CN115060009A - 三次反射太阳能聚光器 - Google Patents
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Abstract
本发明为三次反射太阳能聚光器,属于太阳能聚光技术领域,现有的太阳能聚光器的面镜无法正对太阳光线,对太阳能资源的利用效率很低。本发明的技术方案是采用两级旋转和三次反射相结合的技术方案,在三次反射太阳能聚光器的一级旋转带动下,一级面镜始终正对太阳光线,能够高效的利用太阳能资源;在二级旋转带动下,平面镜将二级面镜反射的平行光线反射到空间内某一目标物。多个三次反射太阳能聚光器同时使用,将太阳光线同时反射到同一目标物,使该目标物获得极大的功率。本发明主要用于太阳能光热转换。
Description
技术领域
本发明为三次反射太阳能聚光器,属于太阳能聚光技术领域。
背景技术
现有的太阳能聚光器,属于一次反射太阳能聚光器,一次反射太阳能聚光器和目标物的连线与太阳光线有一定夹角,根据反射定律,一次反射太阳能聚光器面镜的法线必须在上述夹角的角平分线的位置,才能将太阳光线反射到目标物,所以面镜的法线和太阳光线有一定的夹角,一次反射太阳能聚光器的面镜与其法线垂直,所以一次反射太阳能聚光器的面镜与太阳光线有一定夹角,一次反射太阳能聚光器的面镜无法正对太阳,一次反射太阳能聚光器对太阳能资源的利用效率很低。
发明内容
本发明为三次反射太阳能聚光器,本发明的技术方案是采用两级旋转和三次反射相结合的技术方案,在三次反射太阳能聚光器的一级旋转带动下,一级面镜始终正对太阳光线,能够高效的利用太阳能资源;在二级旋转带动下,平面镜将二级面镜反射的平行光线反射到空间内某一目标物。多个三次反射太阳能聚光器同时使用,将太阳光线同时反射到同一目标物,使该目标物获得极大的功率。本发明主要用于太阳能光热转换。太阳光线是近似平行光线,以下叙述将太阳光线当作理想的平行光线。三次反射太阳能聚光器,主要零件包括:一级旋转运动模组,支架,一级面镜,二级面镜,二级旋转运动模组,平面镜。三次反射太阳能聚光器各个零件的安装方式:支架安装在一级旋转运动模组上;一级面镜和二级面镜都都安装在支架上,一级面镜和二级面镜的安装方式:一级面镜的焦点和二级面镜的焦点重合,一级面镜的主轴和二级面镜的主轴重合;二级旋转运动模组安装在支架上,平面镜安装在二级旋转运动模组上,平面镜的安装方式:平面镜的几何中心和二级旋转运动模组的旋转中心重合,且平面镜在二级面镜反射的平行光线的前进方向上。三次反射太阳能聚光器的使用方法:一级旋转运动模组每时每刻旋转,使一级和二级面镜的主轴每时每刻平行于太阳光线,平行于一级和二级面镜的主轴的太阳光线被一级面镜第一次反射,再被二级面镜第二次反射,成为功率密度变大的平行光线,二级旋转运动模组每时每刻旋转,调整平面镜的法线和功率密度变大的平行光线之间的夹角,功率密度变大的平行光线被平面镜反射到空间内某一目标物。一级面镜的主轴每时每刻平行于太阳光线,所以与主轴垂直的一级面镜始终正对太阳光线,三次反射太阳能聚光器能够高效的利用太阳能资源,平面镜的法线和功率密度变大的平行光线之间的夹角可以调整,所以平面镜能够将功率密度变大的平行光线反射到空间内任一静止或者移动目标物。多个三次反射太阳能聚光器同时使用的方法:每个三次反射太阳能聚光器按照一定角度和距离排列,由于每个三次反射太阳能聚光器摆放位置的不同,所以单个三次反射太阳能聚光器与目标物的连线和太阳光线所成的夹角不同,所以每个三次反射太阳能聚光器的二级旋转运动模组各自旋转合适的角度,使每个三次反射太阳能聚光器的平面镜和二级面镜反射的平行光线之间的夹角保持合适的角度,从而使每个三次反射太阳能聚光器都将太阳光线同时反射到同一目标物,使该目标物获得极大的功率。一级面镜或者二级面镜的类型有焦点型和焦线型,焦点型面镜的主轴是一条直线,焦点型面镜能将平行于其主轴线的光线反射到其焦点,也能将其焦点发出的光线反射为平行于其主轴线的平行光线;焦线型面镜的主轴是一个平面,焦线型面镜能将平行于其主轴面的光线反射到其焦线上,也能将其焦线发出的光线反射为平行于其主轴面的平行光线。焦点型面镜有实焦点型面镜(图1)和虚焦点型面镜(图2),焦线型面镜有实焦线型面镜(图3)和虚焦线型面镜(图4)。根据二级面镜的类型,三次反射太阳能聚光器分为四种,第一种是实焦点型三次反射太阳能聚光器(图5),第二种是虚焦点型三次反射太阳能聚光器(图6),第三种是实焦线型三次反射太阳能聚光器(图7),第四种是虚焦线型三次反射太阳能聚光器(图8)。
