專利名稱：拋物柱面聚光空心圓柱閉合腔體采光太陽能熱電采光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種太陽能應(yīng)用技術(shù)，特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太陽能 的拋物柱面聚光空心圓柱閉合腔體采光太陽能熱電采光裝置，該裝置通過反光面的反光聚 焦作用接收太陽能，可大幅提高太陽能的接收效率。
背景技術(shù)：
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(jìn)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(qiáng)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(diǎn)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(qiáng)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(shí)現(xiàn)了太陽能聚光接收，國內(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、造價高難以在太陽能家用產(chǎn)品上得到推

發(fā)明內(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、造價高等缺點(diǎn).本發(fā)明針對 現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種體積小、結(jié)構(gòu)簡單可靠、成本低 的太陽能聚光接收裝置、它可實(shí)現(xiàn)太陽能的聚光接收。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在一個長方形箱體內(nèi)安裝了多個 太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都由一塊拋物柱面反光鏡和一個光能接收器 構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)整齊排列在長方形箱體內(nèi)，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(jī) 構(gòu)封閉在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱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(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互平行，各個太陽能聚光接收機(jī) 構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線位于同一個與平面透明蓋板平行的平面上，各個太陽能聚光接 收機(jī)構(gòu)的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線上，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一根長直的圓柱面空心導(dǎo)熱管、一塊長直 的圓柱面太陽能電池板和一根長直的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋構(gòu)成，在圓柱面空心導(dǎo)熱管和圓 柱面太陽能電池板上，沿圓柱面空心導(dǎo)熱管和圓柱面太陽能電池板的軸線方向都開有一個 寬度相同的長直的光線入射狹縫并且各光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋蓋在該光線入 射狹縫上，各光能接收器的圓柱面太陽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，各個光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的下端通過一根冷水管與水箱相通，各個光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的上端通過一根熱水管與水箱相通，各太陽能聚光接 收機(jī)構(gòu)的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋和圓柱面空心導(dǎo)熱管構(gòu)成一個閉合空腔，各光能接收器的圓柱面太陽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，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的軸線與該太陽能 聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互平行，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的圓 柱面空心導(dǎo)熱管對稱的位于該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的對稱面的兩側(cè)，各 太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫正對該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的 拋物柱面反光鏡的反光面使粘合在圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上的圓柱面太陽能電池板正 對該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器 的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋的軸線和圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫與該太陽能聚光接收 機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，入射光線通過各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋 物柱面反光鏡的反射聚焦后都能穿過圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫照射在各光能接 收器的圓柱面太陽能電池板上，照射在各光能接收器的圓柱面太陽能電池板上的光能，一 部分通過各光能接收器內(nèi)的圓柱面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，另一部分通過各光能接收器 的圓柱面空心導(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)光蓋和圓柱面空心導(dǎo) 熱管構(gòu)成一個閉合空腔，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?，因此大幅提高了各光能接收器的光電?光熱轉(zhuǎn)換率。本發(fā)明的有益效果是通過各拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射在 光能接收器上的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了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。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的太陽能聚光接收機(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，對稱軸L2，拋物柱 面S，準(zhǔn)平面S 1，對稱面S2，焦線L3。
