CN110207405B - 一种集光器用集光孔阵列板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种集光器用集光孔阵列板，包括：集光器；集光器上具有透镜阵列板、导光槽和侧向集光器，自然光照射面为平面，平面的相对面均匀排布透镜；在透镜阵列板和导光槽之间设置有集光孔阵列板，集光孔阵列板包括：主体板、集光孔、多面反射体和反射膜；集光孔开设在主体板上，且集光孔与透镜相匹配；多面反射体固定于主体板远离透镜的一侧，且多面反射体设置有主反射面，集光孔内的自然光通过主反射面进行反射，通过主反射面的自然光照射到侧向集光器；主体板远离透镜的一侧镀有反射膜；多面反射体除与主体板接触面均镀有反射膜。本发明提供了一种集光器用集光孔阵列板，不仅具有薄型化的优点，而且能够大大增加太阳光的收集效能。
Description
技术领域
本发明涉及集光技术领域，更具体的说是涉及一种集光器用集光孔阵列板。
背景技术
由于石油、燃煤等自然资源逐渐消耗殆尽，有关太阳能的研究发展愈来愈多，而太阳能应用技术的缺点在于太阳能的转换效率偏低，但相较于其它传统的转换能量方式，在成本上却高出许多，故提高太阳能的利用效率以及降低太阳能转换成本遂成为近年来研究上的重要目标。
为了提高对于太阳光的利用效率，其中一种方法便是使用结合导光组件模块的太阳能集光器，将太阳光通过导光组件的引导，传导至太阳能电池或热传导组件，以增加太阳光的收集效能，进而提升太阳能转换装置的生产效率。已知的太阳能转换装置需要通过太阳能集光器，以将入射的太阳光聚集至出光侧的多个焦点，以供太阳能电池或热传导组件使用。然而，其汇聚光线的焦距造成了已知太阳能转换装置的巨大体积，大体积的太阳能转换装置不仅需要耗费较高的制作及材料成本、较难精密移动控制太阳追踪，而且还需要大面积的装设区域。
因此，如何提供一种集光器用集光孔阵列板是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种集光器用集光孔阵列板，不仅具有薄型化的优点，而且能够大大增加太阳光的收集效能。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种集光器用集光孔阵列板，包括：集光器；其中集光器上具有透镜阵列板、导光槽和侧向集光器，所述透镜阵列板的自然光照射面为平面，所述平面的相对面均匀排布透镜；在所述透镜阵列板和所述导光槽之间设置有集光孔阵列板，其特征在于，所述集光孔阵列板包括：主体板、集光孔、多面反射体和反射膜；所述集光孔开设在所述主体板上，且所述集光孔与所述透镜相匹配；所述多面反射体固定于所述主体板远离所述透镜的一侧，且所述多面反射体设置有主反射面，所述集光孔内的自然光通过所述主反射面进行反射，通过所述主反射面的自然光照射到所述侧向集光器；所述主体板远离所述透镜的一侧镀有所述反射膜；所述多面反射体除与所述主体板接触面均镀有所述反射膜。
通过上述技术方案，本发明的技术效果：自然光照射透镜阵列板的平面，再通过均匀排布的透镜进行聚焦，使自然光聚集到集光孔，再经过多面反射体的主反射面反射至侧向集光器进行集光；集光孔阵列板使自然光的传递效率大大提高，增加太阳光的收集效能。
优选的，在上述的一种集光器用集光孔阵列板，所述多面体反射体的主反射面的投影面积大于或等于所述集光孔的面积。
通过上述技术方案，本发明的技术效果：多面体反射体的主反射面的投影面积大于等于集光孔的面积，使聚焦的自然光能够通过主反射面实现完全反射，提高自然光的传递效率。
优选的，在上述的一种集光器用集光孔阵列板，所述多面体反射体的主反射面与所述主体板的夹角范围45°～90°。
通过上述技术方案，本发明的技术效果：夹角范围的设置，使自然光能够汇集到侧向集光器。
优选的，在上述的一种集光器用集光孔阵列板，所述反射膜为氟化镁单层膜。
通过上述技术方案，本发明的技术效果：氟化镁单层膜的反射率为0.97，吸收率0.03，减少自然光在传递过程中的损耗。
优选的，在上述的一种集光器用集光孔阵列板，所述透镜的焦点在所述集光孔处。
通过上述技术方案，本发明的技术效果：使经过透镜的自然光完全穿过集光孔。
优选的，在上述的一种集光器用集光孔阵列板，还包括锥形阵列板；所述锥形阵列板设置在所述锥形阵列板和所述透镜阵列板之间，且集光孔阵列板的每个锥形单元底面积大的端面与所述透镜相对，所述锥形单元底面积小的端面与所述集光孔相对。
通过上述技术方案，本发明的技术效果：每个锥形单元连接集光孔和透镜，提高光的传导效率。
优选的，在上述的一种集光器用集光孔阵列板，所述集光孔为任意多边形。