第一种三次反射太阳能聚光器,为实焦点型三次反射太阳能聚光器。它的零件包括:一级二维旋转运动模组(9),一级面镜(10),一级面镜(10)为实焦点型面镜,支架(11),二级二维旋转运动模组(12),平面镜(13),二级面镜(17),二级面镜(17)为实焦点型面镜。支架(11)安装在一级二维旋转运动模组(9)上;一级面镜(10)和二级面镜(17)都安装在支架(11)上,一级面镜(10)和二级面镜(17)的安装方式:一级面镜(10)的实焦点和二级面镜(17)的实焦点在同一个点上,即焦点(18),一级面镜(10)的主轴和二级面镜(17)的主轴在同一条直线上,即主轴线(16);二级二维旋转运动模组(12)安装在支架(11)上,平面镜(13)安装在二级二维旋转运动模组(12)上,平面镜(13)的安装方式:平面镜(13)的几何中心点(20)和二级二维旋转运动模组(12)的旋转中心点(21)在同一个点上,且平面镜(13)在功率密度变大的平行光线(15)的前进方向上,由于平面镜(13)的几何中心点(20)和二级二维旋转运动模组(12)的旋转中心点(21)在一个点上,不论二级二维旋转运动模组(12)旋转多少角度,平面镜(13)都始终在功率密度变大的平行光线(15)的前进方向上。使用时,一级二维旋转运动模组(9)每时每刻做二维旋转运动,使主轴线(16)每时每刻平行于太阳光线(19),太阳光线(19)在一级面镜(10)上第一次反射,会聚到焦点 (18)上,再由焦点 (18)射向二级面镜(17)上,被二级面镜(17)第二次反射,此时太阳光线(19)成为功率密度变大的平行光线(15),上述功率密度变大的平行光线(15)射向平面镜(13)。二级二维旋转运动模组(12)每时每刻做二维旋转运动,调整平面镜(13)和入射的功率密度变大的平行光线(15)之间的夹角,使得上述功率密度变大的平行光线(15)被平面镜(13)第三次反射,射向空间内任意角度的某一目标物,太阳光线(19)在实焦点型三次反射太阳能聚光器内经历了三次反射。多个实焦点型三次反射太阳能聚光器同时使用时,一级二维旋转运动模组(9)每时每刻做二维旋转运动,使主轴线(16)每时每刻平行于太阳光线(19),太阳光线(19)在一级面镜(10)上第一次反射,会聚到焦点 (18)上,再由焦点 (18)射向二级面镜(17)上,被二级面镜(17)第二次反射,此时太阳光线(19)成为功率密度变大的平行光线(15),上述功率密度变大的平行光线(15)射向平面镜(13)。由于每个实焦点型三次反射太阳能聚光器摆放位置的不同,所以单个实焦点型三次反射太阳能聚光器与目标物的连线和太阳光线所成的夹角不同,所以每个实焦点型三次反射太阳能聚光器的二级二维旋转运动模组(12)各自旋转合适的角度,使每个实焦点型三次反射太阳能聚光器的平面镜(13)和入射的功率密度变大的平行光线(15)之间的夹角保持合适的角度,从而使得不同摆放位置的多个实焦点型三次反射太阳能聚光器将功率密度变大的平行光线(15)同时反射到同一目标物,使该目标物获得极大的功率。
第二种三次反射太阳能聚光器,为虚焦点型三次反射太阳能聚光器。它的零件包括:一级二维旋转运动模组(24),一级面镜(25) ,一级面镜(25)为实焦点型面镜,支架(26),二级二维旋转运动模组(27),平面镜(28),二级面镜(33),二级面镜(33)为虚焦点型面镜。