專利名稱：拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水器的制作方法
技術領域：
本發明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拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水器，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。
背景技術：
太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會造成環境污染，如今，無論在沿海城市，還是在內陸城市，太陽能產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走近千家萬戶。但這些太陽能產品大多數都沒有聚光功能，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，目前太陽能產業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品上得到推廣。
發明內容
為了克服現有的聚光裝置機械結構復雜、體積龐大、造價高等缺點.本發明針對現有技術存在的不足，對現有技術進行了改進，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、它可實現太陽能的聚光接收。本發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，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構成，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，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照射在各光能接收器的拋物柱面空心導熱管上，照射在拋物柱面空心導熱管上的光能通過拋物柱面空心導熱管轉換為熱能，因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點與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦點相互重合并且該拋物柱面空心導熱管的開口正對該拋物柱面反光鏡的反光面，因此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上反射的平行光線經該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反射再次照射在各光能接收器的拋物柱面空心導熱管上，因此照射在各光能接收器的拋物柱面空心導熱管上的光能大部分轉變為熱能，大幅提高了各光能接收器的光熱轉換率。本發明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熱轉換率，實現了在強光和弱光的環境下都有較高的光熱轉換率。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。圖1是本發明的整體結構圖。圖2是本發明的整體結構圖的A-A剖視圖。圖3是本發明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。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。
具體實施例方式在圖1和圖2中，在長方形箱體3-1內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，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，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，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的開口正對大平面反光鏡1-1-1的光線入射狹縫，拋物柱面空心導熱管5-5的焦線與拋物柱面反光鏡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的光線入射狹縫照射在拋物柱面空心導熱管5-5上，照射在拋物柱面空心導熱管5-5上的光能通過拋物柱面空心導熱管5-5轉換為熱能，拋物柱面空心導熱管5-5的焦點與拋物柱面反光鏡1-2-1的焦點相互重合，該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，因此拋物柱面空心導熱管5-5上反射的平行光線經拋物柱面反光鏡1-2-1的反射再次照射在拋物柱面空心導熱管5-5上，因此照射在拋物柱面空心導熱管5-5上的光能大部分轉變為熱能，因此大幅提高了光能接收器1-3-1的光熱轉換率。各個太陽能聚光接收機構的光能接收器的結構、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. 一種拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水器，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，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構成，其特征是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，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照射在各光能接收器的拋物柱面空心導熱管上，照射在拋物柱面空心導熱管上的光能通過拋物柱面空心導熱管轉換為熱能，因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點與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦點相互重合并且該拋物柱面空心導熱管的開口正對該拋物柱面反光鏡的反光面，因此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上反射的平行光線經該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反射再次照射在各光能接收器的拋物柱面空心導熱管上，因此照射在各光能接收器的拋物柱面空心導熱管上的光能大部分轉變為熱能，大幅提高了各光能接收器的光熱轉換率。
全文摘要
一種拋物柱面聚光拋物柱面采光太陽能熱水器，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，可用來實現在強光和弱光的環境下太陽能的采集和接收。
文檔編號F24J2/24GK102455069SQ20101052553
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優先權日2010年10月25日
發明者張立君 申請人:北京印刷學院