專利名稱：雙旋轉拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種太陽能應用技術，特別是一種利用旋轉拋物面聚光原理接收太陽 能的雙旋轉拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，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。
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
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，各個太陽能聚光接收機構都由一塊大旋轉拋物面反光鏡、一塊小旋轉 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整齊排列在長方形箱體內， 各個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的結構和各項尺寸相同，各個太陽能聚光 接收機構的小旋轉拋物面反光鏡的結構和各項尺寸相同，各個太陽能聚光接收機構的光能 接收器的結構和各項尺寸相同，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，在長方形箱體的上方安裝了一個水箱，各個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的開口 相對焦點相互重合，各個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的開口方向相同，各 個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的開口方向正對平面透明蓋板，各個太陽能 聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的對稱軸相互平行，各個太陽能聚光接收機構的大旋 轉拋物面反光鏡的焦點位于同一與平面透明蓋板平行的平面上，各個太陽能聚光接收機構 的大旋轉拋物面反光鏡的對稱軸都與平面透明蓋板相互垂直，各個太陽能聚光接收機構的光能接收器都由一個圓盤形空心導熱腔體和一塊圓形平面太陽能電池板構成，各太陽能聚光接收機構的光能接收器的圓形平面太陽能電池板 緊密粘合在該光能接收器的圓盤形空心導熱腔體的表面上，在各個太陽能聚光接收機構的 大旋轉拋物面反光鏡的頂部開有一個光線入射圓孔，各個太陽能聚光接收機構的光能接收 器被安裝在該太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的光線入射圓孔上，各太陽能聚 光接收機構的小旋轉拋物面反光鏡的開口正對該太陽能聚光接收機構光能接收器的圓形 平面太陽能電池板的采光平面，太陽能聚光接收機構被分為多組，各組太陽能聚光接收機構的各光能接收器的圓 盤形空心導熱腔體都通過一根導熱管串接在一起，各組太陽能聚光接收機構的導熱管的上 端通過熱水管與水箱相通，各組太陽能聚光接收機構的導熱管的下端通過冷水管與水箱相 通，當各光能接收器的圓盤形空心導熱腔體在太陽光照射下受熱時，水箱中的水經各光能 接收器的圓盤形空心導熱腔體的下端流入圓盤形空心導熱腔體并從圓盤形空心導熱腔體 的上端流回水箱中，在水箱和各光能接收器的圓盤形空心導熱腔體之間形成冷熱水的對 流，當太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，入射光線經各太陽能聚光接收機構的大旋 轉拋物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的反光聚焦形成平行光線照射在各光能接收器的 圓形平面太陽能電池板上，照射在各光能接收器的圓形平面太陽能電池板上的光能的一部 分通過各光能接收器的圓形平面太陽能電池板轉換為電能，光能的另一部分通過各光能接 收器的圓盤形空心導熱腔體轉換為熱能，通過各太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光 鏡和小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的圓形平面太 陽能電池板上的太陽光的強度，因而大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉換率。本發明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， 實現了在強光和弱光的環境下都有較高的光電和光熱轉換率。
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是本發明實施例的整體結構圖的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。
具體實施例方式在圖1和圖2中的長方形箱體3-1內安裝了 25個太陽能聚光接收機構，25個太陽 能聚光接收機構的整齊排列在長方形箱體3-1內，25個太陽能聚光接收機構的大拋物柱面 反光鏡的結構和各項尺寸相同，25個太陽能聚光接收機構的小拋物柱面反光鏡的結構和各 項尺寸相同，25個太陽能聚光接收機構的光能接收器的結構和各項尺寸相同，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25太陽能聚光接收機構封閉在長方形箱體3-1內，25個太陽能聚光接收機構被分為五組，各組的光能接收器都通過一根導熱管串接 在一起，各組的光能接收器的導熱管的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通，各組的光能 接收器的導熱管的上端通過熱水管9-1-1與水箱8-1相通，在圖3中第一太陽能聚光接收機構由大旋轉拋物面反光鏡1-1-1、小旋轉拋物面 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由圓盤形空心導熱腔體5-1和 