支架(26)安装在一级二维旋转运动模组(24)上;一级面镜(25)和二级面镜(33)都安装在支架(26)上,一级面镜(25)和二级面镜(33)的安装方式:一级面镜(25)的实焦点和二级面镜(33)的虚焦点在同一个点上,即焦点(32),一级面镜(25)的主轴和二级面镜(33)的主轴在同一条直线上,即主轴线(31);二级二维旋转运动模组(27)安装在支架(26)上,平面镜(28)安装在二级二维旋转运动模组(27)上,平面镜(28)的安装方式:平面镜(28)的几何中心点(20)和二级二维旋转运动模组(27)的旋转中心点(21)在同一个点上,且平面镜(28)在功率密度变大的平行光线(30)的前进方向上,由于平面镜(28)的几何中心点(20)和二级二维旋转运动模组(27)的旋转中心点(21)在一个点上,不论二级二维旋转运动模组(27)旋转多少角度,平面镜(28)都始终在功率密度变大的平行光线(30)的前进方向上。使用时,一级二维旋转运动模组(24)每时每刻做二维旋转运动,使主轴线(31)每时每刻平行于太阳光线(34),太阳光线(34)在一级面镜(25)上第一次反射,向一级面镜(25)的实焦点 (32)会聚,在会聚途中被二级面镜(33)第二次反射,此时太阳光线(34)成为功率密度变大的平行光线(30),上述功率密度变大的平行光线(30)射向平面镜(28)。二级二维旋转运动模组(27)每时每刻做二维旋转运动,调整平面镜(28)和入射的功率密度变大的平行光线(30)之间的夹角,使得上述功率密度变大的平行光线(30)被平面镜(28)第三次反射,射向空间内任意角度的某一目标物,太阳光线(34)在虚焦点型三次反射太阳能聚光器内经历了三次反射。多个虚焦点型三次反射太阳能聚光器同时使用时,一级二维旋转运动模组(24)每时每刻做二维旋转运动,使主轴线(31)每时每刻平行于太阳光线(34),太阳光线(34)在一级面镜(25)上第一次反射,向虚焦点 (32)会聚,在会聚途中被二级面镜(33)第二次反射,此时太阳光线(34)成为功率密度变大的平行光线(30),上述功率密度变大的平行光线(30)射向平面镜(28)。由于每个虚焦点型三次反射太阳能聚光器摆放位置不同,所以单个虚焦点型三次反射太阳能聚光器与目标物的连线和太阳光线所成的夹角不同,所以每个虚焦点型三次反射太阳能聚光器的二级二维旋转运动模组(27)各自旋转合适的角度,使每个实焦点型三次反射太阳能聚光器的平面镜(28)和入射的功率密度变大的平行光线(30)之间的夹角保持合适的角度,从而使得不同摆放位置的多个实焦点型三次反射太阳能聚光器将功率密度变大的平行光线(30)同时反射到同一目标物,使该目标物获得极大的功率。
第三种三次反射太阳能聚光器,为实焦线型三次反射太阳能聚光器。它的零件包括:一级一维旋转运动模组(35),一级面镜(36),一级面镜(36)为实焦线型面镜,支架(37),二级一维旋转运动模组(38),平面镜(39),二级面镜(44),二级面镜(44)为实焦线型面镜。支架(37)安装在一级一维旋转运动模组(35)上;一级面镜(36)和二级面镜(44)都安装在支架(37)上,一级面镜(36)和二级面镜(44)的安装方式:一级面镜(36)的实焦线和二级面镜(44)的实焦线在同一条直线上,即焦线(43),一级面镜(36)的主轴面和二级面镜(44)的主轴面在同一平面上,即主轴面(42);二级一维旋转运动模组(38)安装在支架(37)上,平面镜(39)安装在二级一维旋转运动模组(38)上,平面镜(39)的安装方式:平面镜(39)的几何中心线(22)和二级一维旋转运动模组(38)的旋转中心线(23)在同一条直线上,且平面镜(39)在功率密度变大的平行光线(41)的前进方向上,由于平面镜(39)的几何中心线(22)和二级一维旋转运动模组(38)的旋转中心线(23)在同一条直线上,不论二级一维旋转运动模组(38)旋转多少角度,平面镜(39)都始终在功率密度变大的平行光线(41)的前进方向上。使用时,一级一维旋转运动模组(35)每时每刻做一维旋转运动,使主轴面(42)每时每刻平行于太阳光线(45),太阳光线(45)在一级面镜(36)上第一次反射,会聚到焦线 (43)上,再由焦线(43)射向二级面镜(44)上,被二级面镜(44)第二次反射,此时太阳光线(45)成为功率密度变大的平行光线(41),上述功率密度变大的平行光线(41)射向平面镜(39)。