专利名称：抛物柱面聚光抛物面闭合腔体采光太阳能热电采光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种太阳能应用技术，特别是一种利用抛物柱面聚光原理接收太阳 能的抛物柱面聚光抛物面闭合腔体采光太阳能热电采光装置，该装置通过反光面的反光 聚焦作用接收太阳能，可大幅提高太阳能的接收效率。
背景技术：
太阳能是一种清洁能源，取之不尽、用之不竭，也不会造成环境污染，如今， 无论在沿海城市，还是在内陆城市，太阳能产品正越来越多地进入人们的视野，太阳能 路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等， 各种太阳能热水器也已经走近千家万户。但这些太阳能产品大多数都没有聚光功能，造 成太阳能利用率低下。太阳能接收元件表面的光强提高一倍，太阳能接收元件的接收效 率将提高一倍，目前太阳能产业技术竞争的焦点主要是太阳能接收效率之争，可见提高 接收效率对整个行业重要程度，因此能否有效的提高太阳能接收元件的光照强度，就成 为人们利用太阳能时最为关注的问题。近些年，国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳能聚光接收，国内也 有类似的试验装置，但这些装置结构复杂、体积庞大、造价高难以在太阳能家用产品上 得到推广。
发明内容
为了克服现有的聚光装置机械结构复杂、体积庞大、造价高等缺点.本发明针对 现有技术存在的不足，对现有技术进行了改进，提出了一种体积小、结构简单可靠、成 本低的太阳能聚光接收装置、它可实现太阳能的聚光接收。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在一个长方形箱体内安装了多个 太阳能聚光接收机构，各太阳能聚光接收机构都由一块抛物柱面反光镜和一个光能接收 器构成，各太阳能聚光接收机构整齐排列在长方形箱体内，在长方形箱体的上方安装了 一个水箱，在长方形箱体的上面盖有一块平面透明盖板，平面透明盖板将各太阳能聚光 接收机构封闭在长方形箱体内，各太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的开口正对平 面透明盖板，各个太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦线相互平行，各个太阳能 聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦线位于同一个与平面透明盖板平行的平面上，各个 太阳能聚光接收机构的光能接收器安装在该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦 线上，各太阳能聚光接收机构的光能接收器由一块长直的抛物柱面空心导热管、一块 长直的抛物柱面形太阳能电池板、一根长直的半圆柱面透明导光盖和两块长方形平面反 光镜构成，各光能接收器的抛物柱面形太阳能电池板紧密粘合在该光能接收器的抛物柱 面空心导热管的表面上，各个光能接收器的抛物柱面空心导热管的下端通过一根冷水管 与水箱相通，各个光能接收器的抛物柱面空心导热管的上端通过一根热水管与水箱相通，各光能接收器的两块长方形平面反光镜对称的位于该光能接收器抛物柱面空心 导热管的开口两侧，其中一块长方形平面反光镜的一条长边与该光能接收器的抛物柱面 空心导热管开口处的一条直边相连接，另一块长方形平面反光镜的一条长边与该光能接 收器的抛物柱面空心导热管开口处的另一条直边相连接，两块长方形平面反光镜的另外 两条长边之间形成一条宽度相同的光线入射狭缝，该光能接收器的半圆柱面透明导光盖 盖在该光线入射狭缝上，各太阳能聚光接收机构的半圆柱面透明导光盖、抛物柱面空心 导热管和两块长方形平面反光镜构成一个闭合空腔，各光能接收器的抛物柱面形太阳能电池板紧密粘合在该光能接收器的抛物柱面 空心导热管的表面上，各太阳能聚光接收机构光能接收器的抛物柱面空心导热管的焦线 与该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦线相互重合，各太阳能聚光接收机构光 能接收器的抛物柱面空心导热管的开口正对该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的 反射面使粘合在抛物柱面空心导热管的表面上的抛物柱面形太阳能电池板正对该太阳能 