專利名稱：一種太陽能聚焦光熱分離元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用光學(xué)分離器來同時(shí)滿足太陽能光發(fā)電和熱發(fā)電的元件。
背景技術(shù)：
太陽能作為一種核聚變能，隨著地球上礦物燃料的日益枯竭，作為新能源將成為能源家族中的重要組成部分，目前人類對(duì)太陽能的利用越來越普遍，除了被動(dòng)式的用于室內(nèi)采光，建筑供暖和生活熱水，主動(dòng)式太陽能利用技術(shù)可以把太陽能轉(zhuǎn)換為其他形式的能源而獲得更廣闊的應(yīng)用前景。太陽能發(fā)電便是基于此，將光能轉(zhuǎn)換為電能，或是光能——熱能-電能的轉(zhuǎn)換。
目前，利用太陽能發(fā)電要么是太陽能光伏發(fā)電，要么是太陽能熱發(fā)電，其根本的區(qū)別是利用太陽能的不同光譜波段來實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換，這兩種發(fā)電方式在系統(tǒng)接收端均只利用一類光譜波段，對(duì)太陽能的利用率不高。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種太陽能聚焦光熱分離元件，通過光熱分離器和菲涅爾透鏡，使光束聚焦，并同時(shí)滿足太陽能光發(fā)電和熱發(fā)電的能源需求。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種太陽能聚焦光熱分離元件，其特征在于:包括菲涅爾透鏡1、光熱分離器2、太陽能電池板3、太陽能集熱板4，所述菲涅爾透鏡I置于光熱分離器2的光入射端；所述光熱分離器2為一鍍有紅外反射膜的光學(xué)立方體，所述太陽能電池板3置于和菲涅爾透鏡I對(duì)應(yīng)的光熱分離器2的另一端，所述太陽能集熱板4置于和菲涅爾透鏡I以及太陽能電池板3相鄰的一端。
光熱分離器2為兩塊直角三棱鏡膠合而成，膠合面鍍有紅外反射膜。
菲涅爾透鏡I位于光熱分離器2光入射端上方，菲涅爾透鏡I的焦點(diǎn)大于光熱分離器2尺寸。
本發(fā)明利用菲涅爾透鏡使太陽光線會(huì)聚，利用光熱分離器使紅外光與可見光分離，達(dá)到同時(shí)滿足光發(fā)電及熱發(fā)電所需的能量要求。


圖1為本發(fā)明太陽能 聚焦光熱分離元件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明太陽能聚焦光熱分離元件工作原理示意圖。
附圖標(biāo)記說明:
1-菲涅爾透鏡2-光熱分離器 3-太陽能電池板4-太陽能集熱板 5-太陽光線6-可見光線7-紅外光線 Il—具體實(shí)施方式
結(jié)合圖示1，本發(fā)明主要由菲涅爾透鏡、光熱分離器、太陽能電池板、太陽能集熱板組成，所述菲涅爾透鏡I置于光熱分離器2的光入射端；所述光熱分離器為一鍍有紅外反射膜的光學(xué)立方體，所述太陽能電池板3置于和菲涅爾透鏡I對(duì)應(yīng)的光熱分離器2的另一端，所述太陽能集熱板4置于和菲涅爾透鏡I以及太陽能電池板3相鄰的一端。光熱分離器2為兩塊直角三棱鏡膠合而成，膠合面鍍有紅外反射膜，可將太陽光線中的紅外光反射，只透過可見光部分，太陽能電池板位于可見光出射區(qū)的中心，太陽能集熱板位于紅外光出射區(qū)中心。所述太陽能電池板及集熱板的大小根據(jù)光線出射區(qū)域的大小而定，出射區(qū)域的大小根據(jù)菲涅爾透鏡的焦距及與分離器的位置而定。菲涅爾透鏡I位于光熱分離器2光入射端上方，菲涅爾透鏡I的焦點(diǎn)大于光熱分離器2尺寸。
結(jié)合圖1和圖2，一束平行的太陽光線5首先入射到菲涅爾透鏡I上，經(jīng)過菲涅爾透鏡I將光線進(jìn)行會(huì)聚，當(dāng)會(huì)聚的光束達(dá)到光熱分離器2時(shí)，由于分離器2斜面上的紅外反射膜，可將太陽光線5中的紅外光線7反射，如圖2中的7的光路所示，反射的紅外光線7會(huì)聚到面積較小的太陽能集熱板4上，可獲得較高溫度，將溫差發(fā)電單元的熱端與集熱器相連，可提供溫差發(fā)電所需的熱能。同時(shí)，光熱分離器2透射可見光線6，透射的可見光線6聚合到太陽能電池板3上，由于采用透鏡可使光線聚焦倍率增大，從而增大單個(gè)電池板的裝換效率。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種太陽能聚焦光熱分離元件，其特征在于:包括菲涅爾透鏡(I)、光熱分離器(2)、太陽能電池板(3)、太陽能集熱板(4)，所述菲涅爾透鏡⑴置于光熱分離器(2)的光入射端；所述光熱分離器(2)為一鍍有紅外反射膜的光學(xué)立方體，所述太陽能電池板(3)置于和菲涅爾透鏡(I)對(duì)應(yīng)的光熱分離器(2)的另一端，所述太陽能集熱板(4)置于和菲涅爾透鏡⑴以及太陽能電池板⑶相鄰的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能聚焦光熱分離元件，其特征在于:光熱分離器(2)為兩塊直角三棱鏡膠合而成，膠合面鍍有紅外反射膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能聚焦光熱分離元件，其特征在于:菲涅爾透鏡(I)位于光熱分離器(2)光入射端上方，菲涅爾透鏡(I)的焦點(diǎn)大于光熱分離器(2)尺寸。
全文摘要
本發(fā)明提供一種同時(shí)利用太陽光的光能和熱能進(jìn)行聚焦發(fā)電的元件，包括菲涅爾透鏡、光熱分離器、太陽能電池板、太陽能集熱板，所述菲涅爾透鏡置于光熱分離器的光入射端；所述光熱分離器為一鍍有紅外反射膜的光學(xué)立方體，所述太陽能電池板置于和菲涅爾透鏡對(duì)應(yīng)的光熱分離器的另一端，所述太陽能集熱板置于和菲涅爾透鏡以及太陽能電池板相鄰的一端；本發(fā)明利用菲涅爾透鏡使太陽光線會(huì)聚，利用光熱分離器使紅外光與可見光分離，達(dá)到同時(shí)滿足光發(fā)電及熱發(fā)電所需的能量要求。
文檔編號(hào)G02B1/10GK103138631SQ20111037932
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者楊向民, 許婷 申請(qǐng)人:陜西科林能源發(fā)展股份有限公司