一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種廉價(jià)陽光接收成套裝置，其特征在于：本裝置包括由陽光接收透鏡、一次、二次、三次光光處理器，透鏡獨(dú)立支承座或整體支承架，東西、南北陽光跟蹤器，東西、南北跟蹤電機(jī)、減速機(jī)、走輪組成的小型機(jī)組以及由這些小型機(jī)組組合成的大型陽光接收裝置。
【專利說明】一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著石化能源的即將枯竭，太陽能等潔凈能源倍受人們的關(guān)注，光伏發(fā)電是當(dāng)今太陽能應(yīng)用比較普遍的方法，但由于一般只有20%左右的轉(zhuǎn)換效率，加上中間環(huán)節(jié)多，造價(jià)高，推廣應(yīng)用受到一定的影響。
[0003]近年來，有關(guān)國家科研人員研制的陽光光纖傳輸照明以及通過管道反光膜反射接收應(yīng)用太陽能的新技術(shù)，開辟了太陽能應(yīng)用新篇章。
[0004]采用光纖傳輸方案，由于光纖耐溫受限，光纖傳輸光功率小，要滿足實(shí)際應(yīng)用，需要多根光纖并聯(lián)，造價(jià)昂貴，當(dāng)今能滿足1W光功率傳輸?shù)闹挥惺⒐饫w，這種光纖市場價(jià)約80元~150元/米，如果一盞100W太陽能從30層樓頂傳輸下來，需要10根光纖并聯(lián)，僅光纖一項(xiàng)的造價(jià)約在6.4萬元~12萬元左右，年利率按5%計(jì)算，每年利息達(dá)到3千~6千元，而一蓋10ff電燈每天使用8小時(shí),年使用300天,平均電費(fèi)按0.8元/kw *h計(jì)算,一年的電費(fèi)只有192元，顯然這樣的陽光光纖傳輸照明造價(jià)難以被人們所接受，采用光反射原理做成的管道陽光傳輸應(yīng)用裝置，比光纖造價(jià)低一些，但由于每次反射光損失達(dá)到5%，光管超過15米，便沒有了使用價(jià)值。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一套陽光接收、無能量轉(zhuǎn)換直接應(yīng)用、無光纖光管傳輸?shù)牧畠r(jià)的太陽能接收傳輸應(yīng)用裝置，并同時(shí)提出一整套家庭太陽能應(yīng)用和大規(guī)模工業(yè)太陽能應(yīng)用、光能轉(zhuǎn)換為動力方案。
[0006]一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，包括數(shù)平方米到數(shù)十平方米的小型太陽能接收應(yīng)用成套裝置和由這種數(shù)十平方米小裝置組合成的數(shù)百乃至數(shù)千平方米的大型太陽能接收應(yīng)用成套裝置。小型太陽能接收應(yīng)用成套裝置包括陽光接收跟蹤部分、陽光處理傳輸部分、陽光應(yīng)用設(shè)備設(shè)施部分組成。陽光接收跟蹤系統(tǒng)、包括陽光接收透鏡、透鏡支承座、主承架、左右軸承及座、聯(lián)軸器、光一次處理器、東西、南北方向陽光跟蹤器、東西、南北方向陽光跟蹤電機(jī)、主動、從動走輪，大型太陽能接收應(yīng)用成套裝置還包括減速機(jī)，多臺風(fēng)地區(qū)還包括軌道。
[0007]陽光處理傳輸部分包括二次光處理器，轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器、分光器、光開關(guān)。對于具有消防安全要求的場所需要用管形成封閉光路的，還包括光管、調(diào)節(jié)架或光罩。
[0008]陽光應(yīng)用設(shè)備設(shè)施部分包括光氣灶、光電飯煲、光電燈及其光電燈下的室內(nèi)植物的栽種，需要同時(shí)供光、供熱、供電的場所，還包括室外或室內(nèi)熱電聯(lián)供發(fā)電制冷等機(jī)組。
[0009] 如前所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，陽光接收跟蹤部分，包括單個(gè)或多個(gè)陽光接收透鏡、透鏡獨(dú)立支承座或總承架、一次光處理器、主承架、前軸承座、東西南北、方向陽光跟蹤器，東西南北方向跟蹤電機(jī)、軸套式二次光處理器、東西軸、軸承及軸承座，大型陽光接收裝置，還包括減速機(jī)。
[0010]如前所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，所述的各一次光處理器，其特征在于各一次光處理器安裝于主承座之上。一次光處理器設(shè)有三塊透鏡和一塊棱鏡。其中二塊透鏡同時(shí)安裝于內(nèi)調(diào)節(jié)套內(nèi)，內(nèi)調(diào)節(jié)套與一次光處理器外套管內(nèi)孔用螺紋連接，轉(zhuǎn)動內(nèi)調(diào)節(jié)套可使上透鏡即第一塊透鏡處于一次聚焦光光斑位置處。第三塊，也即最下面一塊透鏡獨(dú)立安裝于調(diào)節(jié)座內(nèi)，調(diào)整調(diào)節(jié)座可使最下一塊透鏡處于中間透鏡的光斑處。
