專利名稱：波形瓦聚光裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及太陽能發電領域，具體是一種波形瓦聚光裝置。
背景技術：
太陽能光伏發電技術為未來解決能源問題提供廣闊前景，但存在發電 成本高，光 電轉換效率不高的問題。因此，降低成本和提高效率成為太陽能發電大規模應用的關鍵，太 陽能聚光是降低太陽能光伏發電成本的有效途徑。太陽光聚光一般采用菲涅耳透鏡、槽形 反射、拋物面反射等方式，但需安裝太陽光跟蹤器才能達到聚光效果。采用太陽光跟蹤器， 成本高，可靠性差，無法與建筑一體化相結合，不便于安裝。取消太陽光跟蹤器是目前太陽 能發電領域迫切需要解決的技術問題。為了取消太陽光跟蹤器，目前有采用球聚焦的方式，如專利申請號為 20610076928. 3公開的一種“太陽光集聚器”，專利號ZL200620005067. 5公開的一種“萬向 聚光鏡”，專利號ZL200820185105. 9公開的一種“全方向太陽光聚光裝置”。這些聚光方式 能聚集太陽光，聚焦比高，但由于體積、重量較大，不方便安裝，在太陽能發電領域無法大規 模實用推廣。綜上所述，現有聚光方式都能把太陽光聚焦于一點，聚焦點隨著太陽光的移動而 移動，普遍采用成本較高、性能不穩定、安裝維護不便的太陽光跟蹤器，不易與建筑相結合。本發明內容本實用新型的目的是為了克服現有技術中太陽光線聚焦于一點，聚光點隨太陽光 的移動而移動，需要安裝太陽光跟蹤器的缺點，提供一種波形瓦太陽光聚光裝置，采用波形 面集光，對稱設計的透鏡聚光，聚光槽反射聚光均光的聚光方式，使太陽光始終聚集于一固 定帶狀平面上，省去太陽光跟蹤器。為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是波形瓦聚光裝置包括波形瓦 聚光透鏡和聚光槽，技術特點在于所述波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一 波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小棱 鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成棱角，不同入射高處小棱鏡對光線 是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面上，部分 出射光線經聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面上，形成均勻的太陽光焦帶。所述的波形瓦聚光透鏡為等于或小于半管形的對稱設計等寬度柱面線形菲涅耳 透鏡，管口方向采用一維東西方向放置。所述的波形瓦聚光透鏡每個小棱鏡的寬度為0. l_6mm。所述的波形瓦聚光透鏡每個小棱鏡棱角小于60°。所述聚光槽上、下口均為四邊形，上口大下口小，側面與底平面的夾角為60°，聚 光槽下口連接太陽能電池片或太陽能電池組件。
圖1為本實用新型結構示意圖；圖2為本實用新型波形瓦聚光透鏡示意圖；圖3為本實用新型截面示意圖；圖4為中午太陽光入射波形瓦聚光透鏡后的光折射反射示意圖；圖5為上午或下午太陽光入射波形瓦聚光透鏡后的光折射反射示意圖；附圖中，波形瓦聚光透鏡1，線形菲涅耳透鏡2，平面鏡反射聚光槽3，聚光槽下口 固定平面4。
具體實施方式
結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作詳細說明。圖1、2、3中，一種波形瓦聚光裝置，主要有波形瓦聚光透鏡1和反光鏡聚光槽3組 成，波形瓦聚光透鏡1為半管或小于半管形，波形瓦聚光透鏡1包括具有任意方向光線入射 在同一波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡2組成的若干出 光面，小棱鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成小于60°棱角，不同入射 高處小棱鏡對光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口 固定平面4上，部分出射光線經聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面4上，形成均勻 的太陽光焦帶。聚光槽采用玻璃鍍銀鏡面或鋁反光膜，聚光槽上、下口均為四邊形，上大下 小，側面與底平面的夾角為60°，聚光槽下口連接太陽能電池片或太陽能電池組件且聚光 倍數隨距離調整可控。圖4、5所示中，本實用新型波形瓦聚光透鏡為半管或小于半管形，管口方向采用 一維東西方向放置，將早中晚入射的太陽光經集光、折射聚光、反射聚光均光后，在聚光槽 下口固定平面上形成均勻的太陽光焦帶。本實用新型波形瓦聚光透鏡選用折射率為1-5的材料平板高透光率單面帶減反 射面超白浮法玻璃、高透光率石英玻璃、高透光率高硼硅玻璃、耐紫外光長壽命透明硅膠或 PMMA ；加工工藝可采用直接模具壓鑄法、波形瓦內壁貼膜法、澆注拉管模具成型法。直接模 具壓鑄法即波形瓦壓鑄成型，柱面線形菲涅耳透鏡壓鑄成型，成型波形瓦聚光透鏡鋼化；波 形瓦內壁貼膜法即玻璃管切割成波形瓦，利用透明硅膠或PMMA壓鑄成柱面線形菲涅耳透 鏡薄膜，與成型波形玻璃瓦粘接形成波形瓦聚光透鏡；澆注拉管模具成型法即利用玻璃拉 管模具直接形成柱面線形菲涅耳透鏡聚光玻璃管、玻璃管切割制成波形瓦聚光透鏡。聚光 槽底面板選用鋁合金板、側面表面帶反光鏡推進槽、聚光焦帶下表面帶條形扁管散熱片。波 形瓦聚光裝置四周采用鋁合金組框、框邊為波形框與平板框相結合，保證距離和強度。
權利要求一種波形瓦聚光裝置，包括波形瓦聚光透鏡和聚光槽，其特征是所述波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小棱鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成小于60°棱角。
2.根據權利要求1所述的波形瓦聚光裝置，其特征是波形瓦聚光透鏡底面連接聚光 槽，波形瓦聚光透鏡底口與聚光槽上口相吻合。
3.根據權利要求1所述的波形瓦聚光裝置，其特征是所述的波形瓦聚光裝置所用材 料為折射率在1-5范圍內的高透光率材料，波形瓦聚光透鏡內層線形菲涅耳透鏡的厚度是 外層入光面厚度的至少1倍以上。
4.根據權利要求1所述的波形瓦聚光裝置，其特征是所述的波形瓦聚光透鏡每個小 棱鏡的寬度為0. 1-6毫米。
5.根據權利要求1所述的波形瓦聚光裝置，其特征是聚光槽上、下口均為四邊形，上 大下小，側面與底平面的夾角為60°。
6.根據權利要求1所述的波形瓦聚光裝置，其特征是聚光槽下口連接太陽能電池片 或太陽能電池組件。
7.根據權利要求1所述的波形瓦聚光裝置，其特征是所述的波形瓦聚光透鏡為等于 或小于半管形的對稱設計柱面線形菲涅耳透鏡，管口方向一維東西方向放置。
專利摘要本實用新型涉及一種波形瓦聚光裝置，由波形瓦聚光透鏡和聚光槽上下連接而成，波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小棱鏡的一棱角邊垂直于波形面，另一棱角邊與波形面形成小于60°棱角，不同入射高處小棱鏡對光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面上，部分出射光線經聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面上，形成均勻的太陽光焦帶，無需太陽光跟蹤系統仍可實現低倍聚光，降低太陽能發電成本，結構簡單，光電轉化率高，易于與建筑相結合。
文檔編號G02B1/00GK201576123SQ20092023338
公開日2010年9月8日 申請日期2009年8月6日 優先權日2009年8月6日
發明者王英 申請人:王英