圓形平面太陽能電池板10-1構成，圓形平面太陽能電池板10-1緊密粘合在圓盤形空心導 熱腔體5-1的表面上，圓盤形空心導熱腔體5-1通過導熱管9-1-3與同組的其他四個圓盤 形空心導熱腔體串接在一起，導熱管9-1-3的下端通過冷水管9-1-2與水箱8-1相通，導熱 管9-1-3的上端通過熱水管9-1-1與水箱8-1相通，大旋轉拋物面反光鏡1-1-1和小旋轉拋 物面反光鏡1-2-1的開口相對焦線相互重合，在大旋轉拋物面反光鏡1-1-1的頂部開有一 個光線入射圓孔，光能接收器1-3-1被安裝在大旋轉拋物面反光鏡1-1-1的光線入射圓孔 上，大旋轉拋物面反光鏡1-1-1的開口正對平面透明蓋板4-1，小旋轉拋物面反光鏡1-2-1 的開口正對光能接收器1-3-1上的圓形平面太陽能電池板10-1，當太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時，入射光線經大旋轉拋物面反光鏡 1-1-1和小旋轉拋物面反光鏡1-2-1的反射聚焦后形成平行光線照射在圓形平面太陽能電 池板10-1上，照射在圓形平面太陽能電池板10-1上的光能的一部分通過圓形平面太陽能 電池板10-1轉換為電能，光能的另一部分通過圓盤形空心導熱腔體5-1轉換為熱能，通過 大旋轉拋物面反光鏡1-1-1和小旋轉拋物面反光鏡1-2-1的反光聚焦作用大幅提高了照射 在圓形平面太陽能電池板10-1上的太陽光的強度，因而大幅提高了光能接收器1-3-1的光 電和光熱轉換率，上述各個太陽能聚光接收機構的結構、各項尺寸、工作原理和光能接收過 程與第一太陽能聚光接收機構相同。
權利要求
1. 一種雙旋轉拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，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，其特征是在一個長方形箱體內安 裝了多個太陽能聚光接收機構，各個太陽能聚光接收機構都由一塊大旋轉拋物面反光鏡、 一塊小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整齊排列在長方 形箱體內，各個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的結構和各項尺寸相同，各個 太陽能聚光接收機構的小旋轉拋物面反光鏡的結構和各項尺寸相同，各個太陽能聚光接收 機構的光能接收器的結構和各項尺寸相同，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，各個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的開口相對 焦點相互重合，各個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的開口方向相同，各個太 陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的開口方向正對平面透明蓋板，各個太陽能聚光 接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的對稱軸相互平行，各個太陽能聚光接收機構的大旋轉拋 物面反光鏡的焦點位于同一與平面透明蓋板平行的平面上，各個太陽能聚光接收機構的大 旋轉拋物面反光鏡的對稱軸都與平面透明蓋板相互垂直，各個太陽能聚光接收機構的光能接收器都由一個圓盤形空心導熱腔體和一塊圓形平 面太陽能電池板構成，各太陽能聚光接收機構的光能接收器的圓形平面太陽能電池板緊密 粘合在該光能接收器的圓盤形空心導熱腔體的表面上，在各個太陽能聚光接收機構的大旋 轉拋物面反光鏡的頂部開有一個光線入射圓孔，各個太陽能聚光接收機構的光能接收器被 安裝在該太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡的光線入射圓孔上，各太陽能聚光接 收機構的小旋轉拋物面反光鏡的開口正對該太陽能聚光接收機構光能接收器的圓形平面 太陽能電池板的采光平面，在長方形箱體的上方安裝了一個水箱，太陽能聚光接收機構被分為多組，各組太陽能 聚光接收機構的各光能接收器的圓盤形空心導熱腔體都通過一根導熱管串接在一起，各組 太陽能聚光接收機構的導熱管的上端通過熱水管與水箱相通，各組太陽能聚光接收機構的 導熱管的下端通過冷水管與水箱相通，當各光能接收器的圓盤形空心導熱腔體在太陽光照 射下受熱時，水箱中的水經各光能接收器的圓盤形空心導熱腔體的下端流入圓盤形空心導 熱腔體并從圓盤形空心導熱腔體的上端流回水箱中，在水箱和各光能接收器的圓盤形空心 導熱腔體之間形成冷熱水的對流，當太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，入射光線經各太陽能聚光接收機構的大旋轉拋 物面反光鏡和小旋轉拋物面反光鏡的反光聚焦形成平行光線照射在各光能接收器的圓形 平面太陽能電池板上，照射在各光能接收器的圓形平面太陽能電池板上的光能的一部分通 過各光能接收器的圓形平面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 的圓盤形空心導熱腔體轉換為熱能，通過各太陽能聚光接收機構的大旋轉拋物面反光鏡和 小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的圓形平面太陽能 電池板上的太陽光的強度，因而大幅提高了各光能接收器的光電和光熱轉換率。
全文摘要
一種雙旋轉拋物面反射平行光聚焦太陽能熱電采光裝置，該裝置通過旋轉拋物面的反光聚焦作用，形成較太陽光強數倍的強度均勻的平行光，照射在太陽能接收設備上，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H02N6/00GK102003799SQ201010500679
公開日2011年4月6日 申請日期2010年9月30日 優先權日2010年9月30日
發明者張立君 申請人:北京印刷學院