專利名稱：拋物柱面聚光半圓柱面采光太陽能熱電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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 陽能的拋物柱面聚光半圓柱面采光太陽能熱電器，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(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
實(shí)用新型內(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).本實(shí)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(shí)現(xiàn)太陽能的聚光接收。本實(shí)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(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。本實(shí)用新型的實(shí)施例一各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器都由一根長直的半 圓柱面空心導(dǎo)熱管構(gòu)成，各個光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的下端通過一根冷水管與 水箱相通，各個光能接收器的半圓柱面空心導(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)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的開口正對該太陽能 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 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重合，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的對稱面與該太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋 物柱面反光鏡的對稱面相互重合。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垂直照射在各光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管上，照射 在各光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管上光能通過各光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管 轉(zhuǎn)換為熱能，通過各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照 射在各光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管上的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了各光能接收 器的光熱轉(zhuǎn)換率。本實(shí)用新型的實(shí)施例二 為了減小長方形箱體的厚度，各光能接收器的半圓柱面 空心導(dǎo)熱管的開口方向正對平面透明蓋板。本實(shí)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)境下都有較高的光熱轉(zhuǎn)換率。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例一的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例一的太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)剖視圖的放大圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例二的整體結(jié)構(gòu)圖的A-A剖視圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二的太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)剖視圖的放大圖。圖6是拋物柱面的示意圖。在圖6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Sl，對稱面S2，焦線L3。
具體實(shí)施方式
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。[0021]本實(shí)用新型的實(shí)施例一為圖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由半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2構(gòu)成，半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2上端通過熱水管9-1-1 與水箱8-1相通，半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通。半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2的開口正對拋物柱面反光鏡1-1-1的反光面，半圓柱面 空心導(dǎo)熱管5-2的軸線與拋物柱面反光鏡1-1-1的焦線相互重合，半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2 對稱的位于拋物柱面反光鏡i-1-i的對稱面的兩側(cè)。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 的反射聚焦后都能垂直照射在半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2上，照射在半圓柱面空心導(dǎo)熱管 5-2上光能通過半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2轉(zhuǎn)換為熱能，通過拋物柱面反光鏡1-1-1的反光聚 焦作用大幅提高了照射在半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-2上的太陽光的強(qiáng)度，因而大幅提高了光 能接收器1-2-1的光熱轉(zhuǎn)換率，實(shí)施例一中的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)尺寸和光能接受過程與光能接收器1-2-1相同。本實(shí)用新型的實(shí)施例二為在圖4和圖5中光能接收器1-2-1由半圓柱面空心導(dǎo) 熱管5-3構(gòu)成，為了減少長方形箱體3-1厚度，半圓柱面空心導(dǎo)熱管5-3的開口方向正對平 面透明蓋板4-1。
權(quán)利要求1. 一種拋物柱面聚光半圓柱面采光太陽能熱電器，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，其特征是各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的光能接收器都由一根 長直的半圓柱面空心導(dǎo)熱管構(gòu)成，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱 管的開口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 焦線相互重合，各太陽能聚光接收機(jī)構(gòu)光能接收器的半圓柱面空心導(dǎo)熱管的對稱面與該太 陽能聚光接收機(jī)構(gòu)的拋物柱面反光鏡的對稱面相互重合。
專利摘要一種拋物柱面聚光半圓柱面采光太陽能熱電器裝置，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，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F24J2/14GK201875951SQ20102058212
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