CN112032647A - 一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，包括内凹式曲面聚光镜，所述内凹式曲面聚光镜上固定连接有平面镜片，所述平面镜片内设有凸透镜，所述内凹式曲面聚光镜内对称固定连接有两个固定管，两个所述固定管的两端均贯穿内凹式曲面聚光镜，两个所述固定管之间固定连接有两个太阳能电池板。本发明能够有效的消除因平面镜片上附着的灰尘的遮光所引起的光照强度差异，从而有效的防止太阳能电池板出现热斑效应，并通过聚集阳光增加光强来提升太阳能电池板的发电效率，进而对减小太阳能电池板的用量所造成的发电量下降进行弥补，确保发电量足够满足使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能发电技术领域，尤其涉及一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置。
背景技术
太阳能电池板是通过吸收太阳光，将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置。而太阳能是一种绿色无污染的能源，为了响应国家节能减排、绿色环保的号召，现有的一些路灯会安装一些太阳能发电装置，用于降低市电供电的负担。
但是这些太阳能发电装置在使用时，很容易因空气中灰尘的自然沉降而使得太阳能电池板板面上有灰尘附着，由于灰尘的遮挡作用，使得太阳能电池板板面接受光照强度不一致，局部发电组件发电效率存在较大差异，从而引发热斑效应，进而导致太阳能电池板受损。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，如：但是这些太阳能发电装置在使用时，很容易因空气中灰尘的自然沉降而使得太阳能电池板板面上有灰尘附着，由于灰尘的遮挡作用，使得太阳能电池板板面接受光照强度不一致，局部发电组件发电效率存在较大差异，从而引发热斑效应，进而导致太阳能电池板受损。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，包括内凹式曲面聚光镜，所述内凹式曲面聚光镜上固定连接有平面镜片，所述平面镜片内设有凸透镜，所述内凹式曲面聚光镜内对称固定连接有两个固定管，两个所述固定管的两端均贯穿内凹式曲面聚光镜，两个所述固定管之间固定连接有两个太阳能电池板，两个所述太阳能电池板呈上下堆叠设置，位于上方的所述太阳能电池板处于凸透镜的光学焦点上方，位于下方的所述太阳能电池板处于内凹式曲面聚光镜的光学焦点下方，所述固定管内设有空腔，所述固定管的底侧壁上设有吸热板，所述固定管的两端上均固定连接有内环形管，所述内环形管与固定管连通，所述内环形管的外侧壁上密封转动连接有外环形管，所述内环形管的内侧壁上固定连接有第一挡板，所述第一挡板密封滑动连接在外环形管内，所述外环形管的内侧壁上固定连接有第二挡板，所述第二挡板密封滑动连接在内环形管内，所述外环形管上固定连接有支撑管，所述固定管内设有防晃动装置，所述支撑管远离内凹式曲面聚光镜的一端上设有安装支架
优选的，所述防晃动装置包括隔板，所述隔板固定连接在固定管靠近内环形管的一端内，所述隔板内设有滑槽，所述滑槽内滑动连接有活塞，所述固定管的内侧壁之间固定连接有两个固定杆，两个所述固定杆关于隔板呈对称设置，所述活塞和固定杆之间固定连接有压力弹簧。
优选的，所述安装支架包括支撑架，所述支撑架固定连接在支撑管远离内凹式曲面聚光镜的一端上，所述支撑架呈U形设置，所述支撑架的底侧壁上固定连接有安装环，所述安装环内转动连接有支撑杆，所述支撑架的底侧壁上设有加固装置。
优选的，所述加固装置包括多个呈对称设置的连接杆，多个所述连接杆均以倾斜角度固定连接在支撑架的底侧壁上，多个所述连接杆远离支撑架的一端之间固定连接有转接环，所述转接环转动连接在支撑杆的外侧壁上，所述支撑杆的外侧壁上设有环形凹槽，所述转接环的内侧壁上固定连接有限位环，所述限位环转动连接在环形凹槽内。