[0011]它們是這樣工作的:一次聚焦光光斑入射在最上面一塊透鏡的曲面上，將具有一定角度的光線處理成平行光，大型陽光接收透鏡光斑較大，不便傳輸，經(jīng)中間一塊即第二塊透鏡再一次將第一塊透鏡處理后的平行光聚焦壓縮聚焦成小斑點(diǎn)，該光斑經(jīng)最后一塊，也即第三塊透鏡再次處理成平行光。對于小型陽光接收透鏡，由于聚焦的一次光光斑較小，直接經(jīng)第一塊透鏡處理成平行光即可。不論是由三塊透鏡處理的平行光還是一塊透鏡處理的平行光，均經(jīng)棱鏡折射成轉(zhuǎn)彎光，轉(zhuǎn)彎光角度根據(jù)需要任意設(shè)定，各轉(zhuǎn)彎光線以不同的角度同時(shí)射在二次光處理器內(nèi)置的透鏡曲面上。所述的主承架縱向兩端分別設(shè)有前軸、后軸、透鏡總承架。東西、南北跟蹤電機(jī)、減速機(jī)、從動輪、主動輪、分別安裝于軌道一端的機(jī)箱內(nèi)。在陽光與透鏡平行任意處安裝有東西方向和南北方向陽光跟蹤器，根據(jù)陽光跟蹤器發(fā)出的驅(qū)動信號，東西方向電機(jī)帶動主承架沿X中心軸旋轉(zhuǎn)，確保陽光接收透鏡曲面始終正對于陽光，南北方向執(zhí)行電機(jī)以后軸承座中心為中心，根據(jù)南北陽光跟蹤器發(fā)出的控制信號，以Q角度帶動走輪來回運(yùn)動，確保主承架縱向軸線與太陽運(yùn)行軌跡始終垂直。大型陽光接收應(yīng)用裝置東西、南北執(zhí)行電機(jī)后設(shè)有減速機(jī)，多臺風(fēng)地區(qū)，為了防止臺風(fēng)對陽光接收裝置造成位移或破壞，設(shè)有軌道，軌道由“工”字鋼或槽鋼制成，由螺栓與地面或樓面固定，走輪置于“工”字鋼或槽鋼槽內(nèi)運(yùn)動。
[0012]陽光透鏡的另外一種更簡單的安裝方案，就是無需每一個(gè)透鏡設(shè)一個(gè)獨(dú)立透鏡支承座，而是在主承架上設(shè)一整體承架，各透鏡安裝于承架上方，承架下方安裝一次陽光處理器。
[0013]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，陽光處理傳輸部分包括二次光處理器、室內(nèi)外光管與調(diào)節(jié)夾、室內(nèi)外光罩、分光器、轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器、光開關(guān)。二次光處理器結(jié)構(gòu)及工作原理與一次光處理器相同，其作用是再次將各一次光處理器投射過來的角度散射光聚焦壓縮成高能量密度的平行光線，二次光處理器內(nèi)置的棱鏡將光轉(zhuǎn)角到用光終端。當(dāng)然，如果無需轉(zhuǎn)彎，側(cè)二次光處理器無需內(nèi)置棱鏡，直射即可。上述一次、二次光處理器處理后的高能置密度光線，對于具有消防安全要求的室內(nèi)外場所，采取管道封閉導(dǎo)光；對于一般安全要求場所，采用光罩防護(hù)導(dǎo)光；對于無消防安全要求、又不會對人構(gòu)成危害的場所，則采用無管、無罩廉價(jià)裸導(dǎo)，即無管無罩傳導(dǎo)，對于需要管道封閉導(dǎo)光的場所，光與管的同心度由調(diào)節(jié)夾調(diào)節(jié)完成，調(diào)節(jié)夾可左右、上下調(diào)整光管位置。
[0014]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，陽光應(yīng)用設(shè)備設(shè)施，部分包括:
1、陽光燃?xì)庠罹撸?、陽光電飯煲，3、光電LED燈，4、光電射燈，5、光電燈管式燈帶，6、熱電聯(lián)供太陽光發(fā)電機(jī)組，7、室內(nèi)植物供光。這些用光器或室內(nèi)栽種植物所需用光，由分光器、光開關(guān)分配控制。對于安裝于屋頂?shù)年柟饨邮諜C(jī)，可以將陽光發(fā)電機(jī)設(shè)于樓頂，陽光發(fā)電采用加熱水產(chǎn)生高壓蒸汽，推動汽輪機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電、制冷等。冷凝熱水用于沐浴等用途?！尽緦＠綀D】

【附圖說明】】
[0015]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明:
[0016]圖1是本發(fā)明單機(jī)實(shí)施例示意圖；
[0017]圖2是圖1俯視圖；
[0018]圖3是圖1A、B處放大圖；
[0019]圖4是圖1C處放大圖；
[0020]圖5是圖1D處放大圖；
[0021]圖6是大規(guī)模分散著地陽光接收應(yīng)用裝置示意圖；
[0022]圖7是圖6大規(guī)模陽光接收應(yīng)用裝置二次光處理示意圖；
[0023]圖8是大規(guī)模陽光接收應(yīng)用裝置三次光處理器示意圖；
[0024]圖9是大規(guī)模陽光接收應(yīng)用裝置二次光處理后獨(dú)立傳輸示意圖；
[0025]圖10是大規(guī)模集中著地陽光接收應(yīng)用裝置示意圖；
[0026]圖11是圖1ON向視圖；
[0027]圖12是圖1lT處放大圖；
[0028]圖13是圖12U處放大圖；
[0029]圖14是圖1lS處放大圖；
【【具體實(shí)施方式】】
[0030]下面，結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。