具體實(shí)施例方式在圖1和圖2中，在長方形箱體3-1內(nèi)安裝了由拋物柱面反光鏡1-1-1和光能接 收器1-2-1構(gòu)成的太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)一、由拋物柱面反光鏡1-1-2和光能接收器1-2-2 構(gòu)成的太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)二、由拋物柱面反光鏡1-1-3和光能接收器1-2-3構(gòu)成的太陽 能聚光接收機(jī)構(gòu)三、由拋物柱面反光鏡1-1-4和光能接收器1-2-4構(gòu)成的太陽能聚光接收 機(jī)構(gòu)四、由拋物柱面反光鏡1-1-5和光能接收器1-2-5構(gòu)成的太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)五，五個 太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的整齊排列在長方形箱體3-1內(nèi)，五個太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，五個太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)和各項(xiàng)尺寸相同，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將五個太陽能聚光接收機(jī)構(gòu) 的封閉在長方形箱體3-1內(nèi)，五個太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的開口正對平面透明蓋板，五個太陽 能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互平行，五個太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面 反光鏡的焦線位于同一個與平面透明蓋板平行的平面上，各個太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能 接收器安裝在該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線上，圖3中給出了第一太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，在圖3中第一太陽能聚光接收機(jī) 構(gòu)由拋物柱面反光鏡1-1-1和光能接收器1-2-1構(gòu)成，光能接收器1-2-1由圓柱面空心導(dǎo) 熱管5-7、圓柱面太陽能電池板10-7和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-7構(gòu)成，圓柱面太陽能電池 板10-7緊密粘合在圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7的表面上，在圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7和圓柱面太 陽能電池板10-7上，沿圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7和圓柱面太陽能電池板10-7的軸線方向都 開有一條長直的寬度相同的光線入射狹縫，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-7蓋在該光線入射狹縫 上，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7的上端通過熱水管9-1-1與水箱8-1相通，圓柱面空心導(dǎo)熱管 5-7的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-7和圓柱面空心導(dǎo)熱 管5-7構(gòu)成一個閉合空腔，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7的軸線與拋物柱面反光鏡1-1-1的焦線相互平行，圓柱面 空心導(dǎo)熱管5-7的軸線位于拋物柱面反光鏡1-1-1的對稱面上，圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7的 光線入射狹縫和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-7的軸線與拋物柱面反光鏡1-1-1的焦線相互重
I=I，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時，入射光線通過拋物柱面反光鏡1-1-1 的反射聚焦后都能穿過圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7的光線入射狹縫照射在圓柱面太陽能電池 板10-7上，照射在圓柱面太陽能電池板10-7上的光能的一部分通過圓柱面太陽能電池板 10-7轉(zhuǎn)換為電能，光能的另一部分通過圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7轉(zhuǎn)換為熱能，因半圓柱面透 明導(dǎo)光蓋6-7和圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7構(gòu)成一個閉合空腔，并且圓柱面空心導(dǎo)熱管5-7的 光線入射狹縫很窄，進(jìn)入該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?能，因此大幅提高了光能接收器1-2-1的光電和光熱轉(zhuǎn)換率，各個太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的 光能接收器的結(jié)構(gòu)、各項(xiàng)尺寸和光能接收過程與光能接收器1-2-1相同。
權(quán)利要求
1. 一種拋物柱面聚光空心圓柱閉合腔體采光太陽能熱電采光裝置，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(jī)構(gòu)構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)都 由一塊拋物柱面反光鏡和一個光能接收器構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器由一 根長直的圓柱面空心導(dǎo)熱管、一塊長直的圓柱面太陽能電池板和一根長直的半圓柱面透明 導(dǎo)光蓋構(gòu)成，其特征是各光能接收器的圓柱面太陽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，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管的軸 線與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互平行，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光 能接收器的圓柱面空心導(dǎo)熱管對稱的位于該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的對 稱面的兩側(cè)，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫正對該太陽能聚 光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面使粘合在圓柱面空心導(dǎo)熱管的表面上的圓柱面太 陽能電池板正對該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機(jī) 構(gòu)光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋的軸線和圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫與該太 陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，入射光線通過各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱 面反光鏡的反射聚焦后都能穿過圓柱面空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫照射在各光能接收器 的圓柱面太陽能電池板上，照射在各光能接收器的圓柱面太陽能電池板上的光能，一部分 通過各光能接收器內(nèi)的圓柱面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，另一部分通過各光能接收器的圓 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)光蓋和圓柱面空心導(dǎo)熱管 構(gòu)成一個閉合空腔，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?轉(zhuǎn)換率。
全文摘要
一種拋物柱面聚光空心圓柱閉合腔體采光太陽能熱電采光裝置，該裝置通過拋物柱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(shí)現(xiàn)在強(qiáng)光和弱光的環(huán)境下太陽能的采集和接收。
文檔編號F24J2/24GK102095258SQ20101052562
公開日2011年6月15日 申請日期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 申請人:北京印刷學(xué)院