專利名稱：旋轉拋物面聚光圓柱形桶狀閉合腔體采光太陽能熱水發(fā)電裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型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圓柱形桶狀閉合腔體采光太陽能熱水發(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。
技術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
實用新型內容為了克服現(xiàn)有的聚光裝置機械結構復雜、體積龐大、造價高等缺點.本實用新型 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。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是旋轉拋物面聚光圓柱形桶狀閉 合腔體采光太陽能熱水發(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個圓桶形空心導熱腔體、一塊圓桶形太 陽能電池板、一塊圓盤形反光鏡和一塊半球面透明導光蓋構成，圓盤形反光鏡的中心開有 一個光線入射圓孔，各光能接收器的圓桶形太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的圓桶 形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圓桶形空心導熱腔體的軸 線與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的對稱軸相互重合，各太陽能聚光接收機 構光能接收器的圓桶形空心導熱腔體的開口正對該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反 光鏡的反射面，各光能接收器的圓盤形反光鏡緊密的蓋在該光能接收器的圓桶形空心導熱腔體的開口處，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盤形反光鏡的光 線入射圓孔上，各太陽能聚光接收機構光能接收器的圓盤形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，各太陽能聚光接收機構光 能接收器的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、圓桶形空心導熱腔體和圓盤形反光鏡構 成一個閉合空腔，太陽能聚光接收機構被分為多組，各組光能接收器的圓桶形空心導熱腔 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。在長方形箱體內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，各太陽能聚光接收機構整齊排列在長方形箱體內，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。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盤形反光鏡的光線入射圓孔照射在各光能接收器的圓桶形太陽能 電池板上，光能的一部分通過各光能接收器的圓桶形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圓桶形空心導熱腔體轉換為熱能，各光能接收器的圓桶形太陽 能電池板上的反射光線經(jīng)各光能接收器的圓盤形反光鏡的反射，再次照射在各光能接收器 的圓桶形太陽能電池板上，進一步提高了各光能接收器的光電和光熱轉換率，因各光能接 收器的半球面透明導光蓋、圓桶形空心導熱腔體和圓盤形反光鏡構成一個閉合空腔，并且 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大部分轉變?yōu)殡娔芎蜔崮?，?此大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉換率。本實用新型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。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1是本實用新型的整體結構圖。圖2是本實用新型實施例的整體結構圖的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。
具體實施方式
在圖1和圖2中，在一個長方形箱體3-1內安裝了 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，各太陽能聚光接收機構整齊排列在長方形箱體3-1內，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由圓桶形空心 導熱腔體5-8、圓桶形太陽能電池板10-8、中心開有光線入射圓孔的圓盤形反光鏡緊密7-8 和半球面透明導光蓋6-8構成，圓桶形太陽能電池板10-8緊密粘合在圓桶形空心導熱腔體 5-8的表面上，圓桶形空心導熱腔體5-8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。圓桶形空心導熱腔體5-8的軸線與太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡 1-1-1的對稱軸相互重合，圓桶形空心導熱腔體5-8的開口正對旋轉拋物面反光鏡1-1-1 的反射面，圓盤形反光鏡緊密7-8蓋在圓桶形空心導熱腔體5-8的開口處，圓盤形反光鏡 7-8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6-8蓋在圓盤形反光鏡7-8的光線入射圓孔上并且半球面透明導光蓋6-8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6-8、圓桶形空心導熱腔體5-8和 圓盤形反光鏡7-8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 使反射光線穿過圓盤形反光鏡7-8的光線入射圓孔照射在圓桶形太陽能電池板10-8上，光 能的一部分通過圓桶形太陽能電池板10-8轉換為電能，光能的另一部分通過圓桶形空心 導熱腔體5-8轉換為熱能，圓桶形太陽能電池板10-8上的反射光線經(jīng)圓盤形反光鏡7-8的 反射，再次照射在圓桶形太陽能電池板10-8上，進一步提高了光能接收器1-2-1的光電和 光熱轉換率，因半球面透明導光蓋6-8、圓桶形空心導熱腔體5-8和圓盤形反光鏡7-8構成 一個閉合空腔，并且圓盤形反光鏡7-8的光線入射圓孔很小，進入該光線入射圓孔的光能 在閉合空腔內大部分轉變?yōu)殡娔芎蜔崮埽虼舜蠓岣吡斯饽芙邮掌?-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圓柱形桶狀閉合腔體采光太陽能熱水發(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，其特征是各太陽能聚光接收機構的光能 接收器由一個圓桶形空心導熱腔體、一塊圓桶形太陽能電池板、一塊圓盤形反光鏡和一塊 半球面透明導光蓋構成，圓盤形反光鏡的中心開有一個光線入射圓孔，各光能接收器的圓 桶形太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的圓桶形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圓桶形空心導熱腔體的軸線與該太陽能聚光接收機構的旋轉拋 物面反光鏡的對稱軸相互重合，各太陽能聚光接收機構光能接收器的圓桶形空心導熱腔體 的開口正對該太陽能聚光接收機構的旋轉拋物面反光鏡的反射面，各光能接收器的圓盤形 反光鏡緊密的蓋在該光能接收器的圓桶形空心導熱腔體的開口處，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盤形反光鏡的光線入射圓孔上，各太陽能聚光接收機構 光能接收器的圓盤形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，各太陽能聚光接收機構光能接收器的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、圓桶形空心導熱腔體和圓盤形反光鏡構成一個閉合空腔，太陽能聚光接收機構 被分為多組，各組光能接收器的圓桶形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。
專利摘要一種旋轉拋物面聚光圓柱形桶狀閉合腔體采光太陽能熱水發(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，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H02N6/00GK201885427SQ20102055428
公開日2011年6月29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