專利名稱：二次反射拋物柱面聚光三角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)，特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太 陽能的二次反射拋物柱面聚光三角面采光太陽能熱水發(fā)電裝置，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。
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(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(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)方案是在一個長方形箱體內(nèi)安裝了 多個太陽能聚光接收機構(gòu)，各太陽能聚光接收機構(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構(gòu)封閉在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機構(gòu)都由一塊大平面反光 鏡、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構(gòu)的大平面反光鏡相互平行，各太陽能聚光接收機構(gòu)的大平 面反光鏡與平面透明蓋板相交成45°角，各大平面反光鏡的中間位子沿其長邊方向都開有 一條長直的光線入射狹縫，各大平面反光鏡的光線入射狹縫都與長方形箱體的同一條長邊 平行并且大平面反光鏡的光線入射狹縫位于同一個與平面透明蓋板平行的平面上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器由一根長直的方形空心導(dǎo)熱管、一根長直的 三角鐵形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，沿各光能接收器的方形空 心導(dǎo)熱管的一條棱上開有一條光線入射狹縫，各太陽能聚光接收機構(gòu)的三角鐵形太陽能電 池緊密粘合在該太陽能聚光接收機構(gòu)的方形空心導(dǎo)熱管光線入射狹縫對面的兩表面上，各 個光能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的下端通過一根冷水管與水箱相通，各個光能接收器的方形空心導(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構(gòu)的半圓柱面透明 導(dǎo)光蓋蓋在該太陽能聚光接收機構(gòu)的方形空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫上，各光能接收器的 半圓柱面透明導(dǎo)光蓋、方形空心導(dǎo)熱管構(gòu)成一個閉合空腔，各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)的大平面反 光鏡的反光面的背面，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的對稱軸位 于該太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱面反光鏡的對稱面上，各光能接收器的三角鐵形太陽能 電池板緊密粘合在該光能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的表面上，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光 能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫正對該太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱面反光 鏡的反光面使得粘合在方形空心導(dǎo)熱管的表面上的三角鐵形太陽能電池板正對該太陽能 聚光接收機構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的方形空 心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋的軸線與該太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物 柱面反光鏡的焦線相互重合，各太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線與該太陽能 聚光接收機構(gòu)的大平面反光鏡的光線入射狹縫相互重合，各太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱 面反光鏡的對稱面與該太陽能聚光接收機構(gòu)的大平面反光鏡相交成45°角，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構(gòu)的大 平面反光鏡和拋物柱面反光鏡的反射聚焦后都能穿過大平面反光鏡的光線入射狹縫和方 形空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫照射在各光能接收器的三角鐵形太陽能電池板上，照射在三 角鐵形太陽能電池板上的光能的一部分通過三角鐵形太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，另一部分 通過方形空心導(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)光蓋和方形空心導(dǎo)熱 管構(gòu)成一個閉合空腔，并且方形空心導(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。本實用新型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(jìn)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0，焦點f，對稱軸L2，拋物柱 面S，準(zhǔn)平面Sl，對稱面S2，焦線L3。
具體實施方式
