CN108319007A - 一种反射式聚光镜及制作方法 - Google Patents

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杨帆
田文涛
张锡鑫
王浩
董婷
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Abstract

本发明公开了一种反射式聚光镜及制作方法，包括反射镜和卡槽板，可用于现有的抛物槽式反射镜、圆锥面反射镜、斗式槽型平面反射镜、复合抛物面反射镜等的制作，其制作方法是先根据所需的聚光比在薄钢板上切割出具有对应反射镜截面的卡槽板，然后把易弯曲的薄钢化玻璃板插入卡槽内并固定，在几何面板内表面上覆盖一层反光膜就可以实现反射聚光功能。本发明采用利用卡槽弯曲固定的制作方法制造出具有较好聚光性能的反射式聚光镜，可以作为太阳能聚光集热器、聚光光伏的聚光镜，适用范围广、经济性好、制作方便、节能效果显著。

Description

一种反射式聚光镜及制作方法
技术领域
本发明涉及聚光镜领域，尤其涉及一种反射式聚光镜及制作方法。
背景技术
太阳能是一种广泛存在且容易获得的一种能源，将太阳能转化为热能的装置有很多种，比如抛物槽式聚光器，可以将太阳光汇聚到一条直线上，获取较高的温度。但是，目前抛物槽式聚光镜大多采用热压弯曲工艺，不仅程序复杂而且成本昂贵，对于一般家庭来说，购买这种聚光镜不仅不经济而且后期维护也很麻烦。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出一种低成本的反射式聚光镜及制作方法。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种反射式聚光镜，包括反射镜和若干卡槽板，卡槽板具有对应反射镜截面的卡槽，所述反射镜固定于卡槽板卡槽内；反射镜由薄钢化玻璃板和反光膜组成。
进一步地，所述卡槽板四周预留螺母孔，将多个聚光镜固定在一起。
进一步地，所述反射镜为抛物槽式反射镜、圆锥面反射镜、斗式槽型平面反射镜或复合抛物面反射镜。
一种反射式聚光镜的制作方法，包括步骤：
(1)根据聚光比制作具有对应反射镜截面的卡槽板；
(2)将易弯曲的薄钢化玻璃板插入多块卡槽板的卡槽内并固定；
(3)在玻璃板内表面覆盖一层反光膜。
进一步地，所述卡槽板的制作方法：根据聚光比在薄钢板上画出对应反射镜截面的几何曲线或直线，然后进行剪切。
进一步地，所述卡槽板的制作方法：使用3D打印而成，材料为塑料。
进一步地，所述卡槽板四周预留螺母孔，将多个聚光镜固定在一起。
进一步地，所述反射镜为抛物槽式反射镜、圆锥面反射镜、斗式槽型平面反射镜或复合抛物面反射镜。
有益效果：本发明的优点：(1)成本低，制作方法简单，具有较好的推广性；(2)可以根据需要进行组合以满足更多的聚光需求，组合方法简单；(3)整体质量较轻，移动安装方便，对跟踪装置的要求较低，耗电量少，节能效果显著。
附图说明
图1是反射光路图；
图2是聚光器卡板示意图；
图3是组合后的聚光器示意图；
图4是圆锥面反射镜光路图；
图5是圆锥面反射镜卡示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明的反射式聚光镜的制作方法，主要包括反射镜和聚光镜卡槽板2两部分，可用于现有的抛物槽式反射镜、圆锥面反射镜、斗式槽型平面反射镜、复合抛物面反射镜等反射镜的制作，其制作方法是先根据所需的聚光比在薄钢板上切割出具有对应反射镜截面的卡槽板2，然后把易弯曲的薄钢化玻璃板3插入卡槽内并固定，就形成相应的具有一定几何形状的面型，最后在几何面板内表面上覆盖一层反光膜4就可以实现反射聚光功能。
抛物槽式反射制作方法如下：
首先设定所需要的聚光比C，其光路分析如图1所示，然后根据下面的公式求得m的值。
式中，m为聚光器的相对光孔，且m＝b/f，b为反射镜开口，f为抛物线焦距。
通过设定b的值就可以得到所要求的聚光比C对应的抛物方程x2＝4fy，然后根据抛物线方程在薄钢板上绘出抛物线并剪切成如图2所示的卡槽板2的形状，然后将做好的对应宽度的3mm薄钢化玻璃板3插入等距的数个卡槽板2中并用胶水固定就可以得到所设计的抛物槽。
一块薄钢化玻璃板3插入的卡槽板2的数量根据实际效果进行调整，完成之后在抛物槽上面粘贴一层反光膜4组成抛物槽式反射镜，反光镜制作完成，如图3所示。为了满足实际需要，每组反光镜都可以利用螺母5插入卡槽板上的螺母孔1进行连接。
还可以利用螺母穿过卡槽板上的螺母孔将多个聚光器固定在一起。
圆锥面反射镜制作方法如下：
如图4所示，圆锥面反射镜是利用镜面反射原理将太阳直射光反射到光伏板6上面，反光镜7与入射光线的夹角是45°，因此卡槽板9上面斜线的切割角度也是45°，如图5所示，先将两块3mm薄钢化玻璃板3插入卡槽中并用胶水固定获取相应的面型，再在玻璃板内表面贴上反射膜4就制作完成了，其余调整和组合方式与抛物槽式聚光器相同。
在实际操作中，卡板制作材料可以使用塑料进行3D打印，更加省时省力，对于曲面聚光镜的制作，要按照先制槽后贴膜的顺序进行，平面镜则无此要求。
本发明采用利用卡槽弯曲固定的制作方法可以制造出具有较好聚光性能的反射式聚光镜，可以作为太阳能聚光集热器、聚光光伏的聚光镜，适用范围广、经济性好、制作方便、节能效果显著。

Claims (8)

1.一种反射式聚光镜，其特征在于：包括反射镜和若干卡槽板(2)，卡槽板(2)具有对应反射镜截面的卡槽，所述反射镜固定于卡槽板(2)卡槽内；反射镜由薄钢化玻璃板(3)和反光膜(4)组成。
2.根据权利要求1所述的反射式聚光镜，其特征在于：所述卡槽板(2)四周预留螺母孔(1)，将多个聚光镜固定在一起。
3.根据权利要求1所述的反射式聚光镜，其特征在于：所述反射镜为抛物槽式反射镜、圆锥面反射镜、斗式槽型平面反射镜或复合抛物面反射镜。
4.一种反射式聚光镜的制作方法，其特征在于：包括步骤：
(1)根据聚光比制作具有对应反射镜截面的卡槽板(2)；
(2)将易弯曲的薄钢化玻璃板(3)插入多块卡槽板(2)的卡槽内并固定；
(3)在玻璃板内表面覆盖一层反光膜(4)。
5.根据权利要求4所述的反射式聚光镜的制作方法，其特征在于：所述卡槽板(2)的制作方法：根据聚光比在薄钢板上画出对应反射镜截面的几何曲线或直线，然后进行剪切。
6.根据权利要求4所述的反射式聚光镜的制作方法，其特征在于：所述卡槽板(2)的制作方法：使用3D打印而成，材料为塑料。
7.根据权利要求4所述的反射式聚光镜的制作方法，其特征在于：所述卡槽板(2)四周预留螺母孔，将多个聚光镜固定在一起。
8.根据权利要求4所述的反射式聚光镜的制作方法，其特征在于：所述反射镜为抛物槽式反射镜、圆锥面反射镜、斗式槽型平面反射镜或复合抛物面反射镜。
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