專利名稱：波形瓦聚光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域，具體是一種波形瓦聚光器。
背景技術(shù)：
太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)為未來(lái)解決能源問(wèn)題提供廣闊前景，但存在發(fā)電成本高，光電轉(zhuǎn)換效率不高的問(wèn)題。因此，降低成本和提高效率成為太陽(yáng)能發(fā)電大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵，太陽(yáng)能聚光是降低太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本的有效途徑。太陽(yáng)光聚光一般采用菲涅耳透鏡、槽形反射、拋物面反射等方式，但需安裝太陽(yáng)光跟蹤器才能達(dá)到聚光效果。采用太陽(yáng)光跟蹤器， 成本高，可靠性差，無(wú)法與建筑一體化相結(jié)合，不便于安裝。取消太陽(yáng)光跟蹤器是目前太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域迫切需要解決的技術(shù)問(wèn)題。為了取消太陽(yáng)光跟蹤器，目前有采用球聚焦的方式，如專利申請(qǐng)?zhí)枮?20610076928. 3公開(kāi)的一種“太陽(yáng)光集聚器”，專利號(hào)ZL200620005067. 5公開(kāi)的一種“萬(wàn)向聚光鏡”，專利號(hào)ZL200820185105. 9公開(kāi)的一種“全方向太陽(yáng)光聚光裝置”。這些聚光方式能聚集太陽(yáng)光，聚焦比高，但由于體積、重量較大，不方便安裝，在太陽(yáng)能發(fā)電領(lǐng)域無(wú)法大規(guī)模實(shí)用推廣。綜上所述，現(xiàn)有聚光方式都能把太陽(yáng)光聚焦于一點(diǎn)，聚焦點(diǎn)隨著太陽(yáng)光的移動(dòng)而移動(dòng)，普遍采用成本較高、性能不穩(wěn)定、安裝維護(hù)不便的太陽(yáng)光跟蹤器，不易與建筑相結(jié)合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中太陽(yáng)光線聚焦于一點(diǎn)，聚光點(diǎn)隨太陽(yáng)光的移動(dòng)而移動(dòng)，需要安裝太陽(yáng)光跟蹤器的缺點(diǎn)，提供一種波形瓦太陽(yáng)光聚光器，采用波形面集光，對(duì)稱設(shè)計(jì)的透鏡聚光，聚光槽反射聚光均光的聚光方式，使太陽(yáng)光始終聚集于一固定帶狀平面上，省去太陽(yáng)光跟蹤器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是波形瓦聚光器包括波形瓦聚光透鏡和聚光槽，技術(shù)特點(diǎn)在于所述波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個(gè)對(duì)稱設(shè)計(jì)的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小棱鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成棱角，不同入射高處小棱鏡對(duì)光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面上，部分出射光線經(jīng)聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面上，形成均勻的太陽(yáng)光焦帶。所述的波形瓦聚光透鏡為等于或小于半管形的對(duì)稱設(shè)計(jì)等寬度柱面線形菲涅耳透鏡，管口方向采用一維東西方向放置。所述的波形瓦聚光透鏡每個(gè)小棱鏡的寬度為0. l_6mm。所述的波形瓦聚光透鏡每個(gè)小棱鏡棱角小于60°。所述聚光槽上、下口均為四邊形，上口大下口小，側(cè)面與底平面的夾角為60°，聚光槽下口連接太陽(yáng)能電池片或太陽(yáng)能電池組件。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明波形瓦聚光透鏡示意圖；圖3為本發(fā)明截面示意圖；圖4為中午太陽(yáng)光入射波形瓦聚光透鏡后的光折射反射示意圖；圖5為上午或下午太陽(yáng)光入射波形瓦聚光透鏡后的光折射反射示意圖；附圖中，波形瓦聚光透鏡1，線形菲涅耳透鏡2，平面鏡反射聚光槽3，聚光槽下口固定平面4。