二级一维旋转运动模组(38)每时每刻做一维旋转运动,调整平面镜(39)和入射的功率密度变大的平行光线(41)之间的夹角,使得上述功率密度变大的平行光线(41)被平面镜(39)第三次反射,射向空间内的某一与二级一维旋转运动模组(38)的旋转轴线平行的线状目标物,太阳光线(45)在实焦线型三次反射太阳能聚光器内经历了三次反射。多个实焦线型三次反射太阳能聚光器同时使用时,每个实焦线型三次反射太阳能聚光器的摆放角度遵循以下原则:其二级一维旋转运动模组(38)的旋转中心线(23)相互平行。一级一维旋转运动模组(35)每时每刻做一维旋转运动,使主轴面(42)每时每刻平行于太阳光线(45),太阳光线(45)在一级面镜(36)上第一次反射,会聚到焦线 (43)上,再由焦线(43)射向二级面镜(44)上,被二级面镜(44)第二次反射,此时太阳光线(45)成为功率密度变大的平行光线(41),上述功率密度变大的平行光线(41)射向平面镜(39)。由于每个实焦线型三次反射太阳能聚光器摆放角度相同而摆放位置不同,所以单个实焦线型三次反射太阳能聚光器与目标物的连线和太阳光线所成的夹角不同,所以每个实焦点型三次反射太阳能聚光器的二级一维旋转运动模组(38)各自旋转合适的角度,使每个实焦线型三次反射太阳能聚光器的平面镜(39)和入射的功率密度变大的平行光线(41)之间的夹角保持合适的角度,从而使得相同摆放角度不同摆放位置的多个实焦线型三次反射太阳能聚光器将功率密度变大的平行光线(41)同时反射到同一与二维旋转运动模组(38)的旋转中心线(23)平行的线状目标物,使该线状目标物获得极大的功率。
第四种三次反射太阳能聚光器,为虚焦线型三次反射太阳能聚光器。它的零件包括:一级一维旋转运动模组(46),一级面镜(47) ,一级面镜(47)为实焦线型面镜,支架(48),二级一维旋转运动模组(49),平面镜(350),二级面镜(55) ,二级面镜(55)为虚焦线型面镜。支架(48)安装在一级一维旋转运动模组(46)上;一级面镜(47)和二级面镜(55)都安装在支架(48)上,一级面镜(47)和二级面镜(55)的安装方式:一级面镜(47)的实焦线和二级面镜(44)的虚焦线在同一条直线上,即焦线(54),一级面镜(47)的主轴面和二级面镜(55)的主轴面在同一平面上,即主轴面(53);二级一维旋转运动模组(49)安装在支架(48)上,平面镜(50)安装在二级一维旋转运动模组(49)上,平面镜(50)的安装方式:平面镜(50)的几何中心线(22)和二级一维旋转运动模组(49)的旋转中心线(23)在同一条直线上,且平面镜(50)在功率密度变大的平行光线(52)的前进方向上,由于平面镜(50)的几何中心线(22)和二级一维旋转运动模组(49)的旋转中心线(23)在同一条直线上,不论二级一维旋转运动模组(49)旋转多少角度,平面镜(50)都始终在功率密度变大的平行光线(52)的前进方向上。使用时,一级一维旋转运动模组(46)每时每刻做一维旋转运动,使主轴面(53)每时每刻平行于太阳光线(56),太阳光线(56)在一级面镜(47)上第一次反射,向一级面镜(47)的实焦线 (54)会聚,在会聚途中被二级面镜(55)第二次反射,此时太阳光线(56)成为功率密度变大的平行光线(52),上述功率密度变大的平行光线(52)射向平面镜(50)。二级一维旋转运动模组(49)每时每刻做一维旋转运动,调整平面镜(50)和入射的功率密度变大的平行光线(52)之间的夹角,使得上述功率密度变大的平行光线(52)被平面镜(50)第三次反射,射向空间内的某一与二级一维旋转运动模组(49)的旋转轴线平行的线状目标物,太阳光线(56)在虚焦线型三次反射太阳能聚光器内经历了三次反射多个虚焦线型三次反射太阳能聚光器同时使用时,每个虚焦线型三次反射太阳能聚光器的摆放角度遵循以下原则:其二级一维旋转运动模组(49)的旋转中心线(23)相互平行。一级一维旋转运动模组(46)每时每刻做一维旋转运动,使主轴面(53)每时每刻平行于太阳光线(56),太阳光线(56)在一级面镜(47)上第一次反射,向一级面镜(47)的实焦线 (54)会聚,在会聚途中被二级面镜(55)第二次反射,此时太阳光线(56)成为功率密度变大的平行光线(52),上述功率密度变大的平行光线(52)射向平面镜(50)。