專利名稱：旋轉拋物面聚光球面閉合采光太陽能熱水發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種太陽能應用技術，特別是一種利用旋轉拋物面聚光原理接收太陽能的旋轉拋物面聚光球面閉合采光太陽能熱水發(fā)電裝置，該裝置通過旋轉拋物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：
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，但這些裝置結構復雜、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)有的聚光裝置機械結構復雜、體積龐大、造價高等缺點.本發(fā)明針對現(xiàn)有技術存在的不足，對現(xiàn)有技術進行了改進，提出了一種體積小、結構簡單可靠、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。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術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，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封閉在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機構整齊排列在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機構都由一塊旋轉拋物面反光鏡和一個光能接收器構成，各太陽能聚光接收機構的旋轉拋物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構的旋轉拋物面反光鏡的焦點位于同一平面上，各個太陽能聚光接收機構的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點上，各太陽能聚光接收機構的光能接收器由一塊半球面空心導熱腔體、一塊半球面太陽能電池板、一塊圓錐面反光鏡和一塊半球面透明導光蓋構成，圓錐面反光鏡的頂部開有一個光線入射圓孔，各光能接收器的半球面太陽能電池板與該光能接收器的半球面空心導熱腔體同心，各光能接收器的半球面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的半球面空心導熱腔體的表面上，太陽能聚光接收機構被分為多組，各組光能接收器的半球面空心導熱腔體都通過一根導熱管串接在一起，各組的導熱管的通過熱水管和冷水管與水箱相通，當各半球面空心導熱腔體在太陽光照射下受熱時，水箱中的水經(jīng)各半球面空心導熱腔體的下端流入半球面空心導熱腔體并從半球面空心導熱腔體的上端流回水箱中，在水箱和半球面空心導熱腔體之間形成冷熱水的對流，各光能接收器的半球面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的半球面空心導熱腔體的表面上，各太陽能聚光接收機構光能接收器的半球面空心導熱腔體的球心與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點相互重合，各太陽能聚光接收機構光能接收器的半球面空心導熱腔體的開口正對該太陽能聚光接收機構旋轉拋物面反光鏡的反射面， 各光能接收器的圓錐面反光鏡緊密的蓋在該光能接收器的半球面空心導熱腔體的開口處并且該圓錐面反光鏡的光線入射圓孔的圓心與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點相互重合，各光能接收器的半球面透明導光蓋蓋在該光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔上并且該半球面透明導光蓋的球心與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點相互重合，各光能接收器的半球面透明導光蓋、半球面空心導熱腔體和圓錐面反光鏡構成一個閉合空腔，當太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，通過各旋轉拋物面反光鏡的反射使反射光線穿過各光能接收器圓錐面反光鏡的光線入射圓孔垂直照射在各光能接收器的半球面太陽能電池板上，光能的一部分通過各光能接收器的半球面太陽能電池板轉換為電能，光能的另一部分通過各光能接收器的半球面空心導熱腔體轉換為熱能，因各光能接收器的半球面透明導光蓋、半球面空心導熱腔體和圓錐面反光鏡構成一個閉合空腔，并且各光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔很小，進入光線入射圓孔的光能在閉合空腔內(nèi)大部分轉變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉換率。本發(fā)明的有益效果是通過各旋轉拋物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換率。
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。圖1是本發(fā)明的整體結構圖。圖2是本發(fā)明的整體結構圖的A-A剖視圖。圖3是本發(fā)明實施例的太陽能聚光接收機構剖視圖的放大圖。圖4是旋轉拋物面的示意圖。在圖4的旋轉拋物面構成圖中旋轉拋物面S，旋轉拋物面的準平面Si，旋轉拋物面的頂點0，旋轉拋物面的焦點f，旋轉拋物面的對稱軸L。