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。圖1、2、3中，一種波形瓦聚光器，主要有波形瓦聚光透鏡1和反光鏡聚光槽3組成，波形瓦聚光透鏡1為半管或小于半管形，波形瓦聚光透鏡1包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個(gè)對(duì)稱設(shè)計(jì)的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡2組成的若干出光面，小棱鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成小于60°棱角，不同入射高處小棱鏡對(duì)光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面4上，部分出射光線經(jīng)聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面4上，形成均勻的太陽(yáng)光焦帶。聚光槽采用玻璃鍍銀鏡面或鋁反光膜，聚光槽上、下口均為四邊形，上大下小，側(cè)面與底平面的夾角為60°，聚光槽下口連接太陽(yáng)能電池片或太陽(yáng)能電池組件且聚光倍數(shù)隨距離調(diào)整可控。圖4、5所示中，本發(fā)明波形瓦聚光透鏡為半管或小于半管形，管口方向采用一維東西方向放置，將早中晚入射的太陽(yáng)光經(jīng)集光、折射聚光、反射聚光均光后，在聚光槽下口固定平面上形成均勻的太陽(yáng)光焦帶。本發(fā)明波形瓦聚光透鏡選用折射率為1-5的材料平板高透光率單面帶減反射面超白浮法玻璃、高透光率石英玻璃、高透光率高硼硅玻璃、耐紫外光長(zhǎng)壽命透明硅膠或 PMMA ；加工工藝可采用直接模具壓鑄法、波形瓦內(nèi)壁貼膜法、澆注拉管模具成型法。直接模具壓鑄法即波形瓦壓鑄成型，柱面線形菲涅耳透鏡壓鑄成型，成型波形瓦聚光透鏡鋼化；波形瓦內(nèi)壁貼膜法即玻璃管切割成波形瓦，利用透明硅膠或PMMA壓鑄成柱面線形菲涅耳透鏡薄膜，與成型波形玻璃瓦粘接形成波形瓦聚光透鏡；澆注拉管模具成型法即利用玻璃拉管模具直接形成柱面線形菲涅耳透鏡聚光玻璃管、玻璃管切割制成波形瓦聚光透鏡。聚光槽底面板選用鋁合金板、側(cè)面表面帶反光鏡推進(jìn)槽、聚光焦帶下表面帶條形扁管散熱片。波形瓦聚光器四周采用鋁合金組框、框邊為波形框與平板框相結(jié)合，保證距離和強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種波形瓦聚光器，包括波形瓦聚光透鏡和聚光槽，其特征是所述波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個(gè)對(duì)稱設(shè)計(jì)的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小棱鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成小于60°棱角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形瓦聚光器，其特征是波形瓦聚光透鏡底面連接聚光槽， 波形瓦聚光透鏡底口與聚光槽上口相吻合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形瓦聚光器，其特征是所述的波形瓦聚光器所用材料為折射率在1-5范圍內(nèi)的高透光率材料，波形瓦聚光透鏡內(nèi)層線形菲涅耳透鏡的厚度是外層入光面厚度的至少1倍以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形瓦聚光器，其特征是所述的波形瓦聚光透鏡每個(gè)小棱鏡的寬度為0. 1-6毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形瓦聚光器，其特征是聚光槽上、下口均為四邊形，上大下小，側(cè)面與底平面的夾角為60°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形瓦聚光器，其特征是聚光槽下口連接太陽(yáng)能電池片或太陽(yáng)能電池組件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波形瓦聚光器，其特征是所述的波形瓦聚光透鏡為等于或小于半管形的對(duì)稱設(shè)計(jì)柱面線形菲涅耳透鏡，管口方向一維東西方向放置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種波形瓦聚光器，由波形瓦聚光透鏡和聚光槽上下連接而成，波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個(gè)對(duì)稱設(shè)計(jì)的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小棱鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成小于60°棱角，不同入射高處小棱鏡對(duì)光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面上，部分出射光線經(jīng)聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面上，形成均勻的太陽(yáng)光焦帶，無(wú)需太陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)仍可實(shí)現(xiàn)低倍聚光，降低太陽(yáng)能發(fā)電成本，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，光電轉(zhuǎn)化率高，易于與建筑相結(jié)合。
文檔編號(hào)G02B19/00GK102195521SQ201010125360
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者王英 申請(qǐng)人:王英