[0031]一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，由陽光跟蹤接收部分、陽光處理傳輸部分、用光設(shè)備設(shè)施三部分組成。所述的陽光跟蹤接收部分，其特征在于:如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，包括單個(gè)或多個(gè)陽光接收透鏡9、透鏡獨(dú)立支承座10或10.1或虛線所示的總承架4.1，一次光處理器22、主承架4、前軸承座3、南北、東西方向陽光跟蹤器5、7，南北、東西方向跟蹤電機(jī)1、17，軸套式二次光處理器、東西軸49、軸承24、軸承座24.2、大型陽光接收裝置,還包括減速機(jī)2、14。
[0032]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，其特征在于所述的陽光接收透鏡9在二個(gè)以上時(shí)，陽光透鏡9將集體安裝于透鏡總承架4.1上，不再需要透鏡支承座10或
10.1。
[0033]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，所述的一次光處理器22其特征在于如圖1A、B處放大圖圖3所示，它是一次光8的后續(xù)處理器。一次光處理器22安裝于橫向承架48的各個(gè)孔53內(nèi)，包括上透鏡54、中透鏡66、內(nèi)套管65、外套管22.1、下透鏡63及下透鏡座57。棱鏡及棱鏡座58、61、棱鏡扣59，內(nèi)套管設(shè)外螺紋與外套管22.1內(nèi)螺紋連接，調(diào)節(jié)內(nèi)套管65，可微調(diào)上透鏡54在一次8光斑處的位置。如為二塊以上陽光接收透鏡9，則所有陽光接收透鏡安裝于透鏡承架4.1之上，此時(shí)，調(diào)節(jié)一次光處理器22上下調(diào)整螺母56、62、內(nèi)套管65均可微調(diào)上透鏡54在一次8光斑處的位置，棱鏡座61與外套管22.1用螺紋連接，轉(zhuǎn)動棱鏡座61可使各一次光處理器22處理后的光線19.1、19.2、19.3、19.4入射在二次光處理器12內(nèi)置透鏡上，下透鏡座57設(shè)螺紋與外套管22.1內(nèi)螺紋連接，調(diào)整下透鏡座57可調(diào)整下透鏡63在二次聚焦光64光斑處的位置，當(dāng)一次光8光斑尺寸較小時(shí)，經(jīng)上透鏡54處理變成的平行光55尺寸也相對較小，此時(shí)可將平行直接設(shè)射到棱鏡58變成轉(zhuǎn)彎光19，如一次光8光斑尺寸大，不便傳輸，則先由上透鏡54處理成平行光55，再經(jīng)中透鏡66處理成小光斑的二次聚焦光64，再經(jīng)下透鏡63處理成尺寸較小的平行光60，經(jīng)由棱鏡58轉(zhuǎn)彎入射到二次光處理器12內(nèi)置的透鏡上。為了方便調(diào)節(jié)，一次光處理器設(shè)有視窗鏡 22.2。
[0034]如上所述的軸承24、軸承座24.2的特征在于:如圖4所示，為了防止“7”字形南北轉(zhuǎn)軸84上下竄動，設(shè)有軸承外圈壓環(huán)24.1、防竄環(huán)24.3。
[0035]6為入射陽光，11為冷凝器，13為供水管，19為各光線側(cè)視編號，以方便說明。
[0036]當(dāng)南北、東西陽光跟蹤器5、7受光孔內(nèi)光敏電阻無光照時(shí)，將會輸出高電平信號，該信號驅(qū)動南北方向電機(jī)或東西方向電機(jī)通電工作。東西方向跟蹤電機(jī)，經(jīng)減速機(jī)2、聯(lián)軸器45帶動整過主承架4及安裝在主承架之上的透鏡沿圖2所示的X軸旋轉(zhuǎn)，使陽光接收透鏡9的曲面始終正對著太陽。如圖5所示，南北方向電機(jī)工作特征在于:以后軸承座24中心為中心，以Q角度經(jīng)聯(lián)軸器89、減速機(jī)14、傳動輪93、傳動帶92、主動輪15在軌道46、46.1卡槽內(nèi)來回運(yùn)動，確保主承架4縱向中心軸X與太陽運(yùn)動軌跡始終垂直。如此周而復(fù)始地工作。
[0037]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，其特征在于:陽光處理傳輸部分包括軸套式二次光處理器12、光罩20、25，光管26、33，調(diào)節(jié)夾27、轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器21、28、34，分光器35、37，光開關(guān)36。