在圖1和圖2中，在長方形箱體3-1內(nèi)安裝了由大平面反光鏡1-1-1和拋物柱面 反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構(gòu)成的太陽能聚光接收機構(gòu)一、由大平面反光鏡1-1-2 和拋物柱面反光鏡1-2-2和光能接收器1-3-2構(gòu)成的太陽能聚光接收機構(gòu)二、由大平面反光鏡1-1-3和拋物柱面反光鏡1-2-3和光能接收器1-3-3構(gòu)成的太陽能聚光接收機構(gòu)三、 由大平面反光鏡1-1-4和拋物柱面反光鏡1-2-4和光能接收器1-3-4構(gòu)成的太陽能聚光接 收機構(gòu)四、由大平面反光鏡1-1-5和拋物柱面反光鏡1-2-5和光能接收器1-3-5構(gòu)成的太 陽能聚光接收機構(gòu)五，五個太陽能聚光接收機構(gòu)的整齊排列在長方形箱體3-1內(nèi)，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 構(gòu)封閉在長方形箱體3-1內(nèi)，上述五個大平面反光鏡的中間位子沿其長邊方向都開有一條長直的光線入射狹 縫，上述五個大平面反光鏡的光線入射狹縫都與長方形箱體3-1的一條長邊平行并且各大 平面反光鏡的光線入射狹縫位于同一個與平面透明蓋板4-1平行的平面上，上述五個大平 面反光鏡的反光平面與平面透明蓋板4-1相交成45°角，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)由大平面反光鏡1-1-1、拋物柱面反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構(gòu)成，光能接收器 1-3-1由一根長直的方形空心導(dǎo)熱管5-6、一根長直的三角鐵形太陽能電池板10-6和一根 半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-6構(gòu)成，沿方形空心導(dǎo)熱管5-6的一條棱上開有一條光線入射狹縫， 方形空心導(dǎo)熱管5-6的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通，方形空心導(dǎo)熱管5-6的上 端通過熱水管9-1-1與水箱8-1相通，三角鐵形太陽能電池10-6緊密粘合在方形空心導(dǎo)熱 管5-6的光線入射狹縫對面的兩表面上，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-6蓋在方形空心導(dǎo)熱管5-6 的光線入射狹縫上，半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-6、方形空心導(dǎo)熱管5-6構(gòu)成一個閉合空腔，光能接收器1-3-1安裝在該大平面反光鏡1-1-1的反光面的背面，方形空心導(dǎo)熱 管5-6的對稱軸位于拋物柱面反光鏡1-2-1的對稱面上，方形空心導(dǎo)熱管5-6的光線入射 狹縫正對拋物柱面反光鏡1-2-1的反光面，方形空心導(dǎo)熱管5-6的光線入射狹縫和半圓柱 面透明導(dǎo)光蓋6-6的軸線與拋物柱面反光鏡1-2-1的焦線相互重合，拋物柱面反光鏡1-2-1 的焦線與大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫相互重合，拋物柱面反光鏡1-2-1的對稱面 與大平面反光鏡1-1-1相交成45°角，當(dāng)太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時，入射光線通過大平面反光鏡1-1-1和 拋物柱面反光鏡1-2-1的反射聚焦后都能穿過大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫和方形 空心導(dǎo)熱管5-6的光線入射狹縫照射在三角鐵形太陽能電池10-6上，照射在三角鐵形太陽 能電池10-6上的光能的一部分通過三角鐵形太陽能電池10-6轉(zhuǎn)換為電能，另一部分通過 方形空心導(dǎo)熱管5-6轉(zhuǎn)換為熱能，因半圓柱面透明導(dǎo)光蓋6-6和方形空心導(dǎo)熱管5-6構(gòu)成 一個閉合空腔，并且方形空心導(dǎo)熱管5-6的光線入射狹縫很窄，進(jìn)入光線該入射狹縫的光 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岣吡斯饽芙邮掌?-3-1的光電和 光熱轉(zhuǎn)換率。各個太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的結(jié)構(gòu)、各項尺寸和光能接受過程與 光能接收器1-3-1相同。
權(quán)利要求1. 一種二次反射拋物柱面聚光三角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，在長方形箱體內(nèi)安裝了多個太 陽能聚光接收機構(gòu)，各太陽能聚光接收機構(gòu)都由一塊大平面反光鏡、一塊拋物柱面反光鏡 和一個光能接收器構(gòu)成，其特征是各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器由一根長直的方 形空心導(dǎo)熱管、一根長直的三角鐵形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，沿各光能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的一條棱上開有一條光線入射狹縫，各太陽能聚光 接收機構(gòu)的三角鐵形太陽能電池緊密粘合在該太陽能聚光接收機構(gòu)的方形空心導(dǎo)熱管光 線入射狹縫對面的兩表面上，各光能接收器的半圓柱面透明導(dǎo)光蓋、方形空心導(dǎo)熱管構(gòu)成 一個閉合空腔，各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)的大平 面反光鏡的反光面的背面，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的對稱 軸位于該太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱面反光鏡的對稱面上，各光能接收器的三角鐵形太 陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的表面上，各太陽能聚光接收機構(gòu) 的光能接收器的方形空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫正對該太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱面 反光鏡的反光面使得粘合在方形空心導(dǎo)熱管的表面上的三角鐵形太陽能電池板正對該太 陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機構(gòu)的光能接收器的方 形空心導(dǎo)熱管的光線入射狹縫和半圓柱面透明導(dǎo)光蓋的軸線與該太陽能聚光接收機構(gòu)的 拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，各太陽能聚光接收機構(gòu)的拋物柱面反光鏡的焦線與該太 陽能聚光接收機構(gòu)的大平面反光鏡的光線入射狹縫相互重合，各太陽能聚光接收機構(gòu)的拋 物柱面反光鏡的對稱面與該太陽能聚光接收機構(gòu)的大平面反光鏡相交成45°角。
專利摘要一種二次反射拋物柱面聚光三角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，該裝置通過大平面反光鏡和拋物柱面反光鏡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F24J2/24GK201875929SQ20102058173
公開日2011年6月22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