CN1955613B - 太阳能光纤传导聚能矩阵 - Google Patents

太阳能光纤传导聚能矩阵 Download PDF

Info

Publication number
CN1955613B
CN1955613B CN2005101006542A CN200510100654A CN1955613B CN 1955613 B CN1955613 B CN 1955613B CN 2005101006542 A CN2005101006542 A CN 2005101006542A CN 200510100654 A CN200510100654 A CN 200510100654A CN 1955613 B CN1955613 B CN 1955613B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar
fibre
focus
energy collection
absorber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2005101006542A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1955613A (zh
Inventor
高永祥
李静华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2005101006542A priority Critical patent/CN1955613B/zh
Publication of CN1955613A publication Critical patent/CN1955613A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1955613B publication Critical patent/CN1955613B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/44—Heat exchange systems

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

一种太阳光纤传导聚能矩阵，是由聚光器、光纤束、受光器、基座等构成。使多个聚光器会聚的太阳光经光纤束一一投射到同一吸收器上。本发明提供一种能流密度高、输出功率强大而又成本低易于制造和安装的太阳能装置。

Description

太阳能光纤传导聚能矩阵
所属技术领域
本发明涉及一种太阳能光纤传导聚能矩阵、属太阳能技术领域。
背景技术
目前太阳能利用装置种类有许多如太阳能电池、太阳能热水器、太阳能电站等。但由于太阳能流密度低到达地面仅1.0kw/m2致使太阳能装置普遍存在输出功率小、成本高、利用率低的问题。
发明内容
针对太阳能装置的上述不足、本发明旨在提供一种输出功率强大、易于制造和安装成本低的太阳能装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：聚光器对准阳光、会聚后的阳光束经光纤束传导投射到吸收器，且设置多个聚光器及光纤束对同一吸收器投射聚能光束；聚光器是望远镜光学系统、由物镜、目镜、镜筒构成；光纤束是由多根相同光纤彼此紧靠排列成束、外层用塑料管包围而成；吸收器由锅炉、太阳能电池板、太阳池、金属锅、坩埚等之一构成。
本发明的有益效果是：能大幅度提高太阳能的输出功率、极大提高太阳能流密度从而提高太阳能利用效率以及降低造价成本，利于推广使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是聚光器第一实施例光学原理图。
图2是聚光器第二实施例光学原理图。
图3是光纤束结构图
图4是基座结构图
图5是本发明的结构图。
图中1.太阳光、2.吸收器、3.聚光器、4.聚光束、5.光纤束、6.物镜、7.目镜、8.抛物面反射镜、9.辅镜、10.光纤、11.塑料管、12.支架、13.水平轴、14.基座、15.旋转盘、16.垂直轴、17.镜筒、18.座架。
具体实施方式
参阅附图1所示：图1是聚光器(3)的第一实施例，图中聚光器(3)由物镜(6)、目镜(7)、镜筒(17)构成开普望勒远镜光学系统。物镜(6)为正透镜、将太阳光(1)会聚其焦点F上、目镜(7)是正透镜但直径远小于物镜(6)、它的的焦点与物镜焦点F重合、于是阳光(1)以平行光束从目镜(7)射出。由于望远镜目镜截面积要比物镜小许多倍、所以会聚后的阳光束能流密度比阳光(1)提高了很多倍。将光纤束(5)设置在目镜(7)的后面使光纤束(5)的截面与目镜(7)平行且半经与目镜相等，于是阳光束以垂直入射方式全部进入光纤束(5)。这样可以避免倾斜入射时的表面反射损失。
图2中、光纤(10)是一根较高折射率的玻璃纤维外包一层较低折射率玻璃媒质、光线经过多次全反射后可沿着它的一端传到另一端，而且用大量的这样玻璃纤维并成一束，光在各条纤维之间不会串通。所以将光纤束(10)以一根挨着一根的方式紧靠在一起并成一束，其外层用塑料管(11)包围、两端面与光纤束轴线垂直构成光纤束(5)。
由于技术的进步、光纤对于所传导的光线衰减量已从上世纪70年代的20dB/km下降到目前的0.4dB/km以内。本发明中若光纤束长度为1km太阳光在光纤束内的损耗小于5％、显然这在实际使用中是完全可行的。
图3为聚光器(3)第二实施例，图中抛物面反射镜(8)和辅镜(9)构成反射式物镜。聚光器(3)由反射式物镜(8)目镜(7)镜筒(17)构成反射式望远镜系统。辅镜(9)是双曲面反射镜、它的一个焦点与抛物面镜(8)重合、另一焦点f就是整个物镜系统的焦点。目镜(7)是正透镜、其焦点与f重合，光纤束(5)设置于目镜(7)后方且直径与目镜相等。阳光(1)射在抛物面反射镜(8)上反射后射向其焦点、焦点附近的辅镜(9)将光线反射到自己的另一焦点f、然后经目镜(7)折射后以平行光束射向光纤(5)。
图4中、镜筒(17)经由水平轴(13)和支架(12)相联，支架(12)固定在旋转盘(15)上、在旋转盘(15)的中心设置垂直轴(16)，座架(18)与地面联结。使镜筒(18)围绕水平轴(13)旋转以及旋转盘(15)绕垂直轴(16)旋转，可以将聚光器(3)的物镜对准太阳、且这一操作仅通过人工即可完成。
参阅附图5所示：
多个聚光器(3)彼此互不重叠、均匀分布在地面上排成阵列并将物镜朝向太阳。太阳光(1)射入聚光器(3)并被会聚成缩小截面积的太阳光束，经光纤束(5)的传导后将聚光束(4)射向吸收器(2)。由于是多个聚光器同时将聚光束(4)射向吸收器(2)、所以吸收器(2)接受到高能流密度和功率强大的太阳幅射能、这就有利于提高能量转化及能量利用效率。吸收器(2)可以由太阳能电池板、锅炉、金属锅、坩埚、太阳池等太阳能转化装置之一构成。