[0038]當(dāng)用光器不在陽光接收裝置同一層面，而是在某一高度層面時(shí)，需要將光繼續(xù)傳輸?shù)侥骋恢付ㄎ恢?，如圖2所示，由于各光線19.1、19.2、19.3、19.4射入到軸套式二次光處理器12時(shí)，均有一定角度，無法直線傳輸，需要經(jīng)過二次光處理器12再次將光處理壓縮成空間尺寸小的平行光。如圖1之C處放大圖4所示，二次光處理器12與一次光處理器22其工作原理相同，所不同的是:二次光處理器之中透鏡69、前透鏡71、后透鏡72設(shè)于東西轉(zhuǎn)軸49內(nèi)，外套管由東西轉(zhuǎn)軸49代替。棱鏡86、棱鏡座87設(shè)于南北轉(zhuǎn)軸84內(nèi)，南北轉(zhuǎn)軸84焊有軸套49.1，東西向轉(zhuǎn)軸49上開有卡槽67，軸套限位螺栓75旋入其槽內(nèi)，防止軸49軸向竄動，特大型裝置，軸49與軸套49.1可設(shè)軸襯或軸承。二次光處理后的光線不因后軸49轉(zhuǎn)動其與軸49同軸度發(fā)生變化，同理，棱鏡86也不因?yàn)楹筝S49作東西向運(yùn)行、南北軸84作南北運(yùn)動而使其始終向下傳輸?shù)墓饴钒l(fā)生變化。只有當(dāng)用光器置于陽光接收裝置之上時(shí)，可人為轉(zhuǎn)動拔動栓88，置于圖4所示“上”的位置時(shí)，棱鏡座87將帶動棱鏡86旋轉(zhuǎn)，其出射光經(jīng)由透光鏡85射出。圖4所示的棱鏡86旋轉(zhuǎn)后出射光照射在熱電聯(lián)供蒸汽包80之受熱管83的內(nèi)腔，受熱管加熱液體產(chǎn)生高壓蒸汽發(fā)電或制冷或帶動風(fēng)機(jī)、水泵等設(shè)備做功。
[0039]南北轉(zhuǎn)軸84作為整個(gè)接收器的支承軸，在與軸承24上方接觸處設(shè)有臺階，出軸承座24時(shí)，設(shè)有防止抽出的防竄環(huán)24.3，軸承座24.2及以上位置光線是封閉，可以通過視窗84.1觀察，軸承座24.2以下部分可根據(jù)需要，對裸露光線進(jìn)行防護(hù)處理。對于具有消防安全要求的場所，采用如圖1之光管套26進(jìn)行全密閉傳輸，對于具有一般人身安全要求的場所，則采用簡易光罩25進(jìn)行防護(hù)，室內(nèi)光管33、光罩20用途相同；對于無大霧塵埃地區(qū)場所則采取裸露傳輸。對于需要將光線置于光管內(nèi)傳輸?shù)膱鏊?，光管置于調(diào)節(jié)夾27的卡槽，光管26與光線的同心度由調(diào)節(jié)夾27調(diào)整，調(diào)節(jié)夾27可分別作左右高低調(diào)節(jié)。光線如需進(jìn)入室內(nèi)，設(shè)有轉(zhuǎn)角導(dǎo)光器28,轉(zhuǎn)角光由轉(zhuǎn)角導(dǎo)光器內(nèi)的棱角將光折射入室內(nèi)，當(dāng)室內(nèi)有多種用光器時(shí)，設(shè)有一級、二級分光器37、35，根據(jù)需要可設(shè)N級分光，各處光轉(zhuǎn)彎由與轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器34結(jié)構(gòu)原理相同的轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器完成。室內(nèi)光的傳輸根據(jù)需要可以是光管33封閉、光罩20防護(hù)或裸露傳輸，對于一般家庭或辦公場所，可米用裸露傳輸，這樣一方面可以降低造價(jià)，同時(shí)可以美化環(huán)境，各光路在進(jìn)入用光器之前，由光開關(guān)36控制。
[0040]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，其用光設(shè)備設(shè)施部分，是本裝置的意義所在，其推廣應(yīng)用的廣度決定了本發(fā)明對緩解人類社會能源危機(jī)的貢獻(xiàn)，鑒于發(fā)明人時(shí)間關(guān)系，當(dāng)前可實(shí)施應(yīng)用的有:1、光熱電聯(lián)供發(fā)電機(jī)組或光熱電聯(lián)供制冷機(jī)組、水泵機(jī)組、風(fēng)機(jī)機(jī)組等；2、陽光燃?xì)庠罹?3、陽光電飯煲,4、光電LED燈,5、光電射燈,6、光電燈管或燈帶，7、室內(nèi)發(fā)電等。上述7項(xiàng)分別作為一種獨(dú)立功能裝置或產(chǎn)品另行申請專利。
[0041]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，光熱電聯(lián)供發(fā)電機(jī)組，或光熱電聯(lián)供制冷機(jī)組、光熱電水泵、風(fēng)機(jī)機(jī)組等，如圖1、圖1C處放大圖4所示，將拔動栓88置于“上”處，此時(shí)棱鏡座87帶動棱鏡86旋轉(zhuǎn)，棱鏡出射光通過透光鏡85射在受光管83內(nèi)壁，將水套管82內(nèi)的水加熱產(chǎn)生高壓蒸氣經(jīng)由壓力閥79沿箭頭所示的方向推動蒸汽透平機(jī)23.1、發(fā)電機(jī)23發(fā)電，也可帶動制冷機(jī)制冷、水泵、風(fēng)機(jī)等做功，做功后的蒸汽經(jīng)冷凝器11冷凝循環(huán)使用，電磁壓力閥79可調(diào)節(jié)蒸汽流量。當(dāng)蒸汽包80壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)，電磁閥自動開啟，其大小由控制電路根據(jù)輸出電壓信號進(jìn)行控制。電壓超過設(shè)定壓力，開度減少，電壓低于設(shè)定壓力時(shí)，開度增大，如此可使發(fā)電電壓頻率或其它機(jī)械轉(zhuǎn)速始終控制在一個(gè)非常小的范圍內(nèi)波動。當(dāng)液位不夠時(shí)，液位控制閥81驅(qū)動給水泵，將冷凝水打入蒸汽包80內(nèi)。蒸汽冷凝過程無疑將把冷凝器11夾套內(nèi)的冷水加熱，這些被加熱的冷水一個(gè)主要的用途就是取代一般太陽能熱水器給家庭或企業(yè)作熱水源，如洗澡等生活用途。