优选的，所述转接环上设有螺纹槽，所述螺纹槽贯穿转接环，所述螺纹槽内螺纹连接有螺栓。
优选的，所述空腔内注入有低沸点蒸发液，所述低沸点蒸发液的总量不超出空腔容积的1/4。
本发明的有益效果是：
1、利用凸透镜和内凹式曲面聚光镜，将阳光聚集照射到两个太阳能电池板上，经过聚集后的阳光，能够有效的消除因平面镜片上附着的灰尘的遮光所引起的光照强度差异，从而有效的防止太阳能电池板出现热斑效应。
2、凹透镜的曲面形状有利于雨天雨水冲刷，使得雨水冲刷平面镜片的速度更快，从而有效的能够对平面镜片上附着的灰尘进行清除，且由于阳光是被聚集到小范围的，因此太阳能电池板的体积可以得到大幅度的缩小，从而显著的降低太阳能电池板的成本，通过聚集阳光增加光强来提升太阳能电池板的发电效率，进而对减小太阳能电池板的用量所造成的发电量下降进行弥补，确保发电量足够满足使用需求。
3、当太阳移动到阳光是以倾斜角度射入平面镜片时，因为入射光角度的改变，内凹式曲面聚光镜聚光位置也会发生偏移，从而使得两个吸热板接受光照强度不一致，当两个固定管内管压差异较大时，此时第一挡板和第二挡板之间左右两侧空间内管压存在差异，从而借助管压差，推动支撑管带动内凹式曲面聚光镜偏转，在偏转过程中对管压差逐渐进行平衡，直至平面镜片的角度重新正对太阳，从而实现平面镜片的角度能够跟随太阳位置实现自适应自动调节，进而确保太阳能电池板能够充分接受光照，进一步显著的提升太阳能电池板的发电效率。
4、当内凹式曲面聚光镜在风力作用下有偏转趋势时，能够借助两个压力弹簧对活塞的弹力作用，对风力作用进行补偿，从而降低内凹式曲面聚光镜晃动的幅度，对内凹式曲面聚光镜进行保护。
5、由于支撑杆与安装环以及转接环之间均为转动连接，因此内凹式曲面聚光镜在水平方向上的角度可以根据不同季节太阳的位置轨迹进行相应的调整，确保太阳能发电收益最大化，水平方向角度在旋转调节完之后，仅需拧动螺栓，即可通过螺栓对支撑杆的压力所引起的摩擦力作用，对其进行固定。
附图说明
图1为本发明提出的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置的正面结构示意图；
图2为本发明提出的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置的内部结构示意图；
图3为图2中A结构的放大图；
图4为本发明提出的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置的侧视视角的内部结构剖视图；
图5为本发明提出的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置的内环形管和外环形管之间连接结构的示意图；
图6为本发明提出的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置的内环形管和外环形管之间连接结构的内部结构剖视图；
图7为本发明提出的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置的内环形管和外环形管之间连接结构的截面示意图；
图8为本发明提出的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置的固定管的内部结构剖视图。
图中：1内凹式曲面聚光镜、2平面镜片、3凸透镜、4固定管、5太阳能电池板、6空腔、7吸热板、8内环形管、9外环形管、10第一挡板、11第二挡板、12支撑管、13隔板、14滑槽、15活塞、16固定杆、17压力弹簧、18支撑架、19安装环、20支撑杆、21连接杆、22转接环、23环形凹槽、24限位环、25螺栓。
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。
