CN103134204A - 一种太阳能热发电的光学系统 - Google Patents
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Abstract
一种太阳能热发电的光学系统，包括复合抛物面型聚光器、平面反射镜、底部抛物面聚光器、太阳能高温集热器、连接器、高温真空隔热材料，所述两个平面反射镜的一端对称连接在复合抛物面型聚光器底部开口处，且以预设的小倾斜角连接；所述平面反射镜的另一端与底部抛物面聚光器通过连接器连接起来；所述太阳能高温集热器设置在两个平面反射镜和底部抛物面聚光器围成的空腔中央，所述平面反射镜和底部抛物面聚光器外围用高温真空隔热材料包裹进行隔热；本发明采用多种光学组件进行复合式聚光，将太阳能集热器置于腔体内部，既不会在聚光时产生阴影，又可充分利用太阳能集热器，还能防止置于外部时热量的大量流失，是一种高效的光学集热系统。
Description
技术领域
本发明提供一种高效的太阳能集热光学系统，适用于所有利用太阳热能的系统，特别适用于太阳能槽式发电系统。
背景技术
太阳能因其绿色、环保、无污染、可再生等特点，成为现代人们大力研究及开发的一项能源，采用太阳能进行大规模集中式发电，对我国电力的可持续发展和改变以煤炭为主要燃料的发电结构将发挥重大作用，采用太阳能是电力工业实现可持续发展的重要能源基础。
目前太阳能发电主要有槽式、塔式和碟式三种系统，槽式太阳能热发电技术相比其它两种最为成熟，以该理论建成的热电站也是目前效率较高的，但槽式太阳能热发电仅在太阳能集热方面便有以下缺点：集热器位于聚光镜上面，在对太阳进行集光时，集热器底部会形成阴影；装置对太阳跟踪精度及抛物面理想程度要求高，被反射的光若不能到达聚光器，就会形成无效反射。这两点均降低了系统的集光效率。
发明内容
本发明提供一种太阳能热发电的光学系统，解决了集热器底部形成阴影以及装置对太阳跟踪精度及抛物面理想程度要求高，被反射的光若不能到达聚光器，会形成无效反射的问题。
本发明采用如下技术方案：
一种太阳能热发电的光学系统，包括复合抛物面型聚光器1、平面反射镜2、底部抛物面聚光器3、太阳能高温集热器4、连接器5、高温真空隔热 材料6，所述两个平面反射镜2的一端对称连接在复合抛物面型聚光器1底部开口处，且以一个预设的小倾斜角连接；所述平面反射镜2的另一端与底部抛物面聚光器通过连接器5连接起来；所述太阳能高温集热器4设置在两个平面反射镜2和底部抛物面聚光器3围成的空腔中央，所述平面反射镜2和底部抛物面聚光器3外围用高温真空隔热材料6包裹进行隔热。
复合抛物面型聚光器1的两个焦点沿中心线对称。
底部抛物面聚光器3的焦点和复合抛物面聚光器1焦点的镜像位于同一点，太阳能高温集热器4位于该焦点处。
复合抛物面型聚光器1、两块平面反射镜2以及底部抛物面聚光器3的内部镀有高反射膜。
所述的预设的小倾斜角度为5-30°。
两个平面反射镜2的一端对称连接在复合抛物面型聚光器1底部开口处，与复合抛物面型聚光器中心线有一小的倾斜角度，具有二次光学反射作用。同时使得底部腔体扩大，可适当采用面积较大的太阳能高温集热器，增大集热效果；
底部抛物面聚光器3焦点与复合抛物面型聚光器1的焦点的镜像点重合，太阳能高温集热器位于该焦点处，能更有效的进行集热；
底部抛物面聚光器3与平面反射镜2之间用连接器进行连接，外部用高温真空隔热材料封闭，保持腔体内部温度，降低散热。
本发明采用多种光学组件进行复合式聚光，将太阳能集热器置于腔体内部，既不会在聚光时产生阴影，又可充分利用太阳能集热器，还能防止置于外部时热量的大量流失，是一种高效的光学集热系统。
附图说明
图1为一种太阳能热发电的光学系统。
图2为一种太阳能热发电的光学系统工作原理图。
附图标记说明：
具体实施方式
结合图1和图2，一种太阳能热发电的光学系统，包括复合抛物面型聚光器1、平面反射镜2、底部抛物面聚光器3、太阳能高温集热器4、连接器5、高温真空隔热材料6，所述两个平面反射镜2的一端对称连接在复合抛物面型聚光器1底部开口处，且以一个预设的小倾斜角连接；所述平面反射镜2的另一端与底部抛物面聚光器通过连接器5连接起来；所述太阳能高温集热器4设置在两个平面反射镜2和底部抛物面聚光器3围成的空腔中央，所述平面反射镜2和底部抛物面聚光器3外围用高温真空隔热材料6包裹进行隔热。
复合抛物面型聚光器1的两个焦点沿中心线对称，底部抛物面聚光器3的焦点和复合抛物面聚光器1焦点的镜像位于同一点，太阳能高温集热器4位于该焦点处。
本发明的原理是：如图2所示，当太阳光平行入射到复合抛物面型聚光器1上，由于内部镀有高反射膜，大部分光线经复合抛物面型聚光器1内表面反射后，入射到平面反射镜2上，再经平面反射镜2的二次反射，将光线会聚到聚光器的一条镜像焦点上，此焦点处正好放置有太阳能集热器4，如 此，便将入射的太阳光线的热能集合到太阳能集热器4上。入射的太阳光有一部分未经复合抛物面型聚光器1的内表面反射，而是直接照射到底部抛物面聚光器3上，这部分光线再经过底部抛物面聚光器3的内表面反射，同样将光线聚合到太阳能集热器4上，实现凡进入复合抛物面型聚光器1的太阳光线，均能反射到太阳能集热器4上，如此，提高了太阳能集热效率。