[0042]光熱電聯(lián)供機(jī)組技術(shù)的突出意義在于:采用光熱直接轉(zhuǎn)換，加上根據(jù)電壓信號自動控制，無需逆變等工序，做功蒸汽冷凝循環(huán)使用，造價(jià)得以降低，太陽能利用效率也大幅提聞。
[0043]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，陽光燃?xì)庠?2是一般家庭灶具或酒店、食堂灶具，其特征在于:一種光氣聯(lián)動控制灶具，當(dāng)陽光充足并達(dá)到設(shè)定值時(shí)，燃?xì)忾y截止，當(dāng)光強(qiáng)度不夠時(shí)，光敏電阻將收集到的光信號反饋給執(zhí)行電路，致使點(diǎn)火電路、燃?xì)忾y自動開啟點(diǎn)火，使灶底溫度始終恒定在設(shè)定的范圍。
[0044]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，陽光電飯煲40的特征在于:當(dāng)光強(qiáng)度達(dá)到設(shè)定強(qiáng)度時(shí)，光敏電阻使電路截止，飯煲電熱盤停止工作，當(dāng)光強(qiáng)度不夠時(shí)，光敏電阻阻值增大，執(zhí)行元件可控硅基極電平升高而導(dǎo)通，發(fā)熱盤通電工作，當(dāng)光強(qiáng)度進(jìn)一步降低，光敏電阻阻值進(jìn)一步增大，可控硅門極開度增加，電熱盤發(fā)熱升高，反之亦然，如此始終使光電飯煲溫度恒定在設(shè)定范圍。
[0045]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，光電LED燈39、光電射燈41的特征在于:原理與光電飯煲40的工作原理基本相同。所不同的是，作為照明用具、作為燈頭的重要元件，凹透鏡需要鍍膜，濾除太陽光紫外線，夏天用透鏡還需隔除紅外光，冬天用透鏡，則更換只需濾除紫外線即可，光電射燈的另外一個(gè)重要功能是:作為日光浴工具，即人們洗澡房恒溫?zé)?，同時(shí)，也可以作為冬天人們室內(nèi)陽光浴的光源工具。
[0046]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，光電燈管或燈帶47是一種漏光源照明燈，其特征在于:當(dāng)陽光以某一角度入射到透明燈管式燈帶內(nèi)表面時(shí)，大部分光會被反射，而有一小部分光會被折射到該燈管或燈帶的另一面，并散射到空間，這就是漏光源。光的能量密度、總量、每一次折射漏光量決定了燈管式燈帶的長度，如每一次折射率為2%，每一次折射半波長為10cm，則該燈管或燈帶的長度為5米，燈管或燈帶可以作為公共場所的照明，如辦公、醫(yī)院、地鐵、隧道等，在燈管燈帶的上方設(shè)具有一定角度反射罩，該罩與燈管的中心距離可調(diào)，可調(diào)的中心距可使照明范圍擴(kuò)大或縮小。
[0047]這種燈管燈帶的另一種重要用途是:作為室內(nèi)植物光合作用光源。當(dāng)今社會，各種有害氣體侵蝕危害著人們的身體健康，特別是冬天天氣寒冷，門窗常閉，室內(nèi)空氣污濁，人體呼出的二氧化碳及室內(nèi)物質(zhì)散發(fā)的有害氣體難以凈化，本發(fā)明推廣以后，室內(nèi)植物的栽種將得以普遍推廣，室內(nèi)成為天然氧吧、天然凈化機(jī)將不再是夢想。
[0048]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，室內(nèi)光熱發(fā)電是針對無需加壓熱水、既需要用光又同時(shí)用電群體的另一種功能的延延伸。如公共場所、集體辦公場所，除了室內(nèi)栽種植物、照明需要用光，而類似電腦等設(shè)備設(shè)施則必須用電。由于這種發(fā)電為自備即發(fā)即用發(fā)電，傳輸線路短，損耗小，可大大提高光能利用效率。
[0049]如上所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，其大規(guī)模接收應(yīng)用陣列如圖6、
7、8、9、10、11、12、13、14所示，其由如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示的單元機(jī)組組成。
[0050]如上所述的大型太陽能接收應(yīng)用成套裝置包括分散著地大型陽光接收成套裝置和集中著地大型陽光接收成套裝置。分散著地大型陽光接收成套裝置如圖6、7、8、9所示，這種大型接收裝置二次光處理器12.1處理收集的光能并未直接應(yīng)用，而是把各機(jī)組收集的光經(jīng)過如圖7所示的轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器94再次轉(zhuǎn)彎投射到三次光處理器12.2內(nèi)置的透鏡上，三次光處理器如圖8所示，其工作原理與一次、二次光處理器相同，三次光處理器把各單元機(jī)組投射過來的光再次壓縮成超高能量密度的平行光集中傳輸或應(yīng)用。集中傳輸?shù)娜喂庵饕m應(yīng)于發(fā)電、煉鋼、煉焦等。
