CN103403470A - 太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置 - Google Patents

太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置 Download PDF

Info

Publication number
CN103403470A
CN103403470A CN2011800570372A CN201180057037A CN103403470A CN 103403470 A CN103403470 A CN 103403470A CN 2011800570372 A CN2011800570372 A CN 2011800570372A CN 201180057037 A CN201180057037 A CN 201180057037A CN 103403470 A CN103403470 A CN 103403470A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
sunshine
pipe
collecting device
angle
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.)
Pending
Application number
CN2011800570372A
Other languages
English (en)
Inventor
洪起镐
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.)
York Airconditioning Corp
Original Assignee
York Airconditioning Corp
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 York Airconditioning Corp filed Critical York Airconditioning Corp
Priority to CN201510369707.4A priority Critical patent/CN105588341B/zh
Publication of CN103403470A publication Critical patent/CN103403470A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/71—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with parabolic reflective surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S11/00—Non-electric lighting devices or systems using daylight
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/12—Light guides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/79—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with spaced and opposed interacting reflective surfaces
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • G02B19/0023—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors) at least one surface having optical power
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0028—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed refractive and reflective surfaces, e.g. non-imaging catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0038—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ambient light
    • G02B19/0042—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with ambient light for use with direct solar radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/08—Mirrors
    • G02B5/10—Mirrors with curved faces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/054—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means
    • H01L31/0547—Optical elements directly associated or integrated with the PV cell, e.g. light-reflecting means or light-concentrating means comprising light concentrating means of the reflecting type, e.g. parabolic mirrors, concentrators using total internal reflection
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006—Coupling light into the fibre
    • 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
    • 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
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种利用碟形集光装置或抛物面形集光装置来跟踪太阳光，并通过像光学方法收集高密度太阳光的方法、将收集太阳光的高密度光传送到远距离的用处，并多段结合通过多个集光装置得到的高密度光，从而生成超高密度光的方法以及单元。抛物面集光装置的一次凹抛物面反射镜，其抛物面的倾斜度形成为窄幅，以使抛物面镜的内侧支点的入射角与法线面所成的角度大于临界角而朝下反射90%以上的光，而且，通过结合一次凹抛物面反射镜和小口径二次凸抛物面反射镜的抛物面反射镜组件聚集光并传送到远距离，从而在应用装置能够提供有效且定量的使用环境，其中，所述一次凹抛物面反射镜在中心轴的下侧形成开口部，所述二次凸抛物面反射镜与所述一次凹抛物面反射镜具有同一焦点，且在焦点部位一次凹抛物面反射镜不会缩小或在中心轴没有开口部。

Description

太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置
技术领域
本发明涉及一种利用抛物面反射镜以高密度收集自然状态的太阳光来制造平行光的激光方法和构造、多段结合高密度光而进行超高密度浓缩，并将超高密度太阳光传送到远距离的送光技术以及检查超高密度太阳光的量进行选择性地调整，然后进行切断、分离、结合的同时以高效率传送光的技术。
背景技术
美国授权专利第2008-0092877号是利用菲涅尔透镜聚集在焦点上并通过平面反射镜再反射，然后通过中央漏斗形反射镜朝下反射而收集太阳光并通过传送管进行传送的方式，当朝漏斗形（圆锥形）反射镜入射平面反射光时，由于以放射状反射太阳光，因此，不能成为平行光并且不能被聚焦，而且，即便聚集到管内，也只能成为散射光，因此，当传送到远距离时，透过损失多，尤其，当通过关节部位或弯曲部位时，产生很多损失，因此所述方式的传送效率低，而且，不能传送指定的光。
韩国专利公开1983-0009444号、专利公开1989-000905号及专利公开1988-058282号也是利用凸镜收集被聚集的光，并通过光纤维进行传送的方式，其同样发生色差和散射，而且传送效率低而不能远距离传送高密度光。
专利公开10-2003-0027529号，将多个小型碟形反射器、设置在各反射器的焦点附近的二次反射器以及由使通过二次反射器被聚集的太阳光入射的光纤维构成的光纤束进行小型模块化后，传送到远离光纤维的吸收器而进行热转换，但紫外线和远红外线区域的波长被光纤维吸收而热效率低，且在传送中在传送管的弯曲部位发生散射而产生损失，从而传送效率低。
发明内容
本发明是为解决所述问题而提出的，其目的在于，为了发明将太阳光进行高浓缩的方法和将太阳光传送到超远距离的技术而开发集光技术和传送技术，利用所述抛物面反射镜进行集光时，使接触太阳光的部件不发热的同时，减少太阳光的损失，并改善传送效率以将全波长区域的太阳光传送到远距离，而且，简化产品的构成，提高耐候性，从而有利于大量生产及维修。
为了所述传送率的高效率化，需发明减少光的损失，改善集光效率的构造，同时多段结合太阳光而进行高浓缩，从而改善集光效率和传送效率。
太阳光需进行高浓缩，但很难结合被散射的光线。
为达成所述目的，改变反射镜的倾斜度以使入射角大于临界角，从而在接触太阳光进行反射的部件产生全反射，并形成双重非球面反射镜，在下侧形成通过穿孔的反射路，从而能够将入射平行光变为平行浓缩光。
本发明为使长时间受高温太阳光的部件发生全反射，并向部件不能传递光的吸收热，而且，设置有透明保护膜以防在一次反射镜的入口堆集异物。
发明收集太阳光的同时，减小折射区间的关节，从而在折射区间也能传送为平行光，并设置有排列装置以便在规定距离以上能够重新将传送光排列为平行光，从而即便传送到超远距离，也能减少太阳光的损失而提高传送效率。
在需要区间通过过滤阀系统检测太阳光的光量，而调整透过量，并且，能够通过过滤阀按波长分离太阳光，从而能够调整在吸收器或反应炉中的使用量。
说明本发明的核心原理则为如下。
参照图9，具有一次抛物面反射镜100和与所述一次抛物面反射镜共用焦点F的二次抛物面反射镜200，将垂直入射到所述抛物面反射镜的两个入射光分别称为AB、DC，将其透过线称为BA′、CD′，当所述两个入射光线和透过线平行时，根据抛物面的光学原理，入射到一次抛物面反射镜的入射光AB被反射到F，入射到二次抛物面反射镜的入射光DC也被反射到F，此时，
①----∠ABF=∠DCF=k，而且，当F的虚像焦点为F’时，由于AA′∥DD′，因此，
②----∠D′CF′=∠A′BF′=k，通过公式①和②，AB∥CD′。
即，垂直入射到一次抛物面反射镜100的入射光AB平行于反射到二次抛物面反射镜200的光线CD′。
而且，当为垂直于B点上的外接面的线MM′时，入射角为∠ABM=k/2，此时，角度k/2应大于临界角才能产生全反射。
当实际集光面积的一次抛物面反射镜的外围区间为W，通过二次抛物面反射镜被遮挡的内部区间为V，一次抛物面反射镜的下侧开口部为S时，S=V且W>>V时，集光面积比最大。
作为本发明的一实施例，如图9所示，提供太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，当为∠ABM小于临界角的一次抛物面反射镜时，为了朝下反射光，而使二次抛物面反射镜形成为朝上侧凸出的形态。
如上所述，本发明利用所述抛物面反射镜将太阳光收集为平行光，并利用光管传送所述太阳光，此时，将入射角设置为大于临界角而能够产生全反射，因此，接触太阳光的部件不发热，同时没有太阳光的损失，从而能够有效收集并传送太阳光。
附图说明
图1是全反射临界角的光学原理说明图。
图2是本发明的完成品的组装立体图。
