CN101963398B - 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置 - Google Patents

二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN101963398B
CN101963398B CN2010105006171A CN201010500617A CN101963398B CN 101963398 B CN101963398 B CN 101963398B CN 2010105006171 A CN2010105006171 A CN 2010105006171A CN 201010500617 A CN201010500617 A CN 201010500617A CN 101963398 B CN101963398 B CN 101963398B
Authority
CN
China
Prior art keywords
paraboloid
revolution
luminous energy
receiving mechanism
gathering receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010105006171A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101963398A (zh
Inventor
张立君
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Graphic Communication
Original Assignee
Beijing Institute of Graphic Communication
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Graphic Communication filed Critical Beijing Institute of Graphic Communication
Priority to CN2010105006171A priority Critical patent/CN101963398B/zh
Publication of CN101963398A publication Critical patent/CN101963398A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101963398B publication Critical patent/CN101963398B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一种二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置，该装置通过大平面反光镜和旋转抛物面反光镜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。

Description

二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置
所属技术领域：
本发明涉及一种太阳能应用技术，特别是一种利用旋转抛物面聚光原理接收太阳能的二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置，该装置通过旋转抛物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：由长方形箱体、水箱、冷水管、热水管、平面透明盖板、大平面反光镜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旋转抛物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旋转抛物面空心导热腔体和一块旋转抛物面形太阳能电池板构成，太阳能聚光接收机构分为多组，每一组太阳能聚光接收机构都对应安装了一块长方形的大平面反光镜、各组大平面反光镜的中部沿其长边方向开有一条长直的光线入射狭缝，各组大平面反光镜与平面透明盖板相交成45°角，
各组太阳能聚光接收机构的光能接收器分别在安装在各组大平面反光镜的反光面的背面，各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板与该光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的焦点相互重合，各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板紧密粘合在该光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的前表面上，各组太阳能聚光接收机构的光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的旋转抛物面开口正对各组大平面反光镜的光线入射狭缝并且各旋转抛物面空心导热腔体的旋转抛物面开口分别正对该组太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的反光面，各太阳能聚光接收机构的光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的旋转抛物面焦点与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合，各组太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点分别位于各组大平面反光镜的光线入射狭缝上，
当太阳光垂直于平面透明盖板入射时，入射光线通过各组大平面反光镜和各组太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的反射聚焦后都能穿过各组大平面反光镜的光线入射狭缝照射在各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板上，照射在各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板上的光能一部分通过旋转抛物面形太阳能电池板转换为电能，光能的另一部分通过各光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体转换为热能。
本发明的有益效果是：通过各旋转抛物面反光镜的反光聚焦作用大幅提高了照射在各光能接收器上的太阳光的强度，因而大幅提高了各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。
附图说明：
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是本发明的整体结构图的B-B剖视图。
图4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5是旋转抛物面的示意图。
在图5的旋转抛物面构成图中：旋转抛物面S，旋转抛物面的准平面S1，旋转抛物面的顶点O，旋转抛物面的焦点f，旋转抛物面的对称轴L。
具体实施方式：
在图1、图2和图3中，在一个长方形箱体3-1内安装了25个太阳能聚光接收机构，25个太阳能聚光接收机构被分为五组，在长方形箱体3-1的上方安装了一个水箱8-1，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将各太阳能聚光接收机构封闭在长方形箱体3-1内，各太阳能聚光接收机构整齐排列在长方形箱体3-1内，各太阳能聚光接收机构都由一块旋转抛物面反光镜和一个光能接收器构成，
在第一组太阳能聚光接收机构旋转抛物面反光镜的反光面的前面都安装了大平面反光镜1-1-1，在第二组太阳能聚光接收机构旋转抛物面反光镜的反光面的前面都安装了大平面反光镜1-1-2，在第三组太阳能聚光接收机构旋转抛物面反光镜的反光面的前面都安装了大平面反光镜1-1-3，在第四组太阳能聚光接收机构旋转抛物面反光镜的反光面的前面都安装了大平面反光镜1-1-4，在第五组太阳能聚光接收机构旋转抛物面反光镜的反光面的前面都安装了大平面反光镜1-1-5，上述五个大平面反光镜的中间位子沿其长边方向都开有一条长直的光线入射狭缝，上述五个大平面反光镜与平面透明盖板4-1相交成45°角，
第一组太阳能聚光接收机构的半球面空心导热腔体通过导热管9-1-3串接在一起，第二组太阳能聚光接收机构的半球面空心导热腔体通过导热管9-2-3串接在一起，第三组太阳能聚光接收机构的半球面空心导热腔体通过导热管9-3-3串接在一起，第四组太阳能聚光接收机构的半球面空心导热腔体通过导热管9-4-3串接在一起，第五组太阳能聚光接收机构的半球面空心导热腔体通过导热管9-5-3串接在一起，导热管9-1-3、导热管9-2-3、导热管9-3-3、导热管9-4-3和导热管9-5-3的下端通过冷水管9-1-2与水箱8-1相通，导热管9-1-3、导热管9-2-3、导热管9-3-3、导热管9-4-3和导热管9-5-3的上端通过热水管9-1-1与水箱8-1相通。
图4中给出了第一太阳能聚光接收机构的结构，在图4中第一太阳能聚光接收机构由旋转抛物面反光镜1-2-1和光能接收器1-3-1构成，光能接收器1-3-1由旋转抛物面空心导热腔体5-1和旋转抛物面形太阳能电池板10-1构成，旋转抛物面形太阳能电池板10-1紧密粘合在旋转抛物面空心导热腔体5-1的表面上，
光能接收器1-3-1安装在大平面反光镜1-1-1的反光面的背面，旋转抛物面空心导热腔体5-1的旋转抛物面开口正对大平面反光镜1-1-1的光线入射狭缝，旋转抛物面空心导热腔体5-1的旋转抛物面开口正对旋转抛物面反光镜1-2-1的反光面S，旋转抛物面空心导热腔体5-1的旋转抛物面焦点与旋转抛物面反光镜1-2-1的焦点f相互重合，旋转抛物面反光镜1-2-1的焦点f位于大平面反光镜1-1-1的光线入射狭缝上，
当太阳光垂直于平面透明盖板4-1入射时，入射光线通过大平面反光镜1-1-1和旋转抛物面反光镜1-2-1的反射聚焦都能穿过大平面反光镜1-1-1的光线入射狭缝照射在旋转抛物面形太阳能电池板10-1上，照射在旋转抛物面形太阳能电池板10-1上的光能的一部分通过旋转抛物面形太阳能电池板10-1转换为电能，光能的另一部分通过旋转抛物面空心导热腔体5-1转换为热能，因旋转抛物面空心导热腔体5-1的旋转抛物面的焦点与旋转抛物面反光镜1-2-1的焦点f相互重合并且旋转抛物面空心导热腔体5-1的旋转抛物面的开口正对旋转抛物面反光镜1-2-1的反光面S，因此旋转抛物面形太阳能电池板10-1上反射的平行光线经旋转抛物面反光镜1-2-1的反射多次照射在旋转抛物面形太阳能电池板10-1上，因此照射在旋转抛物面形太阳能电池板10-1上的光能大部分转变为电能和热能，大幅提高了各光能接收器1-3-1的光电和光热转换率，上述各太阳能聚光接收机构的结构、各项尺寸和光能接受过程与第一太阳能聚光接收机构相同。