[0051]大型太陽能接收裝置也可以根據(jù)需要，采取如圖9所示的分散獨(dú)立傳輸，以滿足集中接收分散用戶用光的需要。從各單元機(jī)組后軸承座24出射的光經(jīng)由多個(gè)轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器95,96送入到公共天井98，再經(jīng)轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器97送到各用戶，公共天井為電梯或電線井的，需要用光罩25.1作防護(hù)。
[0052]如圖6所示，分散著地大型太陽能接收應(yīng)用成套裝置的特征在于:共用一套南北、東西陽光跟蹤器5和7，各單裝置仍然保留有獨(dú)立的南北向軌道46、46.1 (非臺風(fēng)地區(qū)無需軌道)或南北向走輪(主動輪15、從動輪16)，適應(yīng)于應(yīng)力不能高度集中的場所，如以往建筑屋頂，這種方案的太陽能裝置，當(dāng)某一裝置需要檢修時(shí)，不會影響其它分機(jī)組正常工作。
[0053]如上所述的集中著地陽光接收成套裝置如圖10、11、12、13、14所示，各單機(jī)組共用一套南北、東西陽光跟蹤器5、7，非臺風(fēng)地區(qū)，只保留四周主動輪15、從動輪16，對于臺風(fēng)地區(qū)，保留四周軌道100、特大型機(jī)組設(shè)中心軌道99，各分機(jī)組東西方向陽光跟蹤獨(dú)立運(yùn)行，各機(jī)組統(tǒng)一安裝于總承架101上，總承架101中心設(shè)中心軸板102，中心軸103與軸板102相連，在三級光交匯的中心上方設(shè)中心軸承座承板104，承板104用支柱107與地法蘭108相連固定，中心軸103穿過軸承106后設(shè)三次光處理器承筒109，承筒109下側(cè)四周安裝三次光處理器110，各三次光處理器110內(nèi)置的長棱鏡座114將各棱鏡115、116、117延伸到一個(gè)很小中心半徑的處，形成統(tǒng)一向下傳輸光111，這種高能量密度光經(jīng)多個(gè)轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器113或分光器轉(zhuǎn)送給用光終端或直接投射到用光器113.1。
[0054]其它說明:106.1為上定位管，106.2為下定位管，106.3為中心軸承座，28.1為轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器，112為各分支光側(cè)視編號，以方便說明。
[0055]大規(guī)模集中著地陽光接收成套裝置是這樣工作的:東西方向陽光跟蹤器統(tǒng)一控制每一單接收裝置，陽光透鏡始終正對太陽光，當(dāng)南北方位偏差時(shí)，南北方向陽光跟蹤器發(fā)出信號，四周、中心主動輪15、從動輪16繞中心軸103為支點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。由于各單裝置二次光處理器12、1、三次光處理器12.2均安裝于旋轉(zhuǎn)的總承架101上旋轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的角度始終一致。故只要二次出射光調(diào)定射入三次光處理器的透鏡曲面上，非人為改變角度，其光線位置始終不因裝置轉(zhuǎn)動而發(fā)生改變。
[0056]大規(guī)模集中著地陽光接收成套裝置的意義在于:只需保留四周和中心的南北方向跟蹤電機(jī)、減速機(jī)、主動輪、從動輪便可實(shí)現(xiàn)大型陽光接收應(yīng)用裝置的南北方向跟蹤，無論工藝還是造價(jià)均有所下降，當(dāng)然對于臺風(fēng)地區(qū)，還有軌道也省去不少，大規(guī)模集中著地陽光接收應(yīng)用成套裝置適應(yīng)于應(yīng)力允許集中的場所，如地面和新建樓宇。
【權(quán)利要求】
1.一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，包括數(shù)平方米至數(shù)十平方米的小型太陽能接收應(yīng)用機(jī)組和由這種小型機(jī)組組合的數(shù)百乃至數(shù)千平方米的大型太陽能接收裝置。如上所述的小型太陽能接收應(yīng)用機(jī)組，包括由太陽能接收跟蹤處理部分和光傳輸處理部分、用光設(shè)備設(shè)施部分構(gòu)成。所述接收跟蹤處理部分，其特征在于包括陽光接收透鏡9、獨(dú)立透鏡支承座10或10.1或透鏡總承架4.1、一次光處理器22、橫承架48、主承架4、前軸承3、東西旋向前后軸47和49、東西、南北方向陽光跟蹤器7和5，東西、南北方向電機(jī)I和17、主動輪15、從動輪16，大型單機(jī)組還包括減速機(jī)2、14，臺風(fēng)地區(qū)還包括軌道46、46.1。所述的傳輸處理系統(tǒng)，其特征在于包括軸套式二次光處理器12及“7”字形南北向轉(zhuǎn)軸12.1，后軸承及座24,24.2，轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器28、調(diào)節(jié)夾27、分光器34、35、光開關(guān)36 ;具有消防安全要求的場所，設(shè)有室內(nèi)外光管26、33，一般安全要求,設(shè)有簡易光罩20、25，無安全要求,短距離米用裸光傳輸。