專利名稱：二次反射拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水發(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，特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太 陽能的二次反射拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水發(fā)電裝置，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(jié)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(nèi)容為了克服現(xiàn)有的聚光裝置機械結(jié)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(jié)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在一個長方形箱體內(nèi)安裝了 多個太陽能聚光接收機構，各太陽能聚光接收機構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構封閉在長方形箱體內(nèi)，各太陽能聚光接收機構都由一塊大平面反光 鏡、一塊拋物柱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大平面反光鏡相互平行，各太陽能聚光接收機構的大平 面反光鏡與平面透明蓋板相交成45°角，各大平面反光鏡的中間位子沿其長邊方向都開有 一條長直的光線入射狹縫，各大平面反光鏡的光線入射狹縫都與長方形箱體的同一條長邊 平行并且大平面反光鏡的光線入射狹縫位于同一個與平面透明蓋板平行的平面上，各太陽能聚光接收機構的光能接收器由一根長直的拋物柱面空心導熱管、一塊長 直的拋物柱面太陽能電池板、一根長直的半圓柱面透明導光蓋和兩塊長方形小平面反光鏡 構成，各光能接收器的拋物柱面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的拋物柱面空心導 熱管的內(nèi)表面上，各個光能接收器的拋物柱面空心導熱管的下端通過一根冷水管與水箱相 通，各個光能接收器的拋物柱面空心導熱管的上端通過一根熱水管與水箱相通，各光能接收器的兩塊小平面反光鏡對稱的位于該各光能接收器的拋物柱面空心導熱管的對稱面的 兩側(cè)，其中一塊小平面反光鏡的一條長邊與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面空心導熱管 的一條直邊相連接，另一塊小平面反光鏡的一條長邊與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面 空心導熱管的另一條直邊相連接，兩塊小平面反光鏡的另外兩條長邊之間形成一條寬度相 同的光線入射狹縫，該光能接收器的半圓柱面透明導光蓋蓋在該光線入射狹縫上，各太陽 能聚光接收機構的半圓柱面透明導光蓋、拋物柱面空心導熱管和兩塊小平面反光鏡構成一 個閉合空腔，各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大平面反 光鏡的反光面的背面，各光能接收器的拋物柱面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的 拋物柱面空心導熱管的表面上，各太陽能聚光接收機構的光能接收器的拋物柱面空心導熱 管的開口正對該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反光面使得粘合在拋物柱面空 心導熱管的表面上的拋物柱面太陽能電池板正對該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光 鏡的反光面，各太陽能聚光接收機構的光能接收器的拋物柱面空心導熱管的開口正對該太 陽能聚光接收機構的大平面反光鏡的光線入射狹縫，各太陽能聚光接收機構的光能接收器 的拋物柱面空心導熱管的焦線和半圓柱面透明導光蓋的軸線與該太陽能聚光接收機構的 拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，各太陽能聚光接收機構的光能接收器的兩塊小平面反光 鏡之間形成光線入射狹縫與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，各 太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線與該太陽能聚光接收機構的大平面反光鏡 的光線入射狹縫相互重合，各太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的對稱面與該太陽能 聚光接收機構的大平面反光鏡相交成45°角，當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構的大 平面反光鏡和拋物柱面反光鏡的反射聚焦后都能穿過大平面反光鏡的光線入射狹縫和兩 塊小平面反光鏡之間光線入射狹縫照射在各光能接收器的拋物柱面太陽能電池板上，照射 在拋物柱面太陽能電池板上的光能一部分通過拋物柱面太陽能電池板轉(zhuǎn)換為電能，另一部 分通過拋物柱面空心導熱管轉(zhuǎn)換為熱能，因各光能接收器的半圓柱面透明導光蓋、拋物柱 面空心導熱管和兩塊小平面反光鏡構成一個閉合空腔，并且兩塊小平面反光鏡之間形成的 光線入射狹縫很窄，進入光線入射狹縫的光線經(jīng)各光能接收器的兩塊小平面反光鏡的反射 多次照射在各光能接收器的拋物柱面太陽能電池板上，光能的大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)?電能和熱能，因此大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。本實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(zhuǎn)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(zhuǎn)換率。
以下結(jié)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(jié)構圖。圖2是本實用新型的整體結(jié)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是拋物柱面的示意圖。[0016]在圖4的拋物柱面構成圖中拋物線L，準線Li，頂點0，焦點f，對稱軸L2，拋物柱 面S，準平面Sl，對稱面S2，焦線L3。
具體實施方式