具體實施例方式在圖1和圖2中，在一個長方形箱體3-1內(nèi)安裝了 25個太陽能聚光接收機構，25 個太陽能聚光接收機構被分為五組，在長方形箱體3-1的上方安裝了一個水箱8-1，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將各太陽能聚光接收機構封閉在長方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能聚光接收機構整齊排列在長方形箱體3-1內(nèi)，各太陽能聚光接收機構都由一塊旋轉拋物面反光鏡和一個光能接收器構成，各太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的開口正對平面透明蓋板3-1，各個太陽能聚光接收機構的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點上，圖3中給出了第一太陽能聚光接收機構的結構，在圖3中第一太陽能聚光接收機構由旋轉拋物面反光鏡1-1-1和光能接收器1-2-1構成，光能接收器1-2-1由半球面空心導熱腔體5-1、半球面太陽能電池板10-1、頂部開有光線入射圓孔的圓錐面反光鏡7-1和半球面透明導光蓋6-1構成，半球面空心導熱腔體5-1通過導熱管9-1-3、冷水管9-1-2和熱水管9-1-1與水箱8-1相通，半球面太陽能電池板10-1與半球面空心導熱腔體5-1同心， 半球面太陽能電池板10-1緊密粘合在半球面空心導熱腔體5-1的表面上，半球面空心導熱腔體5-1的球心與旋轉拋物面反光鏡1-1-1的焦點相互重合，半球面空心導熱腔體5-1的開口正對旋轉拋物面反光鏡1-1-1的反射面，圓錐面反光鏡7-1緊密的蓋在半球面空心導熱腔體5-1的開口處，圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔的圓心與旋轉拋物面反光鏡1-1-1 的焦點相互重合，半球面透明導光蓋6-1蓋在圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔上，半球面透明導光蓋6-1的球心與旋轉拋物面反光鏡1-1-1的焦點相互重合，半球面透明導光蓋 6-1、半球面空心導熱腔體5-1和圓錐面反光鏡7-1構成一個閉合空腔，當太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時，通過旋轉拋物面反光鏡1-1-1的反射使反射光線穿過圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔垂直照射在半球面太陽能電池板10-1 上，光能的一部分通過半球面太陽能電池板10-1轉換為電能，光能的另一部分通過半球面空心導熱腔體5-1轉換為熱能，因半球面透明導光蓋6-1、半球面空心導熱腔體5-1和圓錐面反光鏡7-1構成一個閉合空腔，并且圓錐面反光鏡7-1的光線入射圓孔很小，進入該光線入射圓孔的光能在閉合空腔內(nèi)大部分轉變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高了光能接收?1-2-1的光電和光熱轉換率，上述各太陽能聚光接收機構的結構、各項尺寸和光能接受過程與第一太陽能聚光接收機構相同。
權利要求
1. 一種旋轉拋物面聚光球面閉合采光太陽能熱水發(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構成，各太陽能聚光接收機構都由一塊旋轉拋物面反光鏡和一個光能接收器構成，各太陽能聚光接收機構的光能接收器由一塊半球面空心導熱腔體、一塊半球面太陽能電池板、一塊圓錐面反光鏡和一塊半球面透明導光蓋構成，圓錐面反光鏡的頂部開有一個光線入射圓孔，各個太陽能聚光接收機構的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點上，其特征是各光能接收器的半球面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的半球面空心導熱腔體的表面上，各太陽能聚光接收機構光能接收器的半球面空心導熱腔體的球心與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點相互重合，各太陽能聚光接收機構光能接收器的半球面空心導熱腔體的開口正對該太陽能聚光接收機構旋轉拋物面反光鏡的反射面，各光能接收器的圓錐面反光鏡緊密的蓋在該光能接收器的半球面空心導熱腔體的開口處并且該圓錐面反光鏡的光線入射圓孔的圓心與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點相互重合，各光能接收器的半球面透明導光蓋蓋在該光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔上并且該半球面透明導光蓋的球心與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的焦點相互重合，各光能接收器的半球面透明導光蓋、半球面空心導熱腔體和圓錐面反光鏡構成一個閉合空腔，當太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，通過各旋轉拋物面反光鏡的反射使反射光線穿過各光能接收器圓錐面反光鏡的光線入射圓孔垂直照射在各光能接收器的半球面太陽能電池板上，光能的一部分通過各光能接收器的半球面太陽能電池板轉換為電能，光能的另一部分通過各光能接收器的半球面空心導熱腔體轉換為熱能，因各光能接收器的半球面透明導光蓋、半球面空心導熱腔體和圓錐面反光鏡構成一個閉合空腔，并且各光能接收器的圓錐面反光鏡的光線入射圓孔很小，進入光線入射圓孔的光能在閉合空腔內(nèi)大部分轉變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉換率。
全文摘要
一種旋轉拋物面聚光球面閉合采光太陽能熱水發(fā)電裝置，該裝置通過旋轉拋物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H02N6/00GK102445002SQ201010500588
公開日2012年5月9日 申請日期2010年9月30日 優(yōu)先權日2010年9月30日
發(fā)明者張立君 申請人:北京印刷學院