CN105717621A - 全方位折射式聚光镜 - Google Patents

Abstract

本发明属于太阳能聚光镜领域，公开了一种全方位折射式聚光镜。所述的全方位折射式聚光镜为旋转对称结构，采用半球面设计，不需要任何跟踪装置，既可以大幅度降低生产成本，又可以避免跟踪装置带来的误差和不稳定性。全方位折射式聚光镜设计结构小型化，材料选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)价格低廉，且可通过注塑加工一体成型，进一步降低成本，可实现工业化生产，应用前景广。

Description

全方位折射式聚光镜

技术领域

本发明属于太阳能聚光镜领域，具体涉及一种全方位折射式聚光镜。

背景技术

在能源问题日益突出、环境污染日益严重的今天，太阳能作为一种取之不尽、用之不竭、清洁无污染的绿色能源备受瞩目。在太阳能的有效利用中，基于光纤传导的太阳能采光照明、太阳能聚光光伏发电是近年来发展较快的研究领域。太阳能采光照明是结合太阳跟踪、透镜聚焦等一系列技术，在焦点处提升太阳光亮度，通过高通光率的光纤引到需要采光的地方。聚光光伏系统同样是采用聚光系统将太阳光会聚到面积很小的高性能光伏电池上，从而降低系统的成本。聚光系统可有效克服太阳能辐照面密度较低的缺陷，但是传统的太阳能采光系统和聚光光伏系统接收到光线的角度范围较小，为了更加充分地利用太阳光，必须辅以对双轴或单轴对日跟踪装置。然而目前跟踪系统的可靠性仍需进一步的提高，且不利于降低系统成本。

发明内容

本发明针对现有聚光器可收集太阳光角度小、需要对日跟踪的不足，提出了一种结构小型化、大接收角度、不需要跟踪装置的全方位折射式聚光镜。

本发明的全方位折射式聚光镜，其特征在于该聚光镜为旋转对称的半球面结构，球面内表面顶部设置曲边面型锯齿，球面内表面其它地方设置若干组同轴排列锯齿条。

所述的直线面型锯齿条间距为0~0.5mm，锯齿齿间间距为0~0.5mm。

所述的全方位折射式聚光镜为旋转对称的半球面结构不需要任何跟踪装置，既可以大幅度降低生产成本，又可以避免跟踪装置带来的误差和不稳定性。全方位折射式聚光镜设计结构小型化，材料选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，其价格低廉，且可通过注塑加工一体成型，进一步降低成本，可实现工业化生产，应用前景广。

附图说明

图1是全方位折射式聚光镜的外形轮廓示意图。

图2是平板型聚光镜的截面示意图。

图3是全方位折射式聚光镜的截面示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种全方位折射式聚光镜，下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

实施例1：全方位折射式聚光镜采用旋转对称的半球面结构，球面半径为50mm，焦距为80mm。

按照上述半径和焦距设定，计算出球面内部设置锯齿条的设置参数，并据此在半球内表面设置有一系列同轴排列的锯齿条，中间锯齿单独设计为曲边面型，其他锯齿采用直线面型。锯齿条间距，以及锯齿齿间间距为0.3mm。

不同于传统的平板型聚光镜只能会聚直射光，本发明的全方位折射式聚光镜，随着太阳方位角的变化，不同方位的平行光均可通过相应位置的锯齿序列，经两次折射会聚到焦点处，如图3所示。所会聚的太阳光被太阳电池利用或光纤传输，不需要任何跟踪装置，既可以大幅度降低生产成本，又可以避免跟踪装置带来的误差和不稳定性。全方位折射式聚光镜设计结构小型化，材料选择聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)价格低廉，且可通过注塑加工一体成型，可实现工业化生产。

Claims (3)

1.全方位折射式聚光镜，其特征在于该聚光镜为旋转对称的半球面结构，球面内表面顶部设置曲边面型锯齿，球面内表面其它地方设置若干组同轴排列锯齿条。

2.如权利要求1所述的全方位折射式聚光镜，其特征在所述的直线面型锯齿条间距为0~0.5mm，锯齿齿间间距为0~0.5mm。

3.根据权利要求1所述的全方位折射式聚光镜，其特征在于该聚光镜是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料。