由于每个虚焦线型三次反射太阳能聚光器摆放角度相同而摆放位置不同,所以单个虚焦线型三次反射太阳能聚光器与目标物的连线和太阳光线所成的夹角不同,所以每个实焦点型三次反射太阳能聚光器的二级一维旋转运动模组(49)各自旋转合适的角度,使每个实焦线型三次反射太阳能聚光器的平面镜(50)和入射的功率密度变大的平行光线(52)之间的夹角保持合适的角度,从而使得相同摆放角度不同摆放位置的多个虚焦线型三次反射太阳能聚光器将功率密度变大的平行光线(52)同时反射到与二级一维旋转运动模组(49)的旋转中心线(23)平行的同一线状目标物,使该线状目标物获得极大的功率。
附图说明
图1为实焦点面镜示意图。图2为虚焦点面镜示意图。图3为实焦线面镜示意图。图4为虚焦线面镜示意图。图5为实焦点面镜型三次反射太阳能聚光器的光路图。图6为实焦点面镜型三次反射太阳能聚光器的示意图。图7为虚焦点面镜型三次反射太阳能聚光器的光路图。图8为虚焦点面镜型三次反射太阳能聚光器的示意图。图9为实焦线面镜型三次反射太阳能聚光器的光路图。图10为实焦线面镜型三次反射太阳能聚光器的示意图。图11为虚焦线面镜型三次反射太阳能聚光器的光路图。图12为虚焦线面镜型三次反射太阳能聚光器的示意图。图13为透镜型三次反射太阳能聚光器的光路图。图14为透镜型三次反射太阳能聚光器的示意图。图15为平面镜的几何中心点与二级二维旋转模组的旋转中心点的示意图。图16为平面镜的几何中心线与二级一维旋转模组的旋转中心线的示意图。各个图中的标号分别是(1):实焦点面镜示意图的光路图,(2): 实焦点面镜剖面图的光路图,(3):虚焦点面镜示意图的光路图,(4):虚焦点面镜剖面图的光路图,(5):实焦线面镜示意图的光路图,(6): 实焦线面镜剖面图的光路图,(7):虚焦线面镜示意图的光路图,(8): 虚焦线面镜剖面图的光路图,(9):一级二维旋转运动模组, (10):一级面镜,(11):支架,(12):二级二维旋转运动模组, (13):平面镜,(14):射向目标物的平行光线,(15):功率密度变大的平行光线,(16):主轴线,(17):二级面镜,(18):焦点,(19):太阳光线,(20):平面镜的几何中心点,(21):二级二维旋转模组的旋转中心点,(22):平面镜的几何中心线,(23):二级一维旋转模组的旋转中心线,(24):一级二维旋转运动模组, (25):一级面镜,(26):支架,(27):二级二维旋转运动模组, (28):平面镜,(29):射向目标物的平行光线,(30):功率密度变大的平行光线,(31):主轴线,(32):焦点,(33):二级面镜,(34):太阳光线,(35):一级一维旋转运动模组, (36):一级面镜,(37):支架,(38):二级一维旋转运动模组, (39):平面镜,(40):射向目标物的平行光线,(41):功率密度变大的平行光线,(42):主轴面,(43):焦线,(44):二级面镜,(45):太阳光线,(46):一级一维旋转运动模组, (47):一级面镜,(48):支架,(49):二级一维旋转运动模组, (50):平面镜,(51):射向目标物的平行光线,(52):功率密度变大的平行光线,(53):主轴面,(54):焦线,(55):二级面镜,(56):太阳光线,(57):一级二维旋转运动模组, (58):一级面镜,(59):支架,(60):二级二维旋转运动模组, (61):平面镜,(62):射向目标物的平行光线,(63):功率密度变大的平行光线,(64):主轴线,(65):焦点,(66):透镜,(67):太阳光线。
具体实施方式
实焦点型三次反射太阳能聚光器具体实施方式:它的零件包括:一级二维旋转运动模组(9),一级面镜(10),一级面镜(10)为实焦点型面镜,支架(11),二级二维旋转运动模组(12),平面镜(13),二级面镜(17),二级面镜(17)为实焦点型面镜。支架(11)安装在一级二维旋转运动模组(9)上;一级面镜(10)和二级面镜(17)都安装在支架(11)上,一级面镜(10)和二级面镜(17)的安装方式:一级面镜(10)的实焦点和二级面镜(17)的实焦点在同一个点上,即焦点(18),一级面镜(10)的主轴和二级面镜(17)的主轴在同一条直线上,即主轴线(16);二级二维旋转运动模组(12)安装在支架(11)上,平面镜(13)安装在二级二维旋转运动模组(12)上,平面镜(13)的安装方式:平面镜(13)的几何中心点(20)和二级二维旋转运动模组(12)的旋转中心点(21)在同一个点上,且平面镜(13)在功率密度变大的平行光线(15)的前进方向上。