Claims (1)

1.一种二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置，由长方形箱体、水箱、冷水管、热水管、平面透明盖板、大平面反光镜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旋转抛物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旋转抛物面空心导热腔体和一块旋转抛物面形太阳能电池板构成，太阳能聚光接收机构分为多组，每一组太阳能聚光接收机构都对应安装了一块长方形的大平面反光镜、各组大平面反光镜的中部沿其长边方向开有一条长直的光线入射狭缝，各组大平面反光镜与平面透明盖板相交成45°角，其特征是：各组太阳能聚光接收机构的光能接收器分别安装在各组大平面反光镜的反光面的背面，各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板与该光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的焦点相互重合，各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板紧密粘合在该光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的前表面上，各组太阳能聚光接收机构的光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的旋转抛物面开口正对各组大平面反光镜的光线入射狭缝并且各旋转抛物面空心导热腔体的旋转抛物面开口分别正对该组太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的反光面，各太阳能聚光接收机构的光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体的旋转抛物面焦点与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合，各组太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点分别位于各组大平面反光镜的光线入射狭缝上，
当太阳光垂直于平面透明盖板入射时，入射光线通过各组大平面反光镜和各组太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的反射聚焦后都能穿过各组大平面反光镜的光线入射狭缝照射在各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板上，照射在各光能接收器的旋转抛物面形太阳能电池板上的光能一部分通过旋转抛物面形太阳能电池板转换为电能，光能的另一部分通过各光能接收器的旋转抛物面空心导热腔体转换为热能。
CN2010105006171A 2010-09-30 2010-09-30 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置 Expired - Fee Related CN101963398B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105006171A CN101963398B (zh) 2010-09-30 2010-09-30 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010105006171A CN101963398B (zh) 2010-09-30 2010-09-30 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101963398A CN101963398A (zh) 2011-02-02
CN101963398B true CN101963398B (zh) 2012-06-27

