一种紧凑型点线结合式聚光器的制作方法

本实用新型属于太阳能领域，具体的说是一种紧凑型点线结合式聚光器。

背景技术：

目前，随着太阳自动跟踪装置跟踪精度和可靠性的提高，使得采用聚光法的太阳能光热转换装置的效率明显提高,但受聚光器结构的制约，存在聚光器大型时（如采用抛物面式的曲面聚光体）聚光器加工制造困难的缺点，还存在聚光器与集热器形成的整体部件跟踪回转时，在高度角（南北向）或方位角（东西向跟踪）方向需要回转空间大的缺点，还存在风大、风小、有风和无风等情形下因聚光器的风载变化使跟踪精度变差或跟踪失效的缺点。因此，若能提供一种大型化时加工制造容易的、紧凑的（即能使外设的集热器件（如集热水管）位于太阳光聚光器内的）、能减少聚光器空间占用的、在结构上可以改善聚光器抗风载能力且减少聚光式太阳能光热转换装置的聚光器，对提高装置的总能源效率，增加单台装置的供热能力有重要意义。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的：

主要针对上述情况，为克服现有技术之缺点，本实用新型之目的就是提供一种大型化时加工制造容易的、紧凑的（即能使外设的集热器件位于太阳光聚光器内）、能减少聚光器空间占用的、可提高聚光器抗风载能力并能提高聚光式太阳能光热转换装置的总能源效率、利于单台自动跟踪装置聚光器大型化的紧凑型点线结合式聚光器。

本实用新型的技术方案为：

提供了一种紧凑型透射反射结合式聚光器，包括圆盘形的点式透镜聚光部件、锥筒形的线式聚光部件和集热器连接部件，点式透镜聚光部件由透镜和托圈板构成，透镜圆周面上的边部设有多个透镜固定孔，托圈板的边部设有与透镜固定孔相对应的托圈板固定孔，线式聚光部件为内表面光滑、锥顶角为90度的锥筒，线式聚光部件的大开口端设有平凸沿，线式聚光部件小开口端设有筒环状的直凸沿，线式聚光部件的外锥面上设有一个以上的托圈式筋板和多个辐条式侧立筋板，平凸沿、直凸沿、托圈式筋板和辐条式侧立筋板上均设有连接固定孔，集热器连接部件由上固定套环和下固定托圈构成，上固定套环和下固定托圈上均设有多个线式聚光部件径向连接丝孔和多个集热器径向固定丝孔，点式透镜聚光部件的中心对称轴线、上固定套环的中心轴线、下固定托圈的中心轴线与线式聚光部件的中心对称轴线重合，点式透镜聚光部件透射侧的焦点在线式聚光部件中心对称轴线上、且不低于线式聚光部件的直凸沿，集热器连接部件位于点式透镜聚光部件与线式聚光部件围成的空间轮廓之内，平凸沿与点式透镜聚光部件之间设有上连接杆，平凸沿与上固定套环之间设有中连接杆，直凸沿与下固定托圈之间设有下连接杆，上连接杆的一端、透镜和托圈板经透镜固定螺钉连接固定在一起。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型能使外设的集热器件位于太阳光聚光器内，占用空间小，抗风载能力强，且大型化时加工制造容易，利于单台聚光式太阳能光热转换总能源效率的提高和装置的大型化。