虚焦点型三次反射太阳能聚光器具体实施方式:它的零件包括:一级二维旋转运动模组(24),一级面镜(25) ,一级面镜(25)为实焦点型面镜,支架(26),二级二维旋转运动模组(27),平面镜(28),二级面镜(33),二级面镜(33)为虚焦点型面镜。支架(26)安装在一级二维旋转运动模组(24)上;一级面镜(25)和二级面镜(33)都安装在支架(26)上,一级面镜(25)和二级面镜(33)的安装方式:一级面镜(25)的实焦点和二级面镜(33)的虚焦点在同一个点上,即焦点(32),一级面镜(25)的主轴和二级面镜(33)的主轴在同一条直线上,即主轴线(31);二级二维旋转运动模组(27)安装在支架(26)上,平面镜(28)安装在二级二维旋转运动模组(27)上,平面镜(28)的安装方式:平面镜(28)的几何中心点(20)和二级二维旋转运动模组(27)的旋转中心点(21)在同一个点上,且平面镜(28)在功率密度变大的平行光线(30)的前进方向上。
实焦线型三次反射太阳能聚光器具体实施方式:它的零件包括:一级一维旋转运动模组(35),一级面镜(36),一级面镜(36)为实焦线型面镜,支架(37),二级一维旋转运动模组(38),平面镜(39),二级面镜(44),二级面镜(44)为实焦线型面镜。支架(37)安装在一级一维旋转运动模组(35)上;一级面镜(36)和二级面镜(44)都安装在支架(37)上,一级面镜(36)和二级面镜(44)的安装方式:一级面镜(36)的实焦线和二级面镜(44)的实焦线在同一条直线上,即焦线(43),一级面镜(36)的主轴面和二级面镜(44)的主轴面在同一平面上,即主轴面(42);二级一维旋转运动模组(38)安装在支架(37)上,平面镜(39)安装在二级一维旋转运动模组(38)上,平面镜(39)的安装方式:平面镜(39)的几何中心线(22)和二级一维旋转运动模组(38)的旋转中心线(23)在同一条直线上,且平面镜(39)在功率密度变大的平行光线(41)的前进方向上。
虚焦线型三次反射太阳能聚光器具体实施方式:它的零件包括:一级一维旋转运动模组(46),一级面镜(47) ,一级面镜(47)为实焦线型面镜,支架(48),二级一维旋转运动模组(49),平面镜(50),二级面镜(55) ,二级面镜(55)为虚焦线型面镜。支架(48)安装在一级一维旋转运动模组(46)上;一级面镜(47)和二级面镜(55)都安装在支架(48)上,一级面镜(47)和二级面镜(55)的安装方式:一级面镜(47)的实焦线和二级面镜(44)的虚焦线在同一条直线上,即焦线(54),一级面镜(47)的主轴面和二级面镜(55)的主轴面在同一平面上,即主轴面(53);二级一维旋转运动模组(49)安装在支架(48)上,平面镜(50)安装在二级一维旋转运动模组(49)上,平面镜(50)的安装方式:平面镜(50)的几何中心线(22)和二级一维旋转运动模组(49)的旋转中心线(23)在同一条直线上,且平面镜(50)在功率密度变大的平行光线(52)的前进方向上。
透镜型三次反射太阳能聚光器具体实施方式为:它的零件包括:一级二维旋转运动模组(57),一级面镜(58) ,一级面镜(58)为实焦点型面镜,支架(59),二级二维旋转运动模组(60),平面镜(61),透镜(66) ,透镜(66)为凸透镜。支架(59)安装在一级二维旋转运动模组(67)上;一级面镜(58)和透镜(66)都安装在支架(59)上,一级面镜(58)和透镜(66)的安装方式:一级面镜(58)的实焦点和透镜(66)的实焦点在同一个点上,即焦点(65),一级面镜(58)的主轴线和透镜(66)的主轴线在同一条直线上,即主轴线(64);二级二维旋转运动模组(60)安装在支架(59)上,平面镜(61)安装在二级二维旋转运动模组(60)上,平面镜(61)的安装方式:平面镜(61)的几何中心点(20)和二级二维旋转运动模组(60)的旋转中心点(21)在同一个点上,且平面镜(61)在功率密度变大的平行光线(63)的前进方向上。太阳光线由多种单色光组成,各种色光的折射率不相同,因此,太阳光线在通过透镜时会发生色散。透镜型三次反射太阳能聚光器可以把太阳光线反射到短距离的目标物上。
