CN1125959C - 大面积透射聚焦型太阳能收集装置及其制备方法 - Google Patents

大面积透射聚焦型太阳能收集装置及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种太阳能收集装置及其制备方法。直线型条纹纵横式的太阳能收集装置，由二块收集器片重叠在一起并让这两块收集器片的条纹相互垂直而构成，所述收集器片由透明的、对太阳光折射率N>1的具有上下平面平行的材料构成，其中在下平面上刻有相互平行的直线条纹，该收集器片的纵截面呈锯齿形构成。该收集装置可采用轧制法或模压法制备而成。本发明装置构成简单、便于安装、成本低且效率高，可用模具进行大批量生产。

Description

大面积透射聚焦型太阳能收集装置及其制备方法
本发明涉及一种太阳能收集装置，特别适用于各类太阳能电池、太阳能分解水制取氢和氧、太阳能发动机、太阳能致冷机、太阳能空调、太阳能加热及其他太阳能装置或生产设备的研究与制造。本发明还提供了该装置的制备方法。
目前太阳能的收集有被动式和主动式两种，被动式指不对太阳光进行任何处理而让光直接照射到接收器表面对太阳能加以利用的方式，它的严重缺点是能量转换器的面积很大，造价昂贵，更重要的是能量不集中，且效率低、应用范围窄，不容易推广应用。主动式有透射式和反射式两种。最近日本大学研制成功的太阳能发动机就是利用180个透射聚焦镜收集太阳光。但目前这种透射式的太阳能收集装置仍然存在着结构复杂、价格昂贵的缺点，亦难以推广使用。
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种结构简单、价格便宜、效率高、使用范围广、易于推广应用的直线型条纹纵横式的和圆弧形条纹的太阳能收集装置，并提供制作这种太阳能收集装置的方法。
本发明通过以下技术措施实施，所述直线型条纹纵横式的太阳能收集装置，由两块收集器片重叠在一起并让这两块收集器片的条纹相互垂直而构成，其收集器片由透明的、对太阳光折射率Ns＞1的具有上下平面平行的材料如玻璃、塑料、有机玻璃等构成，其中在下平面上刻有相互平行的直线条纹，该收集器片的纵截面呈锯齿形结构。
对圆弧形条纹太阳能收集装置，它由扇形太阳能收集器片拼接成扇形或圆形而构成，其扇形太阳能收集器片由透明的、对太阳光折射率Ns＞1的具有上下平面平行的材料如玻璃、塑料、有机玻璃等构成，其中在下平面上刻有同心圆弧条纹，该收集器片的纵截面呈锯齿形结构。
所述直线型条纹纵横式太阳能收集装置的制作方法之一为模压法，首先加工刻有相互平行的直线条纹的方形模具，其中条纹的数目及倾斜角度根据设计计算确定，然后模压出很薄的、透明的太阳能收集器片，将两块收集器片重叠在一起并让这两块收集器片的条纹相互垂直而构成直线型条纹纵横式的太阳能收集装置。方法之二为轧制法，即制作一个刻有相互平行的直线条纹轧辊和一个光轧辊的轧机而轧制出收集器片，其中条纹的数目及倾斜角度根据设计计算确定，然后将两块收集器片重叠在一起并让这两块收集器片上的条纹相互垂直而构成直线型条纹纵横式太阳能收集装置。
所述圆弧形条纹太阳能收集装置的制作方法为，首先制作扇形模具，在模具上刻有许多同心圆弧形条纹，这些条纹的数目及倾斜角度根据设计计算确定，再用该扇形模具加工出扇形太阳能收集器片，然后将若干个收集器片拼接成扇形或圆形构成圆弧形条纹太阳能收集装置。
本发明的优点是显然的：(一)结构简单、便于安装，这种太阳能收集装置的外形象一块薄板，只要用一个框架支撑起来就能作用，如果用软塑料制作，则象一张纸，使用时支撑起来，不用时折迭起来，便于携带。(二)用模具加工，便于大批量生产。(三)价格便宜，按目前的材料和加工费计算，同样面积的收集装置成本只相当于多玻璃透镜组合的百分之一。(四)效率高，可以获得很高功率与效率的太阳能动力源。(五)使用范围广，易于广泛采用。
附图1本发明太阳能收集装置光学原理图。图中1为平行光线，2为太阳能收集装置，3为焦点。
附图2扇形太阳能收集器片结构原理图。
附图3附图2的径向剖视图。
附图4直线条纹太阳能收集器片结构原理图。
附图5附图4的A-A剖视图。
附图6太阳能收集器片轧机结构原理图。
结合附图对本发明作进一步说明如下：
制造直线型条纹纵横式太阳能收集装置的专用设备是一种轧机，它由条纹轧辊8和光轧辊9构成，条纹轧辊8上刻有许多相互平行的直线条纹，条纹数目及其倾斜角度根据设计计算确定。
采用轧制的方法制造直线型条纹纵横式太阳能收集装置时，先制作轧机(图6)，它由一个条纹轧辊8和光轧辊9构成，在条纹轧辊上刻有许多直线条纹，条纹数目及其倾斜角度根据计算确定，由轧机轧制出很长的收集器片(图4)6，然后根据需要的长度把片带剪断，最后把两片重叠在一起，同时也让其条纹相互垂直构成直线型条纹纵横式太阳能收集装置。

Claims (3)

1.一种大面积透射聚焦型太阳能收集装置，其特征为它是一种直线型条纹纵横式的太阳能收集装置，由二块收集器片(6)重叠在一起并让这两块收集器片(6)的条纹相互垂直而构成，所述收集器片(6)由透明的、对太阳光折射率Ns＞1的具有上下平面平行的材料构成，其中在下平面上刻有相互平行的直线条纹，该收集器片的纵截面(7)呈锯齿形结构。
2.如权利要求1所述的大面积透射聚焦型太阳能收集装置的一种制作方法，其特征为通过模压的方法即加工具有相互平行的直线条纹的方形模具模压出收集器片(6)，然后将两块收集器片(6)重叠在一起并让这两块收集器片的条纹相互垂直而构成直线型条纹纵横式的太阳能收集装置。
3.如权利要求1所述的大面积透射聚焦型太阳能收集装置的一种制作方法，其特征为通过轧制的方法即制作一个带有相互平行的直线条纹轧辊和一个光轧辊的轧机而轧制出收集器片(6)，然后将两块收集器片(6)重叠在一起，并让这两块收集器片的条纹相互垂直而构成直线型条纹纵横式的太阳能收集装置。
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