專利名稱:拋物柱面聚光平面采光太陽能發電裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種太陽能應用技術,特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太陽 能的拋物柱面聚光平面采光太陽能發電裝置,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。
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都由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整齊排列在長方形箱體內,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 能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的開口正對平面透明蓋板,各個太陽能聚光接收機構 的拋物柱面反光鏡的焦線相互平行,各個太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線 位于同一個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光能接收器安裝 在該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線上,本發明的實施例一各太陽能聚光接收機構的光能接收器都由一塊長直的平面 太陽能電池板構成,各太陽能聚光接收機構光能接收器的平面太陽能電池板與該太陽能聚光接收機 構的拋物柱面反光鏡的對稱面相互垂直,各太陽能聚光接收機構光能接收器的平面太陽 能電池板對稱的位于該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的對稱面的兩側,各太陽 能聚光接收機構光能接收器的平面太陽能電池板位于該太陽能聚光接收機構拋物柱面反光鏡的反射面和焦線之間,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 拋物柱面反光鏡的反射聚焦后都能照射在各光能接收器的平面太陽能電池板上,照射在 各光能接收器的平面太陽能電池板上的光能通過各光能接收器的平面太陽能電池板轉換 為電能,通過各太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射 在各光能接收器的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 的光電轉換率。本發明的實施例二為了減小長方形箱體的厚度,各太陽能聚光接收機構光能 接收器的平面太陽能電池板位于該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線和平面 透明蓋板之間。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 在光能接收器上的太陽光的強度,因而大幅提高了光能接收器的光電轉換率,實現了在 強光和弱光的環境下都有較高的光電轉換率。
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是本發明實施例一的整體結構圖的A-A剖視圖。圖3是本發明實施例一的太陽能聚光接收機構剖視圖的放大圖。圖4是本發明實施例二的整體結構圖的A-A剖視圖。圖5是本發明實施例二的太陽能聚光接收機構剖視圖的放大圖。圖6是拋物柱面的示意圖。在圖6的拋物柱面構成圖中拋物線L,準線Li,頂點O,焦點f,對稱軸L2, 拋物柱面S,準平面Si,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內安裝了由拋物柱面反光鏡1-1-1和光能接 收器1-2-1構成的太陽能聚光接收機構一、由拋物柱面反光鏡1-1-2和光能接收器1-2-2 構成的太陽能聚光接收機構二、由拋物柱面反光鏡1-1-3和光能接收器1-2-3構成的太陽 能聚光接收機構三、由拋物柱面反光鏡1-1-4和光能接收器1-2-4構成的太陽能聚光接收 機構四、由拋物柱面反光鏡1-1-5和光能接收器1-2-5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,五個太陽能聚光接收機構的結 構和各項尺寸相同,五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將五個太陽能聚光 接收機構的封閉在長方形箱體3-1內,五個太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的開口正對平面透明蓋板,五個太 陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線相互平行,五個太陽能聚光接收機構的拋物 柱面反光鏡的焦線位于同一個與平面透明蓋板平行的平面上,各個太陽能聚光接收機構 的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線上,
本發明的實施例一圖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拋物柱面反光鏡1-1-1和光能接收器1-2-1構成,光能接收器 1-2-1由平面太陽能電池板10-5構成,平面太陽能電池板10-5與拋物柱面反光鏡1-1-1的對稱面相互垂直,平面太陽 能電池板10-5對稱的位于拋物柱面反光鏡1-1-1的對稱面的兩側,平面太陽能電池板 10-5位于拋物柱面反光鏡1-1-1的反射面和焦線之間,當太陽光垂直于平面透明蓋板4-1入射時,入射光線通過拋物柱面反光鏡1-1-1 的反射聚焦后都能垂直照射在平面太陽能電池板10-5上,照射在平面太陽能電池板10-5 上的光能通過平面太陽能電池板10-5轉換為電能,通過拋物柱面反光鏡1-1-1的反光聚 焦作用大幅提高了照射在平面太陽能電池板10-5上的太陽光的強度,因而大幅提高了光 能接收器1-2-1的光電轉換率。本發明的實施例二在圖4和圖5中,為了減少長方形箱體3-1厚度,平面太陽 能電池板10-4位于拋物柱面反光鏡1-1-1的焦線和平面透明蓋板4-1之間。
權利要求
1. 一種拋物柱面聚光平面采光太陽能發電裝置,由長方形箱體、平面透明蓋板和 太陽能聚光接收機構構成,各太陽能聚光接收機構都由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都由一塊長直的平面太陽能電池板構 成,其特征是各太陽能聚光接收機構光能接收器的平面太陽能電池板與該太陽能聚光 接收機構的拋物柱面反光鏡的對稱面相互垂直,各太陽能聚光接收機構光能接收器的平 面太陽能電池板對稱的位于該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的對稱面的兩側, 各太陽能聚光接收機構光能接收器的平面太陽能電池板位于該太陽能聚光接收機構拋物 柱面反光鏡的反射面和焦線之間,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拋物 柱面反光鏡的反射聚焦后都能照射在各光能接收器的平面太陽能電池板上,照射在各光 能接收器的平面太陽能電池板上的光能通過各光能接收器的平面太陽能電池板轉換為電 能,通過各太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射在各 光能接收器的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 電轉換率。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
一種拋物柱面聚光平面采光太陽能發電裝置,該裝置通過拋物柱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,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H02N6/00GK102013848SQ20101052400
公開日2011年4月13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