Claims (10)
1.三次反射太阳能聚光器,其特征在于:一级旋转运动模组,支架,一级面镜,二级面镜,二级旋转运动模组,平面镜,支架安装在一级旋转运动模组上;一级面镜和二级面镜都都安装在支架上;二级旋转运动模组安装在支架上,平面镜安装在二级旋转运动模组上,平面镜的安装方式:平面镜在二级面镜反射的平行光线的前进方向上。
2.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:太阳光线被一级面镜第一次反射,再被二级面镜第二次反射,然后被平面镜第三次反射后射向目标物,太阳光线在三次反射太阳能聚光器内经历了三次反射。
3.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:一级面镜使用实焦点型面镜或者实焦线型面镜,一级实焦点型面镜对应的二级面镜使用实焦点型面镜或者虚焦点型面镜,一级实焦线型面镜对应的二级面镜使用实焦线型面镜或者虚焦线型面镜。
4.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:根据二级面镜的类型,三次反射太阳能聚光器分为四种:第一种为实焦点型三次反射太阳能聚光器,第二种为虚焦点型三次反射太阳能聚光器,第三种为实焦线型三次反射太阳能聚光器,第四种为虚焦线型三次反射太阳能聚光器。
5.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:一级旋转运动模组每时每刻旋转,使一级和二级面镜的主轴每时每刻平行于太阳光线,所以与主轴垂直的一级面镜始终正对太阳光线,三次反射太阳能聚光器能够高效的利用太阳能资源。
6.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:平行于一级和二级面镜的主轴的太阳光线被一级面镜第一次反射,再被二级面镜第二次反射,成为功率密度变大的平行光线,二级旋转运动模组每时每刻旋转,调整平面镜的法线和功率密度变大的平行光线之间的夹角,功率密度变大的平行光线被平面镜反射到目标物,平面镜的法线和功率密度变大的平行光线之间的夹角可以调整,所以平面镜能够将功率密度变大的平行光线反射到空间内任一静止或者移动目标物。
7.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:一级焦点型面镜和二级焦点型面镜的安装方式:一级焦点型面镜的焦点和二级焦点型面镜的焦点在同一个点上,一级焦点型面镜的焦点和二级焦点型面镜的主轴线在同一条直线上;一级焦线型面镜和二级焦线型面镜的安装方式:一级焦线型面镜的焦线和二级焦线型面镜的焦线在同一条直线上,一级焦线型面镜的主轴面和二级焦线型面镜的主轴面在同一平面上。
8.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:平面镜和二级旋转运动模组的安装方式:二级二维旋转运动模组的旋转中心点和平面镜的几何中心点在同一个点上,二级一维旋转运动模组的旋转中心线与平面镜的几何中心线在同一条直线上。
9.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:多个三次反射太阳能聚光器同时使用,将光线同时反射到同一目标物,使该目标物获得极大的功率。
10.根据权利要求1所述的三次反射太阳能聚光器,其特征在于:透镜型三次反射太阳能聚光器可以把太阳光线反射到短距离的目标物上。
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