通过上述技术方案，本发明的技术效果：集光孔的形状设计与多面反射体的主反射面息息相关，目的也是为了减少传递过程中的损耗，增加传递效率。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种集光器用集光孔阵列板，不仅具有薄型化的优点，而且能够大大增加太阳光的收集效能。自然光照射透镜阵列板的平面，再通过均匀排布的透镜进行聚焦，使自然光聚集到集光孔，再经过多面反射体的主反射面反射至侧向集光器进行集光；集光孔阵列板使自然光的传递效率大大提高，增加太阳光的收集效能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为集光器结构示意图；
图2附图为本发明的俯视图；
图3附图为图2中A的局部放大图；
图4附图为本发明的多面反射体I的结构示意图。
在图中：1透镜阵列板、2导光槽、3透镜、4集光孔阵列板、41集光孔、42多面反射体I、43反射膜、44主反射面、5侧向集光器、6锥形阵列板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种集光器用集光孔阵列板，不仅具有薄型化的优点，而且能够大大增加太阳光的收集效能。
实施例
一种集光器用集光孔阵列板，包括：集光器；其中集光器上具有透镜阵列板1、导光槽2和侧向集光器5，所述透镜阵列板1的自然光照射面为平面，所述平面的相对面均匀排布透镜3；在所述透镜阵列板1和所述导光槽2之间设置有集光孔阵列板4，其特征在于，所述集光孔阵列板4包括：主体板、集光孔41、多面反射体42和反射膜43.；所述集光孔41开设在所述主体板上，且所述集光孔41与所述透镜3相匹配；所述多面反射体42固定于所述主体板远离所述透镜3的一侧，且所述多面反射体42设置有主反射面，所述集光孔41内的自然光通过所述主反射面进行反射，通过所述主反射面的自然光照射到所述侧向集光器5；所述主体板远离所述透镜3的一侧镀有所述反射膜43；所述多面反射体42除与所述主体板接触面均镀有所述反射膜43。
侧向集光器5包括：挡板I、挡板II、导光管、多面反射体II和出光管；导光管设置在挡板I和挡板II之间；多面反射体II固定于挡板II上；多面反射体II的主反射面朝向所述出光管；来自多面反射体I42的自然光汇聚到导光管的截面处，由于导光管内壁反射膜的作用，自然光穿过导光管，在多面反射体II的主反射面上发生反射，且出射角方向为出光管方向。
进一步，透镜阵列板的透镜参数直径20mm，曲率半径14.75mm，焦距为30mm，使穿过透镜的自然光完全聚焦到集光孔处。
为了进一步优化上述技术方案，多面体反射体42的主反射面44的投影面积大于或等于集光孔41的面积。
进一步，集光孔为等腰梯形具体尺寸为上底2.5mm，下底5mm，腰长5mm。
为了进一步优化上述技术方案，多面体反射体42的主反射面44与主体板的夹角范围45°～90°。
为了进一步优化上述技术方案，反射膜43为氟化镁单层膜。
为了进一步优化上述技术方案，透镜的焦点在集光孔41处。
为了进一步优化上述技术方案，还包括锥形阵列板6；锥形阵列板6设置在集光孔阵列板4和透镜阵列板1之间，且锥形阵列板6的每个锥形单元底面积大的端面与透镜3相对，锥形单元底面积小的端面与集光孔41相对。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种集光器用集光孔阵列板，包括：集光器；其中集光器上具有透镜阵列板、导光槽和侧向集光器，所述透镜阵列板的自然光照射面为平面，所述平面的相对面均匀排布透镜；在所述透镜阵列板和所述导光槽之间设置有集光孔阵列板；其特征在于，所述集光孔阵列板包括：主体板、集光孔、多面反射体和反射膜；
所述集光孔开设在所述主体板上，且所述集光孔与所述透镜相匹配；
所述多面反射体固定于所述主体板远离所述透镜的一侧，且所述多面反射体设置有主反射面，所述集光孔内的自然光通过所述主反射面进行反射，通过所述主反射面的自然光照射到所述侧向集光器；
所述主体板远离所述透镜的一侧镀有所述反射膜；所述多面反射体除与所述主体板接触面均镀有所述反射膜。
2.根据权利要求1所述的一种集光器用集光孔阵列板，其特征在于，所述多面体反射体的主反射面的投影面积大于或等于所述集光孔的面积。
3.根据权利要求1所述的一种集光器用集光孔阵列板，其特征在于，所述多面体反射体的主反射面与所述主体板的夹角范围45°～90°。
4.根据权利要求1所述的一种集光器用集光孔阵列板，其特征在于，所述反射膜为氟化镁单层膜。
5.根据权利要求1所述的一种集光器用集光孔阵列板，其特征在于，所述透镜的焦点在所述集光孔处。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种集光器用集光孔阵列板，其特征在于，还包括锥形阵列板；所述锥形阵列板设置在所述集光孔阵列板和所述透镜阵列板之间，且锥形阵列板的每个锥形单元底面积大的端面与所述透镜相对，所述锥形单元底面积小的端面与所述集光孔相对。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种集光器用集光孔阵列板，其特征在于，所述集光孔为任意多边形。
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