参照图1-8，一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，包括内凹式曲面聚光镜1，内凹式曲面聚光镜1上固定连接有平面镜片2，平面镜片2内设有凸透镜3，内凹式曲面聚光镜1内对称固定连接有两个固定管4，两个固定管4的两端均贯穿内凹式曲面聚光镜1，两个固定管4之间固定连接有两个太阳能电池板5，两个太阳能电池板5呈上下堆叠设置，位于上方的太阳能电池板5处于凸透镜3的光学焦点上方，位于下方的太阳能电池板5处于内凹式曲面聚光镜1的光学焦点下方。
利用凸透镜3和内凹式曲面聚光镜1，将阳光聚集照射到两个太阳能电池板5上，经过聚集后的阳光，能够有效的消除因平面镜片2上附着的灰尘的遮光所引起的光照强度差异，从而有效的防止太阳能电池板5出现热斑效应，同时，凹透镜3的曲面形状有利于雨天雨水冲刷，使得雨水冲刷平面镜片2的速度更快，从而有效的能够对平面镜片2上附着的灰尘进行清除，且由于阳光是被聚集到小范围的，因此太阳能电池板5的体积可以得到大幅度的缩小，从而显著的降低太阳能电池板5的成本。
通过聚集阳光增加光强来提升太阳能电池板5的发电效率，进而对减小太阳能电池板5的用量所造成的发电量下降进行弥补，确保发电量足够满足使用需求，固定管4内设有空腔6，固定管4的底侧壁上设有吸热板7，空腔6内注入有低沸点蒸发液，低沸点蒸发液的总量不超出空腔6容积的1/4，固定管4的两端上均固定连接有内环形管8，内环形管8与固定管4连通，内环形管8的外侧壁上密封转动连接有外环形管9。
内环形管8的内侧壁上固定连接有第一挡板10，第一挡板10密封滑动连接在外环形管9内，外环形管9的内侧壁上固定连接有第二挡板11，第二挡板11密封滑动连接在内环形管8内，外环形管9上固定连接有支撑管12，当阳光是正对平面镜片2的角度射入时，两个吸热板7接收内凹式曲面聚光镜1反射光的强度是一致的，当太阳移动到阳光是以倾斜角度射入平面镜片2时，因为入射光角度的改变，内凹式曲面聚光镜1聚光位置也会发生偏移，从而使得两个吸热板7接受光照强度不一致，进而造成吸热板7吸收热量不同。
吸热板7吸收阳光热量后会加热空腔6内空气和低沸点蒸发液，从而促使其所处固定管4内管压升高，因此当吸热板7接受光照强度不一致，使得两个固定管4内管压差异较大时，此时第一挡板10和第二挡板11之间左右两侧空间内管压存在差异，从而借助管压差，推动支撑管12带动内凹式曲面聚光镜1偏转，在偏转过程中对管压差逐渐进行平衡，直至平面镜片2的角度重新正对太阳，从而实现平面镜片2的角度能够跟随太阳位置实现自适应自动调节，进而确保太阳能电池板5能够充分接受光照，进一步显著的提升太阳能电池板5的发电效率。
固定管4内设有防晃动装置，防晃动装置包括隔板13，隔板13固定连接在固定管4靠近内环形管8的一端内，隔板13内设有滑槽14，滑槽14内滑动连接有活塞15，固定管4的内侧壁之间固定连接有两个固定杆16，两个固定杆16关于隔板13呈对称设置，活塞15和固定杆16之间固定连接有压力弹簧17，当内凹式曲面聚光镜1在风力作用下有偏转趋势时，能够借助两个压力弹簧17对活塞15的弹力作用，对风力作用进行补偿，从而降低内凹式曲面聚光镜1晃动的幅度，对内凹式曲面聚光镜1进行保护。
支撑管12远离内凹式曲面聚光镜1的一端上设有安装支架，安装支架包括支撑架18，支撑架18固定连接在支撑管12远离内凹式曲面聚光镜1的一端上，支撑架18呈U形设置，支撑架18的底侧壁上固定连接有安装环19，安装环19内转动连接有支撑杆20，支撑架18的底侧壁上设有加固装置，加固装置包括多个呈对称设置的连接杆21，多个连接杆21均以倾斜角度固定连接在支撑架18的底侧壁上。