图3是本发明的多种群集实施例的结构图。
图4是本发明的传送管结合集光装置的结构和入射光的集光原理图。
图5是本发明的宽幅结合集光装置的结构和入射光的集光原理图的局部放大图。
图6是本发明的全反射关节的立体图。
图7是本发明的全反射关节的实施例图。
图8是本发明的传送管结合集光装置组件的示意图。
图9是本发明的光学原理图。
图中：
10：小型抛物面反射镜单元，20：太阳光切断阀，21：光传送管多重插入构造体，30：三段全反射弯头，31：光传送管，40：光传送管缓冲关节，50：传送管集光装置的实施例，100：一次凹抛物面反射镜，200：二次凸抛物面反射镜
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的实施例。
本发明大致包括：抛物面反射镜1，收集太阳光而起集光作用；光传送管2，用于将太阳光传送到其他的场所；太阳光集光部3，将通过多个光传送管2的光聚集到一处而形成一束光。
本发明形成抛物面以便当太阳光反射到所述抛物面反射镜1时，在接点使入射角大于临界角而能够产生全反射，在所述抛物面反射镜1的下部形成有二次非球面反射体15以再反射太阳光而将太阳光传送到光传送管2，所述二次非球面反射体15与所述抛物面反射镜1具有相同的焦点，将太阳光以缩小形态接触到所述抛物面反射镜1的下侧面而反射到下侧，此时，将入射角设置为大于临界角而能够产生全反射，从而在二次非球面反射体15不产生热，且没有变形和损伤。
在抛物面反射镜1的上端部安装由玻璃或合成树脂构成的透明体5用于阻挡雨水或灰尘、异物流入到内部，从而提高收集太阳光的效率。
太阳光通过光传送管2被传送到远距离，在所述光传送管2被弯曲的部分和关节部位安装有两个反射板6而使入射角大于临界角，从而能够产生全反射，由此，在所述反射板6不产生热，还能阻止热损失。
在光传送管2形成有关节部7而能够自如地转动光传送管2的方向，在所述关节部7的上端部形成有弯曲部8，在所述弯曲部8安装有两个反射板9而使入射角大于临界角，从而能够进行全反射，所述弯曲部8能够转动，在弯曲部8的下侧形成有连接管10，所述连接管10边旋转边转换方向。
连接多个所述关节部7时，能够朝上下左右方向传送太阳光。
在所述光传送管2的一侧设置有太阳光切断阀20，从而当不需要太阳光时，关闭太阳光切断阀20而使太阳光不能通过。
所述太阳光切断阀20横插固定于光传送管2上，在所述太阳光切断阀的一侧形成有马达21，并在所述马达上连接设置有贯穿管22和切断板23，从而通过所述马达进行左右移动的同时，使太阳光透过，还能切断太阳光。
在太阳光切断阀20的一侧安装太阳光传感部24，用于感应是否透过太阳光，从而在工作时能够进行识别。
本发明在中间安装太阳光集光部3而使通过两个以上的抛物面反射镜1聚集的太阳光通过所述光传送管2聚集到一处，所述太阳光集光部3为了达成所述目的，接触太阳光并反射太阳光的部件形成为入射角大于临界角以产生全反射，在长时间受高温太阳光的部件形成有抛物面以使入射角大于临界角而能够产生全反射，从而不能向部件传递热，而且还能阻止热损失，在共同使用焦点的内侧安装二次非球面反射体15以便在逐渐变窄的内部的中心部共同使用焦点，从而能够朝一侧方向聚集太阳光。
所述传送管结合集光装置3是使被分离为多个的太阳光聚集到一处而变为一束光的装置，而可以设置多个。
当只使用一个抛物面反射镜1时，无需所述传送管结合集光装置3，当使用两个以上的抛物面反射镜时，连接所述传送管结合集光装置而收集太阳光。
如图5的传送管结合集光装置的截面图所示，将传送管结合集光装置3与连接部40一体形成，所述连接部40为了能够全反射到与传送管结合集光装置3连接的部分，而使入射到抛物面的光线具有朝下反射的接点的倾斜度的部位超过90%，从而散射到传送管结合集光装置3时也能射到下侧反射区。
本发明作为利用集光装置收集太阳光，并利用光管和光纤维传送到远距离的整体网络构成图，是一种不仅近距离，还能在国家之间互相交流太阳光的系统。
具体说明为解决所述问题的本发明则为如下。
本发明形成具有极大的二次函数值的抛物面，以使一次凹抛物面反射镜的抛物面的接线倾斜度超过40°的区间保持90%以上，并形成有结合一次凹抛物面反射镜和楔形的小型二次凸抛物面反射镜的抛物面集光装置单元，所述一次凹抛物面反射镜在焦点下侧形成开口部，所述小型二次凸抛物面反射镜与所述一次凹抛物面反射镜具有相同的焦点，并形成在一次凹抛物面反射镜的内侧下口部。
本发明形成有集光装置单元，在一次激光装置单元的下侧开口部结合光管和光管弯头，光管弯头形成多角度反射面以便能够朝一侧方向射出，在折射部位的反射面结合多个平面反射体而使入射角和出射角分别大于45度，并连接有结合有多个反射镜的光管弯头以反射光。
集光装置单元形成有盖部并形成为透明以防止反射体被污染。