聚光接收机构的抛物柱面反光镜的反光面，各太阳能聚光接收机构光能接收器的两块长 方形平面反光镜之间形成的光线入射狭缝与该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的 焦线相互重合，各太阳能聚光接收机构光能接收器的半圆柱面透明导光盖的轴线与该太 阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦线相互重合，当太阳光垂直于平面透明盖板入射时，入射光线通过各太阳能聚光接收机构的 抛物柱面反光镜的反射聚焦后都能穿过两块小平面反光镜之间形成的光线入射狭缝照射 在各光能接收器的抛物柱面形太阳能电池板上，照射在各光能接收器的抛物柱面形太阳 能电池板上的光能的一部分通过各光能接收器的抛物柱面形太阳能电池板转换为电能， 光能的光能的另一部分通过各光能接收器的抛物柱面空心导热管转换为热能，因各光能 接收器的半圆柱面透明导光盖、抛物柱面空心导热管和两块小平面反光镜构成一个闭合 空腔，并且两块小平面反光镜之间形成的光线入射狭缝很窄，进入该光线入射狭缝的光 线经各光能接收器的两块小平面反光镜的反射再次照射在各光能接收器的抛物柱面形太 阳能电池板上，光能的大部分在闭合空腔内转变为电能和热能，因此大幅提高了各光能 接收器的光电和光热转换率。本发明的有益效果是通过各抛物柱面反光镜的反光聚焦作用大幅提高了照射 在光能接收器上的太阳光的强度，因而大幅提高了光能接收器的光电和光热转换率，实 现了在强光和弱光的环境下都有较高的光电和光热转换率。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图1是本发明的整体结构图。图2是本发明的整体结构图的A-A剖视图。图3是本发明实施例的太阳能聚光接收机构剖视图的放大图。图4是抛物柱面的示意图。在图4的抛物柱面构成图中抛物线L，准线Li，顶点O，焦点f，对称轴L2， 抛物柱面S，准平面Si，对称面S2，焦线L3。
具体实施例方式在图1和图2中，在长方形箱体3-1内安装了由抛物柱面反光镜1-1-1和光能接 收器1-2-1构成的太阳能聚光接收机构一、由抛物柱面反光镜1-1-2和光能接收器1-2-2 构成的太阳能聚光接收机构二、由抛物柱面反光镜1-1-3和光能接收器1-2-3构成的太阳 能聚光接收机构三、由抛物柱面反光镜1-1-4和光能接收器1-2-4构成的太阳能聚光接收 机构四、由抛物柱面反光镜1-1-5和光能接收器1-2-5构成的太阳能聚光接收机构五，五 个太阳能聚光接收机构的整齐排列在长方形箱体3-1内，五个太阳能聚光接收机构的结 构和各项尺寸相同，五个太阳能聚光接收机构的光能接收器的结构和各项尺寸相同，在 长方形箱体3-1的上面盖有一块平面透明盖板4-1，平面透明盖板4-1将五个太阳能聚光 接收机构的封闭在长方形箱体3-1内，五个太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的开口正对平面透明盖板，五个太 阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦线相互平行，五个太阳能聚光接收机构的抛物 柱面反光镜的焦线位于同一个与平面透明盖板平行的平面上，各个太阳能聚光接收机构 的光能接收器安装在该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦线上，图3中给出了第一太阳能聚光接收机构的结构，在图3中第一太阳能聚光接收机 构由抛物柱面反光镜1-1-1和光能接收器1-2-1构成，光能接收器1-2-1由抛物柱面空心 导热管5-9、抛物柱面形太阳能电池板10-9、半圆柱面透明导光盖6-9、长方形平面反光 镜7-9-1和长方形平面反光镜7-9-2构成，抛物柱面形太阳能电池板10-9紧密粘合在抛 物柱面空心导热管5-9的表面上，抛物柱面空心导热管5-9的下端通过一根冷水管9-1-2 与水箱8-1相通，抛物柱面空心导热管5-9的上端通过一根热水管9-1-1与水箱8-1相 通，长方形平面反光镜7-9-1和长方形平面反光镜7-9-2对称的位于抛物柱面空心导 热管5-9的开口两侧，其中长方形平面反光镜7-9-1的一条长边与抛物柱面空心导热管