多个连接杆21远离支撑架18的一端之间固定连接有转接环22，转接环22转动连接在支撑杆20的外侧壁上，支撑杆20的外侧壁上设有环形凹槽23，转接环22的内侧壁上固定连接有限位环24，限位环24转动连接在环形凹槽23内，增强整个装置的安装稳定性，转接环22上设有螺纹槽，螺纹槽贯穿转接环22，螺纹槽内螺纹连接有螺栓25，由于支撑杆20与安装环19以及转接环22之间均为转动连接，因此内凹式曲面聚光镜1在水平方向上的角度可以根据不同季节太阳的位置轨迹进行相应的调整，确保太阳能发电收益最大化，水平方向角度在旋转调节完之后，仅需拧动螺栓25，即可通过螺栓25对支撑杆20的压力所引起的摩擦力作用，对其进行固定。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，包括内凹式曲面聚光镜(1)，其特征在于，所述内凹式曲面聚光镜(1)上固定连接有平面镜片(2)，所述平面镜片(2)内设有凸透镜(3)，所述内凹式曲面聚光镜(1)内对称固定连接有两个固定管(4)，两个所述固定管(4)的两端均贯穿内凹式曲面聚光镜(1)，两个所述固定管(4)之间固定连接有两个太阳能电池板(5)，两个所述太阳能电池板(5)呈上下堆叠设置，位于上方的所述太阳能电池板(5)处于凸透镜(3)的光学焦点上方，位于下方的所述太阳能电池板(5)处于内凹式曲面聚光镜(1)的光学焦点下方，所述固定管(4)内设有空腔(6)，所述固定管(4)的底侧壁上设有吸热板(7)，所述固定管(4)的两端上均固定连接有内环形管(8)，所述内环形管(8)与固定管(4)连通，所述内环形管(8)的外侧壁上密封转动连接有外环形管(9)，所述内环形管(8)的内侧壁上固定连接有第一挡板(10)，所述第一挡板(10)密封滑动连接在外环形管(9)内，所述外环形管(9)的内侧壁上固定连接有第二挡板(11)，所述第二挡板(11)密封滑动连接在内环形管(8)内，所述外环形管(9)上固定连接有支撑管(12)，所述固定管(4)内设有防晃动装置，所述支撑管(12)远离内凹式曲面聚光镜(1)的一端上设有安装支架。
2.根据权利要求1所述的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，其特征在于，所述防晃动装置包括隔板(13)，所述隔板(13)固定连接在固定管(4)靠近内环形管(8)的一端内，所述隔板(13)内设有滑槽(14)，所述滑槽(14)内滑动连接有活塞(15)，所述固定管(4)的内侧壁之间固定连接有两个固定杆(16)，两个所述固定杆(16)关于隔板(13)呈对称设置，所述活塞(15)和固定杆(16)之间固定连接有压力弹簧(17)。
3.根据权利要求1所述的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，其特征在于，所述安装支架包括支撑架(18)，所述支撑架(18)固定连接在支撑管(12)远离内凹式曲面聚光镜(1)的一端上，所述支撑架(18)呈U形设置，所述支撑架(18)的底侧壁上固定连接有安装环(19)，所述安装环(19)内转动连接有支撑杆(20)，所述支撑架(18)的底侧壁上设有加固装置。
4.根据权利要求3所述的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，其特征在于，所述加固装置包括多个呈对称设置的连接杆(21)，多个所述连接杆(21)均以倾斜角度固定连接在支撑架(18)的底侧壁上，多个所述连接杆(21)远离支撑架(18)的一端之间固定连接有转接环(22)，所述转接环(22)转动连接在支撑杆(20)的外侧壁上，所述支撑杆(20)的外侧壁上设有环形凹槽(23)，所述转接环(22)的内侧壁上固定连接有限位环(24)，所述限位环(24)转动连接在环形凹槽(23)内。
5.根据权利要求4所述的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，其特征在于，所述转接环(22)上设有螺纹槽，所述螺纹槽贯穿转接环(22)，所述螺纹槽内螺纹连接有螺栓(25)。
6.根据权利要求1所述的一种可防止热斑效应的太阳能路灯用太阳能发电装置，其特征在于，所述空腔(6)内注入有低沸点蒸发液，所述低沸点蒸发液的总量不超出空腔(6)容积的1/4。
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