CN101169287A - 一种太阳聚光透镜制造方法和一种太阳聚光装置 - Google Patents

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Abstract

一种太阳聚光透镜制造方法和一种太阳聚光装置，先将平板玻璃及带曲面的玻璃包括玻璃管切割成直条状或将玻璃板热弯形成所需的曲面折射面，再在这些玻璃材料上切削一个或多个平面折射面，需要时可再在透镜镜片的新切削平面上涂胶并将其粘接于平板玻璃上制成一个太阳聚光透镜包括两维菲涅尔透镜和一维折光透镜。本发明还给出两个实施例包括一个带一维折光透镜的太阳聚光装置。一维折光太阳聚光装置由太阳折光透镜1、太阳光跟踪机构和壳体组成。这种折光透镜聚光装置能造成平面光电池6上各处的光强均匀，这正是平面聚光太阳能电池所需要的。

Description

一种太阳聚光透镜制造方法和一种太阳聚光装置
技术领域
本发明涉及一种太阳聚光透镜制造方法和一种太阳聚光装置。
背景技术
用太阳聚光发电可减少光电池用量、提高效率和降低成本。用菲涅尔透镜比反射聚光效率高，跟踪也更方便。但现有的一些玻璃聚光透镜的曲面要用专用磨床加工，效率较低。
发明内容
本发明的目的之一是要提供一种太阳聚光透镜制造方法。
本发明的这种太阳聚光透镜制造方法是先将平板玻璃及带曲面的玻璃包括玻璃管切割成直条状或将玻璃板热弯形成所需的曲面折射面，需要时再在这些玻璃材料上切削一个或多个平面折射面来制造太阳聚光透镜镜片包括两维菲涅尔透镜镜片和一维折光透镜镜片，新的切削平面折射面与玻璃上已有的平面或曲面包括圆柱曲面及热弯曲面一起完成对光的折射。再在透镜镜片的新切削平面上涂胶粘接于玻璃板上制成一个太阳聚光透镜。选择适当的粘接剂可以降低对切削平面平整度的要求。折光透镜镜片有两个相互不平行的折射面，它可用斜剖长条等宽玻璃板获得。这里将折光透镜也算作聚光透镜是因为重迭多片折光透镜的折光投影区域也能产生聚光效果，并且这正是平面聚光太阳能电池所需要的。
本发明的目的之二是提供一种装备有根据上述方法制造的聚光透镜镜片的太阳聚光装置。
本发明的这个目的这样实现：用一个由粘接于玻璃板上的多片带切削平面折射面和由浮法工艺形成的平面或热弯形成的曲面或拉管形成的圆柱面的透镜镜片组成的太阳聚光透镜、一个太阳光跟踪机构和壳体组成一台太阳聚光装置。
本发明的目的之三是提供一种根据上述的方法制造的长条状折光透镜镜片。
本发明的这个目的这样实现：用磨削或斜剖长条玻璃板来制造具有两个相互不平行的平面折射面的长条状折光透镜镜片，两折射面之间的夹角按需要设计。
本发明一种太阳聚光透镜制造方法和一种太阳聚光装置的有益效果包括用平面粗切削代替昂贵的曲面精密研磨，提高了加工效率、降低了成本。譬如，斜剖一条玻璃板就可以得到两块折光透镜镜片。而折光透镜太阳聚光装置还能大大改善平面聚光电池的工况。
以下结合附图和实施例进一步进行说明。
附图说明
图1是一个装备有根据本发明的方法制造的一维折光透镜的太阳聚光装置的结构原理图。
图2是一个装备有根据本发明的方法制造的透镜的两维菲涅尔透镜太阳聚光装置的结构原理图。
具体实施方式
图1给出本发明的一个实施例，一个装备有根据本发明的方法制造的一维折光透镜的太阳聚光装置。图中，一维折光透镜1由多片粘附于玻璃板2上呈对称布置的折光透镜镜片3构成。折光透镜镜片3具有两个不平行平面——切削而成的斜折射面4和早先形成的平折射面5。因为具有两个平面折射面，所以其与通常的聚焦凸透镜具有焦点的情况不同。图中，一维折光透镜1射出的光有折射但并没有焦点，它在平面光电池6上的投影区域仍是一条光带。相邻的折光透镜镜片3其两个折射面之间的夹角都不相同，这样能保证所有镜片3的折射光的投影区域精确地重迭在一起并与玻璃板2中间没有镜片处射出的光的投影重合。这也是一种聚光形式，但这种平行聚光能造成平面光电池6上光强处处均匀。这正是平面聚光太阳能电池所需要的。平面光电池6还与一个换热器7低热阻连接。图1实施例的工作原理为：太阳光经一维折光透镜1汇聚于光电池6上，其中大部分被转化为电能和热能。电能经电缆输出；热能则经换热器7换热后带走。当太阳光的入射角变动时，光电池6也跟踪上下移动从而保证所有的光都始终落在光电池6上。
图1中两块相同的折光透镜镜片3可以由一条玻璃板斜剖制成。
图2给出本发明的另一个实施例，一个装备有根据本发明的方法制造的透镜组成的两维菲涅尔透镜太阳聚光装置。图中，原本具有虚线所示上表面的弯曲玻璃板8经磨削加工后形成由一个中央平面折射面9和多个同心圆台阶状布置的环状平面折射面10、11、12及曲面13共同构成的两维菲涅尔透镜14。图2实施例的工作原理为：太阳光经聚光透镜14汇聚于下方的热电转换器15并由热电转换器15转换成电能。当太阳光的入射角变动时，热电转换器15也跟踪左右移动从而保证所有的光都始终落在热电转换器15上。

Claims (3)

1.一种太阳聚光透镜制造方法，先将平板玻璃及带曲面的玻璃包括玻璃管切割成直条状或将玻璃板热弯形成所需的曲面折射面，再在这些玻璃材料上切削一个或多个平面折射面来制造太阳聚光透镜镜片包括两维菲涅尔透镜镜片和一维折光透镜镜片；新的切削平面折射面与玻璃上已有的平面或曲面一起完成对光的折射，需要时再在透镜镜片的切削平面上涂胶粘接于玻璃板上制成一个太阳聚光透镜；选择适当的粘接剂可减降低对切削平面平整度的要求。
2.一种装备有根据权利要求1所述方法制造的聚光透镜的太阳聚光装置，用一个由粘接于玻璃板上的多片带切削平面折射面和由浮法工艺形成的平面或热弯形成的曲面或拉管形成的圆柱面的透镜镜片组成的太阳聚光透镜、一个太阳光跟踪机构和壳体组成，其特征在于透镜镜片含有切削而成的平面折射面，还含有由浮法工艺形成的平面或热弯形成的曲面或拉管形成的圆柱面。
3.一种根据权利要求1所述方法制造的长条状折光透镜镜片，具有两个相互不平行的平面折射面包括一个切削而成的平面折射面，两折射面之间的夹角按需要设计，它也可用斜剖长条玻璃板获得，其特征在于含有两个相互不平行的平面折射面。
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