一種多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統的制作方法
【專利摘要】本發明是一種多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，系至少設一組陣列式反射鏡、多數個獨立聚光系統、數片太陽能板及散熱系統所組成；且該每一反射鏡的鏡面以多數個具塑膠薄膜的單元反射體所組成，并由外覆殼體所包覆，而內部充填發泡材質；又在反射鏡的前方焦點附近，設有多數個獨立的聚光系統，每個聚光系統包含有凸透鏡部及角錐部；則由反射鏡內諸單元反射體集中的光線，分別經聚光系統的二次聚焦，可將太陽光的聚焦比提高到約1500倍以上，但成本卻相對低廉。
【專利說明】
一種多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種高聚光太陽能系統，是一種以薄膜作為反射鏡弧面，再加二次光學的聚光系統，搭配之后，整體上能將太陽光的聚焦比提高到約1500倍以上，為一種經濟型的太陽光系統設計。
【背景技術】
[0002]欲取用太陽的光熱能量，一般使用太陽能系統來達成，首先要將廣泛的日光聚集，這需要良好的反射鏡來執行，一般的反射鏡在設計上主要有二種，第一是以金屬制大型的反射鏡，但由于鏡面具有較大的直徑，又為金屬材質，因此在制造上成本很高，組設于地面上時架起較高，不但較重、體積大、具有較大的風阻，是主要的缺點；另外一種反射鏡，將反射鏡以多數個長方形的反射鏡，以矩陣式排列組成整體的反射鏡，這種型式雖然解決了設置大體積的反射鏡，但是制作鏡面所產生的成本仍無法有效的降低。
[0003]另外，對于太陽能系統中將反射鏡的光線予以聚集的方式，以大反射鏡將光線集中后，于焦點附近放置多面排成矩陣陳列的太陽板，以提供能量的收集，但這種單純的將太陽光線反射，能將廣大面積的日光聚集起來，但聚焦比并不高，一般只能有600-500倍之間，對于昂貴的太陽能板而言，付出的成本仍為太高。
[0004]因此，現有在反射鏡及聚光系統上都未有適切的整體設計，故收集太陽光熱的效率不尚，且制造成本太尚，是現有主要的缺點。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的不足，本發明的目的在于:提供一種多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，提高聚光效率，降低制作成本。
[0006]為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:一種多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，其特征在于，至少包含有:一組反射鏡，由多數個單元反射體各自組成完整的反射凹弧鏡面組;該單元反射體主要設有中空支架，且該支架在一側覆設有薄膜，該薄膜具有凹弧，且該凹弧是完整的獨立反射弧面;而在單元反射體的薄膜與中空支架間充填有發泡材質;外覆殼體，系完整包覆于諸單元反射體的外側后方，且在該外覆殼體的內部充填有發泡材質，并與諸單元反射體結合形成一體;多數個聚光系統，每一個聚光系統于前方形成拱起的凸透鏡部，在該凸透鏡部的后方則收束形成角錐部;數個太陽能板，分別固定于聚光系統的角錐部底端;散熱系統，設于諸太陽能板的后方。
[0007]所述在該支架的適當位置至少設有一個注口。
[0008]所述該外覆殼體一側設有注口。
[0009]所述該單元反射體的形狀是正方形、正六邊形、正八角形的其中之一。
[0010]所述該聚光系統的凸透鏡部是半球形體。
[0011]與現有技術相比較，采用上述技術方案的本發明具有的優點在于:本發明在太陽能系統中，設有一組低成本、高效能的反射鏡，該組反射鏡由一個以上的陣列式排列的反射鏡所構成，每一反射鏡又以多數個單元反射體所組成，而每一單元反射體的一側設置薄膜，該薄膜各自具有完整的反射凹弧，單元反射體的另一側則以相對的支架予以封合，并在內部充填有發泡材質；而諸單元反射體的后方又以外覆殼體罩合，同時在該外覆殼體及單元反射體的內部充填發泡材質，由于該單元反射體上的薄膜面積較小，因此在精密模具上成型時變形量小，且成型時的精密度十分良好，為主要優點，且由薄膜形成鏡面，而且內部為發泡材質，不但造價成本降低，重量也較輕，并且可適用各種造型的太陽能反射鏡上，使用范圍更為廣泛，為本案主要優點。