底部抛物面聚光器外部设置高温真空隔热材料，可有效减少热量流失，保持集热效果。
本发明是一种高效集热光学系统，可有效应用于太阳能热发电中。
Claims (5)
1.一种太阳能热发电的光学系统，其特征在于：包括复合抛物面型聚光器(1)、平面反射镜(2)、底部抛物面聚光器(3)、太阳能高温集热器(4)、连接器(5)、高温真空隔热材料(6)，所述两个平面反射镜(2)的一端对称连接在复合抛物面型聚光器(1)底部开口处，且以一个预设的小倾斜角连接；所述平面反射镜(2)的另一端与底部抛物面聚光器通过连接器(5)连接起来；所述太阳能高温集热器(4)设置在两个平面反射镜(2)和底部抛物面聚光器(3)围成的空腔中央，所述平面反射镜(2)和底部抛物面聚光器(3)外围用高温真空隔热材料(6)包裹进行隔热。
2.根据权利要求1所述的一种太阳能热发电的光学系统，其特征在于：复合抛物面型聚光器(1)的两个焦点沿中心线对称。
3.根据权利要求1所述的一种太阳能热发电的光学系统，其特征在于：底部抛物面聚光器(3)的焦点和复合抛物面聚光器(1)焦点的镜像位于同一点，太阳能高温集热器(4)位于该焦点处。
4.根据权利要求1所述的一种太阳能热发电的光学系统，其特征在于：复合抛物面型聚光器(1)、两块平面反射镜(2)以及底部抛物面聚光器(3)的内部镀有高反射膜。
5.根据权利要求1所述的一种太阳能热发电的光学系统，其特征在于：所述的预设的小倾斜角度为5-30°。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN2011103788592A CN103134204A (zh) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | 一种太阳能热发电的光学系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN2011103788592A CN103134204A (zh) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | 一种太阳能热发电的光学系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103134204A true CN103134204A (zh) | 2013-06-05 |
Family
ID=48494372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011103788592A Pending CN103134204A (zh) | 2011-11-24 | 2011-11-24 | 一种太阳能热发电的光学系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103134204A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105605801A (zh) * | 2016-03-08 | 2016-05-25 | 天津大学 | 一种应用于太阳能线聚焦集热器的腔式吸热器 |
| CN107062636A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-18 | 东南大学 | 适用于太阳能热利用的复合聚光器 |
| CN108645073A (zh) * | 2018-05-03 | 2018-10-12 | 昆明理工大学 | 一种太阳能供能的吸收式制冷系统 |
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2011
- 2011-11-24 CN CN2011103788592A patent/CN103134204A/zh active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108645073B (zh) * | 2018-05-03 | 2023-12-26 | 昆明理工大学 | 一种太阳能供能的吸收式制冷系统 |
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|---|---|---|---|
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130605 |