作为一实施例，将一次凹非球面反射体和二次凸非球面反射体一体形成为透明体，二次凸反射体以孔状成型在上侧，从而能够方便一次制作，此时，除焦点的下部分之外的平行光或散射光或所有入射光都产生全反射而朝下侧射出口进行反射。
此时，若在以孔状形成在中心的二次凸非球面反射体涂抹金属反射涂层，则焦点下侧的反射光也反射到射出口而提高激光效率。
本发明为多重结合在所述集光装置单元聚集的各个浓缩光而进行超高浓缩的单元，从而实现通过用于传送光的光管相互连接各个集光装置单元的下侧光管弯头和光管集光装置的用于入射的弯头的方法。
作为传送单元的光管使用中空的管形，其材料为玻璃管或金属管，而内侧表面进行光泽处理，透明光管使用涂抹反射体而进行镜面处理，从而提高反射率的光管，而且，还能使用通常的玻璃纤维或由合成树脂而成的光纤维，还能使用中空且被覆盖2层以上的多重管，而且内侧管的折射率大于外侧管的折射率，从而容易产生全反射。
尤其，加热回收系统光管是在内侧一次管和外侧二次管之间填满流体而成的光管，从而吸收传送光时被透过损失的热而能够进行热交换，其中，所述一次管位于多重管的最内侧、其内部中空，所述二次管形成在所述一次管的外围。
如图3所示，在光管集光装置的外侧形成有一次抛物面反射镜，所述一次抛物面反射镜形成具有极大倾斜度的二次函数值的抛物面，在所述抛物面的焦点的紧靠下侧形成有开口部，即，将抛物面的焦点位置位于上侧开口部上点和下点之间而形成在从下点不超过50mm的接近于下点的距离上，而且，共同使用所述焦点，同时，将二次凸抛物面反射镜的直径幅度形成为小于30mm，在一次凹抛物面反射镜的上侧开口部形成外罩，在所述外罩形成多个管孔以插入光管，在所述外罩中心轴将二次凸抛物面反射镜结合在支撑架。
二次凸抛物面反射镜螺栓结合于结合在外罩的支撑架，从而通过调整螺栓而能够调整二次凸抛物面反射镜和一次凹抛物面反射镜的焦点位置。
图13的“甲”为光管的截面图，作为光传送单元，光管使用金属、玻璃管或光纤维等材料，还能适用在玻璃管外皮涂抹反射体的反射玻璃管，还能使用由内侧管和外侧管构成的多重玻璃管，其中内侧管使用折射率高的介质，这与在光纤维的内侧芯体形成有洞孔的状态相同。
图13的“乙”为多重管的截面图，作为其他一例提供废热回收系统，多重管在内侧管和外侧管之间形成空间，并在所述空间填充溶剂而形成，所述溶剂吸收传送中被透过损失的光损失热，从而所述多重管吸收溶剂的热而进行热交换，而且，由于内侧光管由稠密材料构成而围绕光管的溶剂的媒质疏密，因此能够全反射传送光。
图14是本发明的光管关节部的示意图，传送所述太阳光10的第一管220、第二管230、第三管240、第四管250以及第五管260分别具备反射光路，同时在水平轴和垂直轴位置上分别进行旋转运动。
即，连接所述第一管220、第二管230、第三管240、第四管250以及第五管260的弯头210被固定，而朝水平和垂直方向连接的所述第一管220、第二管230、第三管240、第四管250以及第五管260可分别以弯头210为中心进行上下左右旋转。
如上所述，所述光传送管200为旋转关节管，其在连接部位具备多重旋转关节，在进行远距离的配管时，在每个规定距离上设置弯头210（elbow），即，设置两个旋转关节或多重连接旋转关节，在各个弯头210的弯曲角落安装反射镜130，并设置为使反射镜130的入射角和反射角与弯头210的中心轴一致，并根据需要连续设置多个弯曲管，从而能够增加柔性和变位的吸收性以及缓冲力。
将即便通过所述光传送管200移动，也以保持直线的高密度平行光被传送的太阳光10引导至远距离时，使光传送管200具有柔性和变位的吸收性，从而能够朝任何方向即朝管的伸缩方向进行传送。
此处，使所述光传送管200具有柔性和变位的吸收性是将保持直线的太阳光的反射光路具有两次反射角，而限制为45°以内的角度，当将通过光传送管200被传送为保持直线的高密度平行光的太阳光10引导至远距离时，使光传送管200具有柔性和变位的吸收性，其中，所述光传送管通过设置在所述集光装置400的第一管220、第二管230、第三管240、第四管250以及第五管260传送太阳光10。
即，将收集本发明的太阳光并进行传送的光传送管具有两次的反射角，其中，第一次反射角为22.5°，在第一次反射角被反射后，第二次反射角也为22.5°，从而整体以45°以内的角度朝外部反射太阳光，从而产生全反射。
工业利用可能性
能够以所需密度使用自然状态的太阳光，并朝远距离传送被高度集光的太阳光，从而提供到各种应用领域，即，在近距离、远距离一边形成网络一边进行传送，从而高楼内、阴影地或地下幽深的地方也能自然采光，将光聚集在中央后进行热转换，从而，不仅能太阳发电，而且还利用高温进行太阳发电，所以，在工业高炉能够作为热能源而使用，或能够适用在化学反应工序热等各种领域。