[0012]本發明在太陽能系統中，設有高聚光比的聚光系統，即在反射鏡諸單元反射體前方的焦點附近，都放置有由凸透鏡部結合角錐部組成的聚光系統，能將每一個由單元反射體反射回來的光線，經第二次的收束集中光線，將光的聚焦比提高到1500倍左右，則在聚光系統的角錐部底部放置太陽能板，可以十分有效率的將光能收集，轉換成其他的功(例如:電能)輸出，為本發明的特色。
[0013]由上揭反射鏡及聚光系的搭配，即可選用較符經濟成本的小太陽能板，再加上散熱系統，即可構成全方位的太陽能系統。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的系統架構圖。
[0015]圖2是本發明的反射鏡與聚光系統配置圖。
[0016]圖3是本發明反射鏡的單元反射體制作示意圖。
[0017]附圖標記說明:I反射鏡；1外覆殼體；11注口；20單元反射體;21支架;210注口； 22薄膜;220凹弧;30聚光系統;31凸透鏡部;32角錐部40;發泡材質;50精密模具;51凸面;60太陽能板;70散熱系統;L光線。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0019]請參看圖1、圖2所示，本發明至少包含有:一組反射鏡I，由多數個單元反射體20拼排成凹弧鏡面組，且該單元反射體20設有中空支架21，在該支架21的適當位置至少設有一個注口 210，且在該支架21的一側覆設有薄膜22，該薄膜22的外側系形成凹弧220，且每一片薄膜22上的凹弧220是完整的反射弧面，則如圖1所示，該諸凹弧220可各自聚光而在一定區域內形成光束，在該光束內的光線L)均投射于相對的聚光系統30上；而在單元反射體20的薄膜22與中空支架21間充填有發泡材質40。
[0020]前述薄膜22所形成的完整反射面凹弧220在實施上有技巧，且是確實可行的，請參看圖3所示，預先制作精密模具50，該精密模具50于一側形成有凸面51，且該凸面51是太陽能反射鏡最佳聚光凹弧的相對形狀，請配合參看圖1、圖3所示，將諸單元反射體20的薄膜22抵于該精密模具50的凸面51處，則在單元反射體20內充填發泡材質40，使該薄膜22受到支架21內部發泡材質40膨脹的張力，推抵著薄膜22更緊密的貼緊而形成所需的反射弧面。[0021 ]前述的薄膜22，系塑膠層表面鍍上銀，并在外表層覆設一層保護膜的膠膜為主體，但這種薄膜在市面上可以直接取用，且該材料的配方并非本案的內容，即本案可取用現有的材料來完成發明，故關于該薄膜22的材料即不予贅述，合先陳明。
[0022]外覆殼體10，完整包覆于諸單元反射體20的外側后方，該外覆殼體10—側設有注口 11，且在該外覆殼體10的內部充填有發泡材質40，并與諸單元反射體20結合形成一體。
[0023]在該反射鏡I的下方可組設有追日系統(圖中未示)，用以追蹤太陽的位移;惟該追日系統的轉向設計，是另一專利案中所述，也可由現有組件直接放置，故本發明對此不另作贅述。
[0024]上述的單元反射體20并不局限于任何形狀，但為配合排列的密合性及制造的方便性，該單元反射體20以正方形為最佳實施例，但也仍可設為六邊形、四方形或其他造型等，只要是能夠組并成一適當大小面積作為反射鏡的單元面積即可。
[0025]請配合參看圖1、圖2所示，聚光系統30，設于反射鏡20的凹弧220(鏡面)焦點前，該聚光系統30是特殊的透鏡，主要于前方形成拱起(例如:半球形體)的凸透鏡部31，在該凸透鏡部31的后方則收束形成角錐部32，該凸透鏡部31可以將前方區域由反射鏡20的鏡面所反射回來的光線L全部收集，并由角錐部32導引再集中收束至底部。
[0026]該聚光系統30的角錐部32，可為四角、五角、六角都可，并不需要特別的限定。
[0027]請參看圖1所示，數個太陽能板60，分別固定于聚光系統30的角錐部32底端，能接收由凸透鏡部31收集，并由角錐部32聚集的光線L，以儲存廣大面積的太陽能。
