和兩條橫向凸筋組成,該兩條縱向凸筋分別位于矩形基片15 的兩側(cè)邊緣上,該兩條橫向凸筋分別位于矩形基片15的頂部和底部邊緣 上??v向凸筋、橫向凸筋上開有用于穿置緊固件4的固定孔。
各矩形基片15的連接方式與上述實(shí)施例相同,即相鄰兩塊矩形基片 15的相銜接邊緣上的縱向凸筋通過緊固件4固定,相鄰兩塊矩形基片15 的相銜接邊緣上的橫向凸筋通過緊固件4固定,形成一個拋物凹球面體。 緊固件4設(shè)置在矩形基片15的背面,因而不會影響矩形基片15的正面, 即反光面的規(guī)整。
每塊矩形基片15的正表面上由里向外依次敷設(shè)有黏接層5、銀反光層 6、氧化鋁保護(hù)層7。 實(shí)施例四
請參照圖17,本實(shí)施例中,聚光器10由內(nèi)、外兩圈正投影為矩形的 基片拼接組成,內(nèi)圈的矩形基片16有四塊,外圈的矩形基片17有十二塊。
請參照圖18,每塊矩形基片16、 17背面的周邊固接有凸筋,凸筋上 開有用于穿置緊固件4的固定孔。
四塊矩形基片16呈中心輻射狀環(huán)向均布,相鄰的矩形基片16的對應(yīng) 邊緣上的凸筋銜接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡。
十二塊矩形基片17呈中心輻射狀環(huán)向均布在四塊矩形基片16的外側(cè), 相鄰的矩形基片17的對應(yīng)邊緣銜接在一起,并通過緊固件4固定。
矩形基片16周邊邊緣上凸筋與其外圍矩形基片17對應(yīng)邊緣上的凸筋 銜接在一起,并通過緊固件4固定。拼接好的聚光器10正投影圖如圖19 所示,為矩形。
每塊矩形基片16的正表面上由里向外依次敷設(shè)有黏接層5、銀反光層 6、氧化鋁保護(hù)層7。
每塊矩形基片17的正表面上由里向外依次敷設(shè)有黏接層5、銀反光層 6、氧化鋁保護(hù)層7。
上述四個實(shí)施例中,各基片是通過緊固件4相互進(jìn)行銜接固定。實(shí)施 時,也可采用其它方式。
例如,可以將每片基片固定在一片尺寸相同或者尺寸大一些的底板上, 再將底板銜接在一起,形成大型的聚光器。 實(shí)施例五
請參照圖20、 21、 22,本實(shí)施例中,基片18的后側(cè)設(shè)置有底板19, 基片18的正投影為矩形,基片18背表面上設(shè)置有凸條181,底板19的正 表面上設(shè)置有與該凸條181對應(yīng)的凹槽191。
底板19的背表面的周邊設(shè)置有凸筋192、 193、 194、 195,凸筋192、 193、 194、 195上開有用于穿置緊固件4的固定孔,安裝時,先將底板19 按上述實(shí)施例的方式進(jìn)行拼接固定,再將基片18背表面上的凸條181嵌入 到底板19正表面上的凹槽191中,使基片18與底板19卡合固定。
當(dāng)然,也可以在基片18背表面上設(shè)置凹槽,在底板19的正表面上設(shè) 置對應(yīng)的凸條,同樣也可以使基片18與底板19卡合固定。
每塊基片18的正表面上由里向外依次敷設(shè)有黏接層5、銀反光層6、 氧化鋁保護(hù)層7。
扇形基片也可以是多圈,每圈扇形基片與拋物凹球面的頂點(diǎn)相對稱, 呈圓形環(huán)分布,各圈扇形基片依次向外層疊布置,各扇形基片按照上述的 結(jié)構(gòu)和方式組裝,相鄰的扇形基片的邊緣銜接在一起,銜接處緊密吻合且 光滑過渡。
矩形基片也可以是多圈,每圈矩形基片與拋物凹球面的頂點(diǎn)相對稱, 呈矩形環(huán)分布,各圈矩形基片依次向外層疊布置,各矩形基片按照上述的 結(jié)構(gòu)和方式組裝,相鄰的矩形基片的邊緣銜接在一起,銜接處緊密吻合且 光滑過渡。
按上述方式拼裝成大型的聚光器,極大提高了聚光效率,從而極大提 高了太陽能利用率,極大降低太陽能使用成本,可廣泛用于太陽能發(fā)電, 太陽能供熱,太陽能制氫,使太陽能大規(guī)模低成本應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí),解決能 源短缺問題,具有廣闊應(yīng)用前景。