Claims (9)

1.一种太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，包括：
一次集光装置单元，与太阳光线相对；
光管集光装置，通过光管连接聚集在一次集光装置单元的太阳光并浓缩为一束光，通过光管连接多个入射光并互相结合浓缩为一束光进行照射；
传送管，用于朝外部传送从光管集光装置的下侧开口部射出的高浓缩光；
集光装置模块，为了固定所述一次集光装置和光管集光装置并保持重力和形状而结合于构造物，在地上的支撑架通过2轴驱动关节结合通过跟踪太阳进行驱动的框架而形成构造体；
光阀滤光器，形成集光装置模块群，通过光管集光装置相互结合从各个集光装置模块射出的高度集光光线并进行高度浓缩，通过光管向远距离的使用处传送朝光管集光装置的下侧射出的高浓缩光，在传送线路的一端设置光阀，从而能够执行遮光及滤除特定波长的功能。
2.根据权利要求1所述的太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，形成具有极大的二次函数值的抛物面，以使在一次凹抛物面反射镜的抛物面的接线倾斜度超过40°的区间保持90%以上，并形成有结合一次凹抛物面反射镜和楔形的小型二次凸抛物面反射镜的抛物面集光装置单元，所述一次凹抛物面反射镜在焦点下侧形成开口部，所述小型二次凸抛物面反射镜与所述一次凹抛物面反射镜具有相同的焦点，并形成在一次凹抛物面反射镜的内侧下口部。
3.根据权利要求1所述的太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，如图1所示的一体成型状态，将一次凹抛物面反射镜的抛物面由透明的成型物构成，将二次凸抛物面反射镜以孔状形成在上侧，从而一体形成一次凹抛物面反射镜和二次凸抛物面反射镜。
4.根据权利要求1所述的太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，形成有集光装置单元，在一次激光装置单元的下侧开口部结合光管和光管弯头，光管弯头形成多角度反射面以便能够朝一侧方向射出，在弯曲部位的反射面结合多个平面反射体而使入射角和出射角分别大于45度角度，并连接有结合有多个反射镜的光管弯头以反射光。
5.根据权利要求1所述的太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，如图3所示，作为传送单元的光管使用中空的管形，其材料为玻璃管或金属管，而内侧表面进行光泽处理，透明光管使用涂抹反射体经镜面处理而提高反射率的光管，而且，还能使用通常的玻璃纤维或由合成树脂材料而成的光纤维。
6.根据权利要求1所述的太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，光管可使用中空且被覆盖两层以上的多重管，而且内侧管的折射率大于外侧管的折射率，从而容易产生全反射。
7.一种太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，如图3及图4所示，在光管集光装置的外侧形成有一次凹抛物面反射镜，所述一次凹抛物面反射镜形成具有极大倾斜度的二次函数值的抛物面，在所述抛物面的焦点的紧靠下侧形成有开口部，即，将抛物面的焦点位置位于上侧开口部上点和下点之间而形成在从下点不超过50mm的接近于下点的距离上，而且，共用所述焦点，同时，将二次凸抛物面反射镜的直径幅度形成为小于30mm，在一次凹抛物面反射镜的上侧开口部形成外罩，在所述外罩形成多个管孔以插入光管，在所述外罩中心轴将二次凸抛物面反射镜结合在支撑架，二次凸抛物面反射镜螺栓结合于结合在外罩的支撑架，从而通过调整螺栓而能够调整二次凸抛物面反射镜和一次凹抛物面反射镜的焦点位置。
8.一种太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，作为本发明的光管关节部，传送所述太阳光10的第一管220、第二管230、第三管240、第四管250以及第五管260分别具备反射光路，同时分别在水平轴和垂直轴位置上进行旋转运动，即，连接所述第一管220、第二管230、第三管240、第四管250以及第五管260的弯头210被固定，而朝水平和垂直方向被连接的所述第一管220、第二管230、第三管240、第四管250以及第五管260可分别以弯头210为中心进行上下左右旋转，
使收集本发明的太阳光并进行传送的光传送管具有两次的反射角，其中，第一次反射角为22.5°，在第一次反射角被反射后，第二次反射角也为22.5°，从而整体以45°以内的角度朝外部反射太阳光，从而产生全反射。
9.一种太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置，其特征在于，在所述光传送管2的一侧设置有太阳光切断阀20，从而当不需要太阳光时，关闭太阳光切断阀20而使太阳光不能通过，
所述太阳光切断阀20横插固定于光传送管2，在所述太阳光切断阀的一侧形成有马达21，并在所述马达连接设置有贯穿管22和切断板23，从而通过所述马达左右移动的同时，使太阳光透过，还能切断太阳光，在所述太阳光切断阀20的一侧安装太阳光传感部24，用于感应太阳光是否透过，从而工作时能够识别。
CN2011800570372A 2010-11-27 2011-11-15 太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置 Pending CN103403470A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510369707.4A CN105588341B (zh) 2010-11-27 2011-11-15 太阳光集光构造