在圖1和圖2中，在長方形箱體3-1內(nèi)安裝了由大平面反光鏡1-1-1和拋物柱面 反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構成的太陽能聚光接收機構一、由大平面反光鏡1-1-2 和拋物柱面反光鏡1-2-2和光能接收器1-3-2構成的太陽能聚光接收機構二、由大平面反 光鏡1-1-3和拋物柱面反光鏡1-2-3和光能接收器1-3-3構成的太陽能聚光接收機構三、 由大平面反光鏡1-1-4和拋物柱面反光鏡1-2-4和光能接收器1-3-4構成的太陽能聚光接 收機構四、由大平面反光鏡1-1-5和拋物柱面反光鏡1-2-5和光能接收器1-3-5構成的太 陽能聚光接收機構五，五個太陽能聚光接收機構的整齊排列在長方形箱體3-1內(nèi)，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 構封閉在長方形箱體3-1內(nèi)，上述五個大平面反光鏡的中間位子沿其長邊方向都開有一條長直的光線入射狹 縫，上述五個大平面反光鏡的光線入射狹縫都與長方形箱體3-1的一條長邊平行并且各大 平面反光鏡的光線入射狹縫位于同一個與平面透明蓋板4-1平行的平面上，上述五個大平 面反光鏡的反光平面與平面透明蓋板4-1相交成45°角，圖3中給出了第一太陽能聚光接收機構的結(jié)構，在圖3中第一太陽能聚光接收機 構由大平面反光鏡1-1-1、拋物柱面反光鏡1-2-1和光能接收器1-3-1構成，光能接收器 1-3-1由一根拋物柱面空心導熱管5-5、一塊拋物柱面太陽能電池板10-5、一根半圓柱面透 明導光蓋6-5、小平面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2構成，拋物柱面空心導熱管5_5 的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通，拋物柱面空心導熱管5-5的上端通過熱水管
9-1-1與水箱8-1相通，拋物柱面太陽能電池板10-5緊密粘合在拋物柱面空心導熱管5-5 的表面上，小平面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2對稱的位于拋物柱面空心導熱管5-5 的對稱面的兩側(cè)，小平面反光鏡7-5-1的一條長邊與拋物柱面空心導熱管5-5的一條直邊 相連接，小平面反光鏡7-5-2的一條長邊與拋物柱面空心導熱管5-5的另一條直邊相連接， 小平面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2的另外兩條長邊之間形成一條寬度相同的光線 入射狹縫，半圓柱面透明導光蓋6-5蓋在該光線入射狹縫上，半圓柱面透明導光蓋6-5、拋 物柱面空心導熱管5-5、小平面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2構成一個閉合空腔，光能接收器1-3-1安裝在該大平面反光鏡1-1-1的反光面的背面，拋物柱面空心 導熱管5-5的開口正對拋物柱面反光鏡1-2-1的反光面，拋物柱面空心導熱管5-5的焦線 和半圓柱面透明導光蓋6-5的軸線與拋物柱面反光鏡1-2-1的焦線相互重合，小平面反光 鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2之間形成光線入射狹縫與拋物柱面反光鏡1-2-1的焦線相 互重合，拋物柱面反光鏡1-2-1的焦線與大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫相互重合，拋 物柱面反光鏡1-2-1的對稱面與大平面反光鏡1-1-1相交成45°角，當太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時，入射光線通過大平面反光鏡1-1-1和 拋物柱面反光鏡1-2-1的反射聚焦后都能穿過大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫和小平 面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2之間光線入射狹縫照射在拋物柱面太陽能電池板
10-5上，照射在拋物柱面太陽能電池板10-5上的光能一部分通過拋物柱面太陽能電池板10-5轉(zhuǎn)換為電能，另一部分通過拋物柱面空心導熱管5-5轉(zhuǎn)換為熱能，因半圓柱面透明導 光蓋6-5、拋物柱面空心導熱管5-5、小平面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2構成一個 閉合空腔，并且小平面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2之間形成的光線入射狹縫很窄， 進入光線該入射狹縫的光線經(jīng)小平面反光鏡7-5-1和小平面反光鏡7-5-2的反射多次照射 在拋物柱面太陽能電池板10-5上，光能的大部分在閉合空腔內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芎蜔崮?，因此?幅提高了光能接收器1-3-1的光電和光熱轉(zhuǎn)換率。各個太陽能聚光接收機構的光能接收器 的結(jié)構、各項尺寸和光能接受過程與光能接收器1-3-1相同。
權利要求1. 一種二次反射拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水發(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，在長方形箱體內(nèi)安裝了多 個太陽能聚光接收機構，各太陽能聚光接收機構都由一塊大平面反光鏡、一塊拋物柱面反 光鏡和一個光能接收器構成，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)，其 特征是各太陽能聚光接收機構的光能接收器由一根長直的拋物柱面空心導熱管、一塊長 直的拋物柱面太陽能電池板、一根長直的半圓柱面透明導光蓋和兩塊長方形小平面反光鏡 構成，各光能接收器的拋物柱面太陽能電池板緊密粘合在該光能接收器的拋物柱面空心導 熱管的內(nèi)表面上，各太陽能聚光接收機構的半圓柱面透明導光蓋、拋物柱面空心導熱管和 兩塊小平面反光鏡構成一個閉合空腔，各太陽能聚光接收機構的光能接收器安裝在該太陽 能聚光接收機構的大平面反光鏡的反光面的背面，各光能接收器的拋物柱面太陽能電池板 緊密粘合在該光能接收器的拋物柱面空心導熱管的表面上，各太陽能聚光接收機構的光能 接收器的拋物柱面空心導熱管的開口正對該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反 光面使得粘合在拋物柱面空心導熱管的表面上的拋物柱面太陽能電池板正對該太陽能聚 光接收機構的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機構的光能接收器的拋物柱面 空心導熱管的開口正對該太陽能聚光接收機構的大平面反光鏡的光線入射狹縫，各太陽能 聚光接收機構的光能接收器的拋物柱面空心導熱管的焦線和半圓柱面透明導光蓋軸線與 該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，各太陽能聚光接收機構的光能 接收器的兩塊小平面反光鏡之間形成光線入射狹縫與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面 反光鏡的焦線相互重合，各太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線與該太陽能聚光 接收機構的大平面反光鏡的光線入射狹縫相互重合，各太陽能聚光接收機構的拋物柱面反 光鏡的對稱面與該太陽能聚光接收機構的大平面反光鏡相交成45°角。
專利摘要一種二次反射拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水發(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，該裝置通過大平面反光鏡和拋物柱面反光鏡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H02N6/00GK201875931SQ20102058190
公開日2011年6月22日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者張立君 申請人:北京印刷學院