附图说明

图1为本实用新型各部件的连接结构示意图。

图2为本实用新型圆盘形的点式透镜聚光部件的结构示意图。

图3为本实用新型上连接杆的结构示意图。

图4为本实用新型安装集热器时的连接示意图。

图5为本实用新型聚光原理示意图。

图6为本实用新型减少风载原理示意图。

其中：1为点式透镜聚光部件；2为线式聚光部件；3为透镜；4为托圈板；5为平凸沿；6为直凸沿；7为托圈式筋板；8为辐条式侧立筋板；9为上固定套环；10为下固定托圈；11为上连接杆；12为中连接杆；13为下连接杆；14为集热器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图6给出，本实用新型包括圆盘形的点式透镜聚光部件1、锥筒形的线式聚光部件2和集热器连接部件，点式透镜聚光部件1由透镜3和托圈板4构成，透镜3圆周面上的边部设有多个透镜固定孔，托圈板4的边部设有与透镜固定孔相对应的托圈板固定孔，线式聚光部件2为内表面光滑、锥顶角为90度的锥筒，线式聚光部件2的大开口端设有平凸沿5，线式聚光部件2小开口端设有筒环状的直凸沿6，线式聚光部件2的外锥面上设有一个以上的托圈式筋板7和多个辐条式侧立筋板8，平凸沿5、直凸沿6、托圈式筋板7和辐条式侧立筋板8上均设有连接固定孔，集热器连接部件由上固定套环9和下固定托圈10构成，上固定套环9和下固定托圈10上均设有多个线式聚光部件径向连接丝孔和多个集热器径向固定丝孔，点式透镜聚光部件1的中心对称轴线、上固定套环9的中心轴线、下固定托圈10的中心轴线与线式聚光部件2的中心对称轴线重合，点式透镜聚光部件1透射侧的焦点在线式聚光部件2中心对称轴线上、且不低于线式聚光部件2的直凸沿6，集热器连接部件位于点式透镜聚光部件1与线式聚光部件2围成的空间轮廓之内，平凸沿5与点式透镜聚光部件1之间设有上连接杆11，平凸沿5与上固定套环9之间设有中连接杆12，直凸沿6与下固定托圈10之间设有下连接杆13，上连接杆11的一端、透镜3和托圈板4经透镜固定螺钉连接固定在一起。

所述的上固定套环9和下固定托圈10的集热器固定丝孔内均旋装有集热器紧固螺钉。

实施例一：本实用新型的线式聚光部件2的大开口端直径为2.5米，使用时，将本实用新型安装在南北向和东西向均能自动跟踪的装置上，将集热器14经紧定螺钉固定在上固定套环9和下固定托圈10上，锥筒形的线式聚光部件2的大开口朝向太阳，其中心对称轴线与太阳光线平行，光线投射到点式透镜聚光部件1时经透镜3沿图5箭头所示的光路聚焦到透镜3位于集热器14上的焦点处，光线透射到线式聚光部件2沿图5箭头所示的光路反射到集热器14的外壁上，在风力为西北风5级的初冬季节，太阳聚光效果良好，全天透镜3聚焦的光斑均在直径为100毫米（光斑偏离量最大为25mm）区域内，在同样的风况下，聚光器的受光面直径为1.5米且整体轴向没有气流通道的聚光器时，全天聚光器聚焦的光斑最大偏离量为125毫米，也就是说风从背光面吹向本实用新型的聚焦波动较小。当风来自本实用新型的迎光面时，吹到线式聚光部件2的内锥面，经内锥面的导流作用，流向下开口离开本实用新型，而吹到点式透镜聚光部件1的风，沿透镜3的上表面离开向侧向流动，并被点式透镜聚光部件1与线式聚光部件2之间环形间隙通道的风吹向下开口离开本实用新型，这种情形与整体受光面没有气流通道的聚光器相比，可以大大减小风对聚光器的吹力，提高了聚光器的抗风载能力。当风来自本实用新型的逆光面时，吹到线式聚光部件2的外锥面，经外锥面的导流作用，流向上开口外离开本实用新型，而从逆光面吹向上开口的风，因通道面积增加，风速减小，到达透镜3的上表面后，向侧向流动，并被点式透镜聚光部件1与线式聚光部件2之间环形间隙通道的风吹向上开口外离开本实用新型，此种情形与整体受光面没有气流通道的聚光器相比，同样减小了风对聚光器的吹力，提高了聚光器的抗风载能力，此外，因聚光器的受光面方向设有气流通道，基于流体力学的原理，同样可以分析出，当风来自聚光器的侧向（即风向与本实用新型的端面平行）时，也能减少风对聚光器的吹力，因此达到了提高聚光器的抗风载能力的效果。

实施例二：本实用新型采用的线式聚光部件2的大开口端直径为2.5米，小开口端直径为1.25米，点式透镜聚光部件1的透镜3的直径0.75米，集热器部件内装具有水循环的玻璃质热水器，初春季节，东南风4~5级时，自动跟踪装置能稳定跟踪，在上午10点到上午11点间，聚光器能能将25千克初始温度为20℃的水在25分钟内，将水温加热到98℃。

本实用新型能使外设的集热器件位于太阳光聚光器内，占用空间小，抗风载能力强，且大型化时加工制造容易，利于单台聚光式太阳能光热转换总能源效率的提高和装置的大型化。