5-9开口处的一条直边相连接，长方形平面反光镜7-9-2的一条长边与抛物柱面空心导热 管5-9开口处的另一条直边相连接，长方形平面反光镜7-9-1和长方形平面反光镜7-9-2 的另外两条长边之间形成一条宽度相同的光线入射狭缝，半圆柱面透明导光盖6-9盖在 该光线入射狭缝上，半圆柱面透明导光盖6-9、抛物柱面空心导热管5-9、长方形平面反 光镜7-9-1和长方形平面反光镜7-9-2构成一个闭合空腔，抛物柱面空心导热管5-9的焦线与抛物柱面反光镜1-1-1的焦线相互重合，抛物 柱面空心导热管5-9的开口正对抛物柱面反光镜1-1-1的反射面，半圆柱面透明导光盖
6-9的轴线与抛物柱面反光镜1-1-1的焦线相互重合，长方形平面反光镜7-9-1和长方形 平面反光镜7-9-2之间形成的光线入射狭缝与抛物柱面反光镜1-1-1的焦线相互重合，当太阳光垂直于平面透明盖板4-1入射时，入射光线通过抛物柱面反光镜1-1-1 的反射聚焦后都能穿过小平面反光镜7-9-1和小平面反光镜7-9-2之间形成的光线入射狭 缝照射在抛物柱面形太阳能电池板10-9上，照射在抛物柱面形太阳能电池板10-9上的光 能的一部分通过抛物柱面形太阳能电池板10-9转换为电能，光能的另一部分通过抛物柱 面空心导热管5-9转换为热能，因半圆柱面透明导光盖6-9、抛物柱面空心导热管5-9， 小平面反光镜7-9-1和小平面反光镜7-9-2构成一个闭合空腔，并且小平面反光镜7-9-1和小平面反光镜7-9-2之间形成的光线入射狭缝很窄，进入该光线入射狭缝的光线经小 平面反光镜7-9-1和小平面反光镜7-9-2的反射再次照射在抛物柱面形太阳能电池板10-9 上，光能的大部分在闭合空腔内转变为电能和热能，因此大幅提高了光能接收器1-2-1 光电和光热转换率，各个太阳能聚光接收机构的光能接收器的结构、各项尺寸和光能接 收过程与光能接收器1-2-1相同。
权利要求
1. 一种抛物柱面聚光抛物面闭合腔体采光太阳能热电采光装置，由长方形箱体、水 箱、冷水管、热水管、平面透明盖板和太阳能聚光接收机构构成，各太阳能聚光接收机 构都由一块抛物柱面反光镜和一个光能接收器构成，各太阳能聚光接收机构的光能接收 器由一块长直的抛物柱面空心导热管、一块长直的抛物柱面形太阳能电池板、一根长直 的半圆柱面透明导光盖和两块长方形平面反光镜构成，其特征是各光能接收器的抛物 柱面形太阳能电池板紧密粘合在该光能接收器的抛物柱面空心导热管的表面上，各太阳 能聚光接收机构光能接收器的抛物柱面空心导热管的焦线与该太阳能聚光接收机构的抛 物柱面反光镜的焦线相互重合，各太阳能聚光接收机构光能接收器的抛物柱面空心导热 管的开口正对该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的反射面使粘合在抛物柱面空心 导热管的表面上的抛物柱面形太阳能电池板正对该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光 镜的反光面，各太阳能聚光接收机构光能接收器的两块长方形平面反光镜之间形成的光 线入射狭缝与该太阳能聚光接收机构的抛物柱面反光镜的焦线相互重合，各太阳能聚光 接收机构光能接收器的半圆柱面透明导光盖的轴线与该太阳能聚光接收机构的抛物柱面 反光镜的焦线相互重合，当太阳光垂直于平面透明盖板入射时，入射光线通过各太阳能聚光接收机构的抛 物柱面反光镜的反射聚焦后都能穿过两块小平面反光镜之间形成的光线入射狭缝照射在 各光能接收器的抛物柱面形太阳能电池板上，照射在各光能接收器的抛物柱面形太阳能 电池板上的光能的一部分通过各光能接收器的抛物柱面形太阳能电池板转换为电能，光 能的光能的另一部分通过各光能接收器的抛物柱面空心导热管转换为热能，因各光能接 收器的半圆柱面透明导光盖、抛物柱面空心导热管和两块小平面反光镜构成一个闭合空 腔，并且两块小平面反光镜之间形成的光线入射狭缝很窄，进入该光线入射狭缝的光线 经各光能接收器的两块小平面反光镜的反射再次照射在各光能接收器的抛物柱面形太阳 能电池板上，光能的大部分在闭合空腔内转变为电能和热能，因此大幅提高了各光能接 收器的光电和光热转换率。
全文摘要
一种抛物柱面聚光抛物面闭合腔体采光太阳能热电采光装置，该装置通过抛物柱面的反光聚焦作用接收太阳能，可大幅提高太阳能的接收效率，可用来实现在强光和弱光的环境下太阳能的采集和接收。
文档编号F24J2/24GK102012112SQ201010525639
公开日2011年4月13日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者张立君, 王明飞 申请人:北京印刷学院