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100119245A KR101313723B1 (ko) 2010-11-27 2010-11-27 태양광 집광 구조와 다중집광 방법 및 태양광 송광장치
KR10-2010-0119245 2010-11-27
PCT/KR2011/008691 WO2012070799A2 (ko) 2010-11-27 2011-11-15 태양광 집광 구조와 다중집광 방법 및 태양광 송광장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510369707.4A Division CN105588341B (zh) 2010-11-27 2011-11-15 太阳光集光构造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103403470A true CN103403470A (zh) 2013-11-20

Family

ID=46146251

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510369707.4A Active CN105588341B (zh) 2010-11-27 2011-11-15 太阳光集光构造
CN2011800570372A Pending CN103403470A (zh) 2010-11-27 2011-11-15 太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510369707.4A Active CN105588341B (zh) 2010-11-27 2011-11-15 太阳光集光构造

Country Status (7)

Country Link
US (2) US20130248696A1 (zh)
EP (1) EP2645011B1 (zh)
JP (2) JP2014509434A (zh)
KR (1) KR101313723B1 (zh)
CN (2) CN105588341B (zh)
ES (1) ES2881294T3 (zh)
WO (1) WO2012070799A2 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9318636B2 (en) * 2012-12-11 2016-04-19 International Business Machines Corporation Secondary optic for concentrating photovoltaic device
LT6174B (lt) 2013-10-09 2015-06-25 Uab "Elmo Technologijos" Apšvietimo sistema, naudojant dienos šviesą
KR101588283B1 (ko) * 2015-07-22 2016-02-12 (주)에스디파트너스건축사사무소 자연채광을 활용하여 시공된 친환경 건축물
US10448476B2 (en) 2016-05-20 2019-10-15 JST Performance, LLC Method and apparatus for a signal indicator light
CN106195910B (zh) * 2016-08-29 2022-04-26 山东国舜建设集团有限公司 地下室光导管照明系统
US10234173B2 (en) * 2016-09-15 2019-03-19 Rodluvan Inc. Method for conveying concentrated solar power
CN106568208B (zh) * 2016-11-11 2019-08-16 江苏桑力太阳能产业有限公司 一种聚光式太阳能热水器
CN107272176B (zh) * 2017-06-29 2019-07-09 大连宏海新能源发展有限公司 一种太阳能碟式聚光镜系统及其设计方法
JP6976557B2 (ja) * 2017-09-27 2021-12-08 株式会社RightNow 波動方向変換装置、波動方向変換方法
KR102045145B1 (ko) * 2018-05-10 2019-11-14 전자부품연구원 광결정 반사판을 이용한 집광형 태양전지