Family

ID=43516381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010105006171A Expired - Fee Related CN101963398B (zh) 2010-09-30 2010-09-30 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101963398B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105961090A (zh) * 2016-05-26 2016-09-28 江苏尚恩光电科技有限公司 太阳能植物生长辅助系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3982527A (en) * 1974-01-02 1976-09-28 Cheng Chen Yen Method and apparatus for concentrating, harvesting and storing of solar energy
AU525891B2 (en) * 1977-10-20 1982-12-09 Benlloch Llorach Alfredo Improvements in devices to exploit solar energy
CN2310289Y (zh) * 1997-04-30 1999-03-10 韩绍良 一种太阳能集热装置
CN1152215C (zh) * 2001-04-09 2004-06-02 周文君 全光谱利用太阳能的多功能聚光混合装置
CN1420322A (zh) * 2002-10-30 2003-05-28 寿见祥 将动太阳能转变成可控太阳能的装置
EP2122268A4 (en) * 2007-03-14 2014-02-19 Light Prescriptions Innovators OPTICAL CONCENTRATOR, ESPECIALLY FOR PHOTOVOLTAICS
CN101345497A (zh) * 2007-07-09 2009-01-14 上海华达运新能源科技有限公司 一种曲面太阳光接收器
JP2010097973A (ja) * 2008-10-14 2010-04-30 Murakami Corp 光エネルギー収集装置
CN201401973Y (zh) * 2009-04-03 2010-02-10 方欣怡 碟式太阳能旋转抛物面反射镜聚光集热系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN101963398A (zh) 2011-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101949594B (zh) 半球面采光二次反射太阳能热水器
CN101975460B (zh) 二次反射抛物柱面聚光空心方形闭合腔体采光太阳能热水器
CN101963398B (zh) 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置
CN101963394B (zh) 二次反射球面采光太阳能热水发电装置
CN201885422U (zh) 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水器
CN201885419U (zh) 半球面采光二次反射太阳能热水器
CN201875926U (zh) 二次反射闭合球面采光太阳能热水发电装置
CN101943489B (zh) 抛物面闭合腔体采光二次反射聚光太阳能热水器
CN101963399B (zh) 二次反射圆盘形闭合腔体采光太阳能热水发电装置
CN201885425U (zh) 二次反射球面采光太阳能热水发电装置
CN201885424U (zh) 二次反射闭合抛物面采光太阳能热水发电装置
CN102445006B (zh) 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水器
CN101963396B (zh) 二次反射闭合球面采光太阳能热水发电装置
CN101982710B (zh) 二次反射闭合抛物面采光太阳能热水发电装置
CN101963395B (zh) 二次反射平板采光太阳能热水发电装置
CN101963397B (zh) 二次反射球面采光太阳能热水发电装置
CN101975458B (zh) 平面采光二次反射太阳能热水器
CN101968268B (zh) 闭合光能接收器二次反射球面采光太阳能热水发电装置
CN201885426U (zh) 二次反射旋转抛物面采光太阳能热水发电装置
CN201844580U (zh) 平面采光二次反射太阳能热水器
CN101949592B (zh) 闭合球体采光二次反射聚光太阳能热水器
CN101975461B (zh) 二次反射聚光平面采光太阳能热水器
CN101957076B (zh) 二次反射球形闭合腔体采光太阳能热水器
CN101957075B (zh) 二次反射圆盘形闭合腔体采光太阳能热水器
CN102032683B (zh) 抛物柱面采光太阳能热电采光装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120627

Termination date: 20130930