權(quán)利要求1.一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是該聚光器由至少一圈基片拼接組成,每塊基片都是拋物凹球面體的一部分,相鄰基片的對應(yīng)邊緣銜接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡,這些基片拼接后構(gòu)成一個完整的拋物凹球面體,每塊基片的正表面由里向外依次敷設(shè)有黏接層、銀反光層、氧化鋁保護(hù)層。
2. 如權(quán)利要求l所述的一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是該 聚光器由一圈基片拼接組成,各基片為形狀大小一致的扇形形狀。
3. 如權(quán)利要求l所述的一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是該 聚光器由內(nèi)、外圈基片拼接組成;內(nèi)圈各基片為大小一致的扇形形狀,外 圈各基片為大小一致的扇形形狀。
4. 如權(quán)利要求l所述的一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是該 聚光器由一圈基片拼接組成,各基片的正投影為矩形形狀。
5. 如權(quán)利要求l所述的一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是該 聚光器由內(nèi)、外兩圈基片拼接組成;各基片的正投影為矩形形狀。
6. 如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種高效獲得太陽能的聚光 器,其特征是所述各基片背表面上設(shè)置有加強(qiáng)筋,加強(qiáng)筋至少包括兩條 縱向凸筋和兩條橫向凸筋,該兩條縱向凸筋分別位于基片的兩側(cè)邊緣上, 該兩條橫向凸筋分別位于基片的頂部和底部邊緣上,各條凸筋上開有用于 穿置螺栓的通孔,相鄰基片的對應(yīng)凸筋銜接在一起,并通過螺栓固定。
7. 如權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的一種高效獲得太陽能的聚光 器,其特征是所述各基片的后側(cè)設(shè)置有底板,各底板的正表面設(shè)置有凹 槽,各基片的背表面設(shè)置有與所述凹槽對應(yīng)的凸筋,各基片背表面的凸筋 嵌入到相應(yīng)底板正表面的凹槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)固定。
8. 如權(quán)利要求l所述的一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是所 述基片上開有瀉風(fēng)孔。
9. 如權(quán)利要求l所述的一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是所述黏接層的厚度范圍是20—2000納米,所述銀反光層的厚度范圍在50— 500納米,所述氧化鋁保護(hù)層的厚度范圍在12—390納米。
10. 如權(quán)利要求l所述的一種高效獲得太陽能的聚光器,其特征是 所述氧化鋁保護(hù)層上面敷設(shè)有防潮層,防潮層的材質(zhì)是透明的二氧化硅、 清漆、聚氟塑料中的一種。
專利摘要一種高效獲得太陽能的聚光器,該聚光器由至少一圈基片拼接組成,每塊基片都是拋物凹球面體的一部分,相鄰基片的對應(yīng)邊緣銜接在一起,銜接處緊密吻合且光滑過渡,這些基片拼接后構(gòu)成一個完整的拋物凹球面體,每塊基片的正表面由里向外依次敷設(shè)有黏接層、銀反光層、氧化鋁保護(hù)層。本聚光器的形狀是一個拋物凹球面體,對陽光包容角度大,光斑匯聚好,能量密度高。采用銀作為反光層并直接敷設(shè)在扇形或者矩形基片上構(gòu)成反射面,提高了反光效率,減少了面型誤差,降低了成本。凹球面體由多塊扇形或者矩形基片拼接組合而成,安裝拆卸方便、易于運(yùn)輸存放、重量輕、不破碎。
文檔編號G02B19/00GK201069482SQ20072012765
公開日2008年6月4日 申請日期2007年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月8日
發(fā)明者黃加玉 申請人:黃加玉