Claims (5)

1.一种太阳能光纤传导聚能矩阵，其特征在于聚光器对准阳光、汇聚后的阳光束经光纤束传导投射到吸收器，多个聚光器及光纤束对同一吸收器投射聚能光束；聚光器是由物镜、目镜和镜筒构成的开普勒望远镜光学系统或者反射式望远镜光学系统，其中，目镜是正透镜，其焦点与物镜的焦点重合；在开普勒望远镜光学系统中，物镜为正透镜；在反射式望远镜光学系统中，抛物面反射镜和辅镜构成反射式物镜，辅镜是双曲面反射镜，它的一个焦点与抛物面反射镜的焦点重合，另一个焦点是反射式物镜的焦点；光纤束是由多根相同单根光纤彼此紧靠排列成束、其端面与光纤束的轴线垂直、外层用塑料管包围而成，其直径与目镜相等。
2.根据权利要求1所述的太阳能光纤传导聚能矩阵，其特征在于吸收器由金属锅构成。
3.根据权利要求1所述的太阳能光纤传导聚能矩阵，其特征在于吸收器由坩埚构成。
4.根据权利要求1所述的太阳能光纤传导聚能矩阵，其特征在于吸收器还可以由锅炉、太阳能电池板、太阳能池之一构成。
5.根据权利要求1所述的太阳能光纤传导聚能矩阵，其特征在于多个聚光器彼此互不重叠、均匀分布在地面上排列成阵列。
CN2005101006542A 2005-10-28 2005-10-28 太阳能光纤传导聚能矩阵 Expired - Fee Related CN1955613B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2005101006542A CN1955613B (zh) 2005-10-28 2005-10-28 太阳能光纤传导聚能矩阵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2005101006542A CN1955613B (zh) 2005-10-28 2005-10-28 太阳能光纤传导聚能矩阵

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1955613A CN1955613A (zh) 2007-05-02
CN1955613B true CN1955613B (zh) 2013-03-13

Family

ID=38063089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005101006542A Expired - Fee Related CN1955613B (zh) 2005-10-28 2005-10-28 太阳能光纤传导聚能矩阵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1955613B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105509340B (zh) * 2016-01-04 2017-12-08 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种采用导光缆传输聚集光束的太阳能集热系统
US10234173B2 (en) * 2016-09-15 2019-03-19 Rodluvan Inc. Method for conveying concentrated solar power