所述的用光設(shè)備設(shè)施部分，其特征在于包括室內(nèi)或室外熱電聯(lián)供發(fā)電機(jī)或制冷機(jī)組等動力機(jī)組23、陽光燃?xì)庠?2、陽光電飯煲40、光電LED燈39、光電射燈41、光電燈管或燈帶42及其受光植物43。所述的大規(guī)模機(jī)組，包括分散著地陽光接收成套裝置和集中著地陽光接收成套裝置，其特征在于大規(guī)模分散著地和集中著地陽光接收成套裝置是由多臺如上所述的小型陽光接收機(jī)組組成，各小型陽光接收機(jī)組二次光處理器12.1的出射光經(jīng)轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器94再次投射到三次光處理器12.2或110處理成平行光傳輸或應(yīng)用。集中著地陽光接收成套裝置其特征在于各分機(jī)組東西方向陽光跟蹤統(tǒng)一控制獨(dú)立運(yùn)行，各機(jī)組安裝于總承架101上，包括轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器28.1、南北、東西陽光跟蹤器5、7，四周主動輪15、從動輪16，對于臺風(fēng)地區(qū)，設(shè)有四周軌道100、總承架101、中心軸板102、中心軸103、中心軸承座承板104、支柱107、地法蘭108、中心軸承106、上定位管106.1、下定位管106.2、中心軸承座106.3、三次光處理器承筒109、承筒109下側(cè)四周安裝三次光處理器110，各三次光處理器110內(nèi)置棱鏡座114、棱鏡115、棱鏡116、棱鏡117、多個(gè)轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器或分光器113、用光器113.1，特大型機(jī)組還包括中心軌道99。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，所述的光處理器其特征在于包括上透鏡54、中透 鏡66、下透鏡63及座57、棱鏡及座58、61、外套管22.1、視窗鏡22.2以及上下調(diào)整螺母56、62。上透鏡54、中透鏡66同時(shí)設(shè)于內(nèi)套管65內(nèi)。當(dāng)陽光接收透鏡9聚焦的一次光8光斑直徑或長寬尺寸較小，由透鏡54處理成平行光55直接投射到棱鏡58處理成轉(zhuǎn)角光；如果陽光接收透鏡9光斑直徑或長寬尺寸較大，將上透鏡54處理而成的平行光55由中透鏡66聚焦壓縮成小光斑以后，由下透鏡63再處理成平行光經(jīng)棱鏡58處理成轉(zhuǎn)角光傳輸。一次光處理器置于橫架48安裝孔53內(nèi)，其上下、左右位置調(diào)節(jié)由螺母56、62完成。內(nèi)套管65、下透鏡座57與外套管22.1內(nèi)孔采用螺紋連接，當(dāng)上透鏡54不在一次光8的焦點(diǎn)處時(shí)，調(diào)整內(nèi)套管65使透鏡54置于一次光8焦點(diǎn)處，當(dāng)下透鏡63不在二次聚焦光64的焦點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)動調(diào)整座57可使下透鏡63置于二次聚焦光64的焦點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，其特征在于所述的軌道46、46.1為卡槽，主動輪15、從動輪16置于卡槽之內(nèi)，南北方向電機(jī)以軸承座24中心為中心，以Q角度經(jīng)聯(lián)軸器89、減速機(jī)14、傳動輪93、傳動帶92、主動輪15在軌道46、46.1卡槽內(nèi)來回運(yùn)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，其特征在于所述軸套式二次光處理器12，既是光處理器，又是軸49，其特征在于各光線19.1、19.2、19.3、19.4以不同角度射入到軸套式二次光處理器12，二次光處理器12與一次光處理器22其工作原理相同，所不同的是:二次光處理器之中透鏡69、前透鏡71、后透鏡72設(shè)于東西轉(zhuǎn)軸49內(nèi)，外套管由東西轉(zhuǎn)軸49代替。棱鏡86、棱鏡座87設(shè)于南北轉(zhuǎn)軸84內(nèi)，南北轉(zhuǎn)軸84焊有軸套49.1，東西向轉(zhuǎn)軸49上開有卡槽67，軸套限位螺栓75旋入其槽內(nèi)，防止軸49軸向竄動，特大型裝置，軸49與軸套49.1可設(shè)軸襯或軸承。當(dāng)用光器置于陽光接收裝置之上時(shí)，可人為轉(zhuǎn)動拔動栓88，棱鏡座87將帶動棱鏡86旋轉(zhuǎn)，其出射光經(jīng)由透光鏡85射入熱電聯(lián)供受熱管83內(nèi)腔或其它用光器?！?”字形南北軸設(shè)有視窗84.1、透光鏡85。南北轉(zhuǎn)軸84作為整個(gè)接收器的支承軸，在與軸承24上方接觸處設(shè)有臺階，出軸承座24時(shí)，設(shè)有防止抽出的軸承外圈壓環(huán)24.1、防竄環(huán)24.3。