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1035223A (zh) * 1988-02-21 1989-09-06 亘重信 蘑菇的栽培方法及栽培装置
KR960024111U (ko) * 1994-12-29 1996-07-22 냉장고의 도어 수납부 구조
KR970028246U (ko) * 1995-12-30 1997-07-24 자동차의 휠
CN1160441A (zh) * 1994-10-05 1997-09-24 泉久雄 经分离太阳射线为长波长射线和短波长射线的发电和加热的混合型太阳能聚集器

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50149359A (zh) * 1974-05-21 1975-11-29
JPS54119261A (en) * 1978-03-09 1979-09-17 Tsurunosuke Ochiai Solar energy transmitter
US4307936A (en) * 1979-09-17 1981-12-29 Tsurunosuke Ochiai System for collecting solar energy
JPS57146205A (en) 1981-03-04 1982-09-09 Takashi Mori Sunlight collector
JPS60105101A (ja) * 1983-11-10 1985-06-10 森　敬 投光器
US4586488A (en) * 1983-12-15 1986-05-06 Noto Vincent H Reflective solar tracking system
JPS613953A (ja) * 1984-06-15 1986-01-09 Kubota Ltd 太陽熱集熱装置
JPH0142885Y2 (zh) * 1985-12-23 1989-12-14
JPS63310010A (ja) 1987-06-11 1988-12-19 Mitsubishi Rayon Co Ltd 太陽光追尾装置
JPH0171808U (zh) * 1987-10-31 1989-05-15
JPH04190303A (ja) * 1990-11-26 1992-07-08 Hazama Gumi Ltd 太陽光採光システムの集光型光伝送装置
JPH05224018A (ja) * 1991-07-30 1993-09-03 Nippondenso Co Ltd 導光装置
JPH0547907U (ja) * 1991-11-28 1993-06-25 株式会社間組 採光装置
KR0181201B1 (ko) * 1994-12-14 1999-03-20 박화랑 태양광 집광기 및 집광광 이용장치
KR0151563B1 (ko) * 1995-11-30 1998-10-01 최훈 태양광 집광기의 광추적장치 및 방법
JPH11287521A (ja) * 1998-04-01 1999-10-19 Exedy Corp 複合放物面を有する反射板組立体、及びそれを用いた集熱装置
US6618530B1 (en) * 1998-12-02 2003-09-09 3M Innovative Properties Company Apparatus for transporting and distributing light using multiple light fibers
US6614972B1 (en) * 1998-12-02 2003-09-02 3M Innovative Properties Company Coupler for transporting and distributing light to multiple locations with uniform color and intensity
US6299317B1 (en) * 1999-12-13 2001-10-09 Ravi Gorthala Method and apparatus for a passive solar day lighting system
US6385371B1 (en) * 2000-04-03 2002-05-07 Cogent Light Technologies, Inc. Optical system including coupling for transmitting light between a single fiber light guide and multiple single fiber light guides
KR20030002752A (ko) 2001-06-29 2003-01-09 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 제조 방법
JP2003227661A (ja) * 2002-02-06 2003-08-15 Takeo Saito 光ファイバーソーラーコレクタ
JP2003240356A (ja) * 2002-02-18 2003-08-27 Seishiro Munehira 太陽追尾システム
US6818818B2 (en) * 2002-08-13 2004-11-16 Esmond T. Goei Concentrating solar energy receiver
US6899097B1 (en) * 2004-05-26 2005-05-31 Travis W. Mecham Solar blackbody waveguide for efficient and effective conversion of solar flux to heat energy
US7001025B2 (en) * 2004-07-02 2006-02-21 Infocus Corporation Projection apparatus with three light source units to output light bundles into an integrating tunnel from a direction nonparallel to output direction
DE102004035601A1 (de) 2004-07-22 2006-02-16 Siemens Ag Röngtenstrahlendetektor und Computertomographiegerät mit einem solchen Röngtenstrahlendetektor
CN2862089Y (zh) * 2005-12-15 2007-01-24 比亚迪股份有限公司 一种导光板及背光模组
EP1994336A2 (en) * 2006-01-17 2008-11-26 Soliant Energy, Inc. A hybrid primary optical component for optical concentrators
US7337843B2 (en) * 2006-02-13 2008-03-04 Mecham Travis W Solar blackbody waveguide for solar assisted oil recovery applications
ES2306356T3 (es) * 2006-02-24 2008-11-01 Raymond Mattioli Captador solar de concentracion.
CN200989672Y (zh) * 2006-05-22 2007-12-12 夏秋 一种高性能太阳能装置
US8689784B2 (en) * 2006-09-14 2014-04-08 James Matthew Monsebroten Solar concentrator system
US7473000B2 (en) * 2006-12-07 2009-01-06 Solfocus, Inc. Shield for solar radiation collector
KR100997752B1 (ko) * 2008-02-29 2010-12-01 홍원배 태양광 집광 모듈
CN101634745A (zh) * 2008-07-22 2010-01-27 台湾基材科技股份有限公司 太阳光收集装置
CN101726843A (zh) * 2008-10-14 2010-06-09 程斌 同轴共焦旋转抛物面镜聚光器
CN101839446A (zh) * 2009-03-17 2010-09-22 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 导光管及导光装置
CN101576649A (zh) * 2009-06-24 2009-11-11 黄建文 一种利用抛物面镜传送光能的装置
US8975505B2 (en) * 2009-09-28 2015-03-10 Daniel Ray Ladner Concentrated solar thermoelectric power system and numerical design model
KR100991600B1 (ko) * 2010-03-16 2010-11-04 이상천 태양광 채광장치 및 이를 이용한 수증기 발생장치
CN201637922U (zh) * 2010-03-25 2010-11-17 黄建文 一种具有导光器的抛物面镜聚光系统
US8705917B2 (en) * 2010-07-21 2014-04-22 Jorge A Garza Solar energy device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1035223A (zh) * 1988-02-21 1989-09-06 亘重信 蘑菇的栽培方法及栽培装置
CN1160441A (zh) * 1994-10-05 1997-09-24 泉久雄 经分离太阳射线为长波长射线和短波长射线的发电和加热的混合型太阳能聚集器
KR960024111U (ko) * 1994-12-29 1996-07-22 냉장고의 도어 수납부 구조
KR970028246U (ko) * 1995-12-30 1997-07-24 자동차의 휠