[0028]散熱系統50，設于諸太陽能板60的后方，能有利于光與熱的儲存。
[0029]本發明在使用時，如圖1所示，當太陽光的光線L照射于反射鏡I時，由反射鏡I表面形成鏡面的多數個單元反射體20以薄膜22凹弧220各自將該區域的日光反射至相對應的聚光系統30上，諸聚光系統30系以凸透鏡部31將前方區域內的光線L收集，并由角錐部32導引再集中收束至底部的太陽能板60，使小面積的太陽能板60接收極大面積的日光，達到高聚光比的目的，不但能收集更多的日光能源，同時能節省很多的太陽能板60，為一種經濟效益高，且進步性佳的新型。
[0030]這個聚光系統30搭配了反射鏡I的后將具有如下的優點:由于本案陣列式排列的反射鏡，由多數個單元反射體拼排組成一個獨立的完整凹弧鏡面組，且該凹弧鏡面組由覆設的薄膜所構成，每一個薄膜分別成型，尺寸更為精密而無變形的缺點，且在反射鏡內部充填有發泡材質，故質地較輕，制作更為簡單而且成本較低，為本案的主要特色。
[0031]本案的太陽能系統中，于反射鏡的前方，再增設有二次聚光系統，使得聚光比計算可以達到1500倍，較現有的600至500倍而言，整整多了三倍，因此不但使收集大陽的能量比率更高，而且將更多的光源注入小塊的太陽能板里，使得太陽能系統中最昂貴的成本(太陽能板)予以降低，能使太陽能的產業更提升一大步，為本發明的主要優點。
[0032]由上述反射鏡上多數個單元反射體，各自以一個獨立的完整凹弧鏡面，對應一組小型的二次聚光系統，將使光線更不易散失，能收集日光能的效率得以提高，是本案又一優點。
[0033]以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解，在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，如附加各種現有既有的相關機件，或略為改變本發明聚光系統的形狀、變化反射鏡前的薄膜材料等，但都將落入本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，其特征在于，至少包含有: 一組反射鏡，由多數個單元反射體各自組成完整的反射凹弧鏡面組;該單元反射體主要設有中空支架，且該支架在一側覆設有薄膜，該薄膜具有凹弧，且該凹弧是完整的獨立反射弧面;而在單元反射體的薄膜與中空支架間充填有發泡材質;外覆殼體，完整包覆于諸單元反射體的外側后方，且在該外覆殼體的內部充填有發泡材質，并與諸單元反射體結合形成一體;多數個聚光系統，每一個聚光系統于前方形成一拱起的凸透鏡部，在該凸透鏡部的后方則收束形成一角錐部;數個太陽能板，分別固定于聚光系統的角錐部底端;散熱系統，設于諸太陽能板的后方。2.根據權利要求1所述的多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，其特征在于:在該支架的適當位置至少設有一個注口。3.根據權利要求1所述的多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，其特征在于:該外覆殼體一側設有注口。4.根據權利要求1所述的多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，其特征在于:該單元反射體的形狀是正方形、正六邊形、正八角形的其中之一。5.根據權利要求1所述的多點聚光陣列式反射鏡的高聚光太陽能系統，其特征在于:該聚光系統的凸透鏡部是半球形體。
【文檔編號】F24J2/46GK106091419SQ201610419285
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月16日 公開號201610419285.1, CN 106091419 A, CN 106091419A, CN 201610419285, CN-A-106091419, CN106091419 A, CN106091419A, CN201610419285, CN201610419285.1
【發明人】李進龍
【申請人】昆山訶德新能源科技有限公司