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，所述的光傳輸處理部分其特征在于軸承座24.2以下光的傳輸及室內(nèi)導(dǎo)光可根據(jù)需要，對裸露光線進(jìn)行防護(hù)處理。對于具有消防安全要求的場所，米用光管26、33進(jìn)行全密閉傳輸,對于具有一般人身安全要求的場所，則采用簡易光罩20、25進(jìn)行防護(hù)，對于短距離則采取裸露傳輸。對于需要將光線置于光管內(nèi)傳輸?shù)膱鏊?，光管置于調(diào)節(jié)夾27的卡槽，光管26與光線的同心度由調(diào)節(jié)夾27調(diào)整，調(diào)節(jié)夾27可分別作左右高低調(diào)節(jié)。當(dāng)室內(nèi)有多種用光器時(shí)，設(shè)有一級、二級分光器37、35，根據(jù)需要可設(shè)N級分光，各處光轉(zhuǎn)彎由與轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器34結(jié)構(gòu)原理相同的轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器完成。各光路在進(jìn)入用光器之前，由光開關(guān)36控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，所述的轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器28、調(diào)節(jié)夾27，其 特征在于調(diào)節(jié)夾27、轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器28上下、左右位置可調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收應(yīng)用成套裝置，所述的用光設(shè)備設(shè)施部分包括但不僅限于1、光熱電聯(lián)供發(fā)電機(jī)組或光熱電聯(lián)供制冷機(jī)組、水泵機(jī)組、風(fēng)機(jī)機(jī)組等動力機(jī)組；2、陽光燃?xì)庠罹撸?、陽光電飯煲，4、光電LED燈，5、光電射燈，6、光電燈管或燈帶及其燈管或燈帶下栽種的植物43，7、室內(nèi)發(fā)電等。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，所述的分散著地大型太陽能接收成套裝置，其特征在于包括由如上所述的小型太陽能接收機(jī)組組成，共用一套南北、東西陽光跟蹤器5和7，各機(jī)組仍然保留有獨(dú)立的南北向軌道46、46.1(非臺風(fēng)地區(qū)無需軌道)或南北向走輪(主動輪15、從動輪16)，這種大型接收裝置二次光處理器12.1處理收集的光能并未直接應(yīng)用，而是把各機(jī)組收集的光經(jīng)過轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器94再次轉(zhuǎn)彎投射到三次光處理器12.2、110內(nèi)置的透鏡上，三次光處理器其工作原理與一次、二次光處理器相同，三次光處理器把各單元機(jī)組投射過來的光再次壓縮成超高能量密度的平行光集中傳輸或應(yīng)用。分散著地大規(guī)模太陽能接收裝置也可以根據(jù)需要，采用轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器95、96、97分散獨(dú)立傳輸。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廉價(jià)的太陽能接收成套裝置，其特征在于所述的集中著地陽光接收成套裝置，各單機(jī)組共用一套南北、東西陽光跟蹤器5、7，非臺風(fēng)地區(qū)，只保留四周主動輪15、從動輪16，對于臺風(fēng)地區(qū)，保留四周軌道100、特大型機(jī)組設(shè)中心軌道.99，各分機(jī)組東西方向陽光跟蹤獨(dú)立運(yùn)行，各機(jī)組統(tǒng)一安裝于總承架101上，總承架101中心設(shè)中心軸板102，中心軸103與軸板102相連，在三級光交匯的中心上方設(shè)中心軸承座承板104，承板104用支柱107與地法蘭108相連固定，中心軸103穿過軸承106后設(shè)三次光處理器承筒109，承筒109下側(cè)四周安裝三次光處理器110，各三次光處理器110內(nèi)置的棱鏡座114將各棱鏡115、116、117延伸到一個(gè)很小中心半徑的處,形成統(tǒng)一向下集中傳輸光.111，這種高能量密度光經(jīng)多個(gè)轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器113或分光器轉(zhuǎn)送給用光終端或直接投射到用光器113.1。集中著地大規(guī)模太陽能接收裝置也可以根據(jù)需要，采用轉(zhuǎn)角光導(dǎo)器95、96、97分散獨(dú)立傳 輸。
【文檔編號】F25B29/00GK104048428SQ201310104501
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月16日
【發(fā)明者】李德國 申請人:李德國