Also Published As

Publication number Publication date
CN105588341A (zh) 2016-05-18
ES2881294T3 (es) 2021-11-29
EP2645011B1 (en) 2021-06-09
EP2645011A4 (en) 2017-09-27
US20170363782A1 (en) 2017-12-21
KR20120058701A (ko) 2012-06-08
WO2012070799A3 (ko) 2012-10-11
EP2645011A2 (en) 2013-10-02
US10416361B2 (en) 2019-09-17
JP2014509434A (ja) 2014-04-17
CN105588341B (zh) 2019-03-19
JP2015222167A (ja) 2015-12-10
WO2012070799A2 (ko) 2012-05-31
US20130248696A1 (en) 2013-09-26
JP6204944B2 (ja) 2017-09-27
KR101313723B1 (ko) 2013-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103403470A (zh) 太阳光集光构造、多重集光方法以及太阳光传送装置
CN102216695B (zh) 用于太阳能采集的系统和方法及相关的制造方法
CN101660845B (zh) 复合曲面二次反射聚光集热器
CN101809377B (zh) 用于光能的集中、聚集和照明的紧凑光学装置
US7558452B2 (en) Apparatus and method for collecting energy
CN101681949B (zh) 光导太阳能电池板及其制备方法
US6895145B2 (en) Apparatus and method for collecting light
CN102272538B (zh) 光采集和聚集系统
CN103201657A (zh) 用于聚光和照明系统的小型光学器件
CN101576649A (zh) 一种利用抛物面镜传送光能的装置
CN102313975B (zh) 聚光系统
CN201497202U (zh) 一种太阳能槽式聚光集热装置
CN101581502B (zh) 槽式顺向聚焦轴向传光太阳能聚光器
CN102074606B (zh) 聚光式太阳能综合收集与转化装置
CN202253341U (zh) 高能量太阳光照明导光系统
KR101007649B1 (ko) 다수 채널을 갖는 광가이드 장치
KR20110125494A (ko) 태양광 집광기
KR100754544B1 (ko) 태양광 전송장치
KR20110121305A (ko) 고효율 집광부를 이용한 선라이트시스템
KR101059759B1 (ko) 프리즘 하이브리드 태양광 집광기
KR101130765B1 (ko) 측면 태양광 집광기
CN110352323A (zh) 跟日太阳能系统
KR101059761B1 (ko) 프리즘 태양광 집광기

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20131120