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4257401A (en) * 1980-01-02 1981-03-24 Daniels Ronald M Solar heat collector
EP0136712A2 (en) * 1983-10-04 1985-04-10 Kei Mori A solar ray collecting device for use in space
CN1044539A (zh) * 1989-01-26 1990-08-08 森敬 阳光照明器
EP0922914A2 (en) * 1997-12-12 1999-06-16 CEO Centro di Eccellenza Optronica Optical system for utlizing solar energy
JP3019622B2 (ja) * 1992-09-02 2000-03-13 日本電気株式会社 多地点電文収集方式
CN2499699Y (zh) * 2001-09-14 2002-07-10 王珏 光纤节能采光装置
CN1415920A (zh) * 2002-11-21 2003-05-07 杨百晨 太阳能综合应用装置
JP2003227661A (ja) * 2002-02-06 2003-08-15 Takeo Saito 光ファイバーソーラーコレクタ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4257401A (en) * 1980-01-02 1981-03-24 Daniels Ronald M Solar heat collector
EP0136712A2 (en) * 1983-10-04 1985-04-10 Kei Mori A solar ray collecting device for use in space
CN1044539A (zh) * 1989-01-26 1990-08-08 森敬 阳光照明器
JP3019622B2 (ja) * 1992-09-02 2000-03-13 日本電気株式会社 多地点電文収集方式
EP0922914A2 (en) * 1997-12-12 1999-06-16 CEO Centro di Eccellenza Optronica Optical system for utlizing solar energy
CN2499699Y (zh) * 2001-09-14 2002-07-10 王珏 光纤节能采光装置
JP2003227661A (ja) * 2002-02-06 2003-08-15 Takeo Saito 光ファイバーソーラーコレクタ
CN1415920A (zh) * 2002-11-21 2003-05-07 杨百晨 太阳能综合应用装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN1955613A (zh) 2007-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kribus et al. Optical fibers and solar power generation
CN102620442A (zh) 基于槽式抛物面反射镜和人工黑体的太阳能集热器
CN103429967A (zh) 用于太阳能系统的基于光纤的传输系统及其提供和使用方法
CN102305380B (zh) 光收集装置
CN101290392A (zh) 一种太阳能收集结构
CN101655287A (zh) 多段圆弧聚光器
CN101424785B (zh) 一种光能收集与全反射光能传输系统
CN101609198A (zh) 一种聚光反射镜与应用装置
CN101504196A (zh) 一种多用途太阳能收集与利用系统
CN102252441A (zh) 高次聚焦集成光热收集系统
Ma et al. A review on solar concentrators with multi-surface and multi-element (MS/ME) combinations
CN102074606B (zh) 聚光式太阳能综合收集与转化装置
CN1955613B (zh) 太阳能光纤传导聚能矩阵
CN102213494A (zh) 一种新型槽式太阳能聚光反射镜及支架
Li et al. An optimal design analysis of a novel parabolic trough lighting and thermal system
CN206459371U (zh) 一种阳光集热反射系统
CN101388625A (zh) 一种太阳能聚光发电装置
CN103836809A (zh) 多碟共焦塔式菲涅耳太阳能聚光系统
CN102486284A (zh) 一种新型太阳能照明装置
CN103697411A (zh) 太阳能分级建筑采光照明装置
CN201994877U (zh) 聚光式太阳能综合收集与转化装置
Mills Two-stage tilting solar concentrators
CN203758042U (zh) 多碟共焦塔式菲涅耳太阳能聚光系统
CN209982433U (zh) 一种非跟踪式聚光光伏发电装置
Patil et al. Sun light transmission through silica optical fibers for lighting: An experimental study

Legal Events

Date Code Title Description
C57 Notification of unclear or unknown address
DD01 Delivery of document by public notice

Addressee: Gao Yongxiang

Document name: Written notice of preliminary examination of application for patent for invention

C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130313

Termination date: 20161028

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee