CN201215596Y - 用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器 - Google Patents

用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器 Download PDF

Info

Publication number
CN201215596Y
CN201215596Y CNU2008201076046U CN200820107604U CN201215596Y CN 201215596 Y CN201215596 Y CN 201215596Y CN U2008201076046 U CNU2008201076046 U CN U2008201076046U CN 200820107604 U CN200820107604 U CN 200820107604U CN 201215596 Y CN201215596 Y CN 201215596Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
compound parabolic
parabolic concentrator
light
solar
level
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
CNU2008201076046U
Other languages
English (en)
Inventor
郑宏飞
徐栗颖
戴静
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 CNU2008201076046U priority Critical patent/CN201215596Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN201215596Y publication Critical patent/CN201215596Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Abstract

本实用新型提供一种用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其包括一级复合抛物面聚光器、二级复合抛物面聚光器、光线角度偏转器和圆柱形反射面，所述各部分的对称轴在同一条直线上，二级复合抛物面聚光器的底端通过光纤输出接口与光纤连接。该装置能将低密度的太阳光经过多级浓缩，从而将低密度的普通太阳光聚集成高密度的太阳光，并通过光纤传导至终端灯具以供用户使用。本实用新型不需要任何能量形式的转化过程，直接采用自然光进行照明，并且利用了两级复合抛物面聚光器聚光，极大地提高了聚光比。技术上易于实现，而且经济实用，具有很好的应用前景。

Description

用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器
技术领域
本实用新型属太阳能聚光与太阳能光利用技术领域。具体地说是涉及一种用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器。
背景技术
目前广泛使用的太阳能照明系统更多的是采用光伏技术，这种技术将太阳能先转化为电能储存在太阳能电池中，而后再将电能转化为光能并加以利用，这样的多次能量转化就使得综合利用效率相对较低，仅为2％。而常用的太阳能聚光器也以单级为主，此类装置只能为用户提供初步浓缩的太阳光，一般聚光比在10以下，不能满足用户对于更高能流密度的太阳光的需要，限制了其推广应用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决上述问题，提供一种新的太阳能聚光装置，克服一般聚光器聚光比低和聚光能流密度小的缺点。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：包括一级复合抛物面聚光器、二级复合抛物面聚光器、光线角度偏转器和圆柱形反射面，所述各部分的对称轴在同一条直线上，二级复合抛物面聚光器的底端通过光纤输出接口与光纤连接。
该装置能将低密度的太阳光经过多级浓缩，从而将低密度的普通太阳光聚集成高密的太阳光，并通过光纤传导至终端灯具以供用户使用。
而本实用新型就很好地克服了背景技术中所述缺陷，不需要任何能量形式的转化过程，直接采用自然光进行照明，并且利用了两级复合抛物面聚光器聚光，极大地提高了聚光比。技术上易于实现，而且经济实用，具有很好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的示意结构和光路的运行原理图。
图2表示的是复合抛物面聚光器的设计方法。
图3是用倒置抛物面反射器代替菲涅耳透镜的实施例二的图。
图4是倒置抛物面反射器出光口小于圆柱形反射面出光口的实施例三的图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行具体说明。
实施例一
图1中，一级复合抛物面聚光器2与圆柱形反射面3同轴连接后，由于圆柱形反射面3的镜像作用，将使一级复合抛物面聚光器2散开的焦线镜像重叠成为一个镜像焦点9，此镜像焦点9位于组合抛物面聚光器截口下方，且在圆柱形反射面3的对称轴上。使得菲涅耳透镜4的焦点与圆柱形反射面3的镜像焦点9重合，根据菲涅耳透镜成像的特点，经过其焦点会集的光线变成平行光射出，进入二级复合抛物面聚光器5。如图所示，所述各部分的对称轴在同一条直线上。
图2中表示了一级复合抛物面聚光器2的设计方法：将开口向上的抛物线沿水平方向平移一定距离，平移后的抛物线与原抛物线相互交叉，平移后的抛物线焦点与原抛物线焦点的距离18与平移距离相同，去掉交点两侧有拐点的两个抛物线段13和16，交点以上部分即为一个锥状的组合抛物线平面图形，然后水平地截去其尖顶部分，即虚线段20和21，剪截位置必须同时满足以下两个要求：第一，截口位置不能低于抛物线的焦点位置；第二，截口宽度17正好是两个抛物线焦点距离18的一半。用这样的方法得到的由两条抛物线段14和15组成的平面图形，绕其对称轴旋转即可得到轴对称的复合抛物面聚光器2。
圆柱形反射面3的直径等于一级复合抛物面聚光器2的截口宽度17，其高度等于或略小于一级复合抛物面聚光器2的截口到两条抛物线焦点连线的距离。
太阳光8透过玻璃罩1照射到复合抛物面聚光器2上，反射后经由圆柱形反射面3的镜像反射，再经过菲涅耳透镜4，焦点会集的光线变成平行光射出，进入二级复合抛物面聚光器5，经过二级复合抛物面聚光器5的聚光后，从其底端通过光纤输出接口6与光纤7连接。
二级复合抛物面聚光器5是由抛物线绕轴旋转而成，其入口直径等于圆柱形反射面3的直径，也即一级复合抛物面聚光器2的截口宽度17；其出口直径等于光纤输出接口6的直径。
在第一级复合抛物面聚光器2上可设置玻璃罩1。用于阻隔一部分的红外线，以及防止雨水和灰尘等进入装置中影响其聚光效率。
实施例二
如图3所示，该实施例中，菲涅耳透镜4由出光口等于圆柱形反射面出光口的倒置抛物面反射器22替代。其他部件与实施例1中的部件大致相同，在此省略对其他部件的说明。在此，抛物面反射器22与菲涅耳透镜4的作用相同，将经过焦点会集的光线变成平行光射出，进入二级复合抛物面聚光器5。如图所示，与实施例一相同，所述各部分的对称轴在同一条直线上。
实施例三
如图4所示，该实施例中，菲涅耳透镜4由出光口小于圆柱形反射面出光口的倒置抛物面反射器23替代。其他部件与实施例1中的部件大致相同，在此省略对其他部件的说明。在此，抛物面反射器23也与菲涅耳透镜4的作用相同，将经过焦点会集的光线变成平行光射出，进入二级复合抛物面聚光器5。如图所示，与实施例一相同，所述各部分的对称轴在同一条直线上。
本发明并不限定于上述实施方式，在本实用新型技术思想内可做任意变形，而这些变形也都包括在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：包括一级复合抛物面聚光器(2)、二级复合抛物面聚光器(5)、光线角度偏转器(4)或(22)和圆柱形反射面(3)，所述各部分的对称轴在同一条直线上，二级复合抛物面聚光器(5)的底端通过光纤输出接口(6)与光纤(7)连接。
2.根据权利要求1所述的用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：所述光线角度偏转器采用菲涅耳透镜(4)。
3.根据权利要求1所述的用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：所述光线角度转换部件采用出光口等于圆柱形反射面出光口的倒置抛物面反射器(22)。
4.根据权利要求1所述的用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：所述光线角度转换部件采用出光口小于圆柱形反射面出光口的倒置抛物面反射器(23)。
5.根据权利要求1所述的用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：所述一级复合抛物面聚光器(2)的截口位置不低于构成所述一级复合抛物面聚光器(2)的抛物线的焦点位置，且截口宽度(17)是经过截口宽度(17)两端点的两个抛物线焦点距离(18)的一半。
6.根据权利要求1～5任意一项所述的用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：圆柱形反射面(3)的直径等于一级复合抛物面聚光器(2)的截口宽度(17)。
7.根据权利要求1～5任意一项所述的用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：二级复合抛物面聚光器(5)是由抛物线绕轴旋转而成，其入口直径等于圆柱形反射面(3)的直径，也即一级复合抛物面聚光器(2)的截口宽度(17)；其出口直径等于光纤输出接口(6)的直径。
8.根据权利要求1～5任意一项所述的用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器，其特征是：还包括加装于第一级复合抛物面聚光器(2)上的玻璃罩(1)。
CNU2008201076046U 2008-04-01 2008-04-01 用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器 Expired - Fee Related CN201215596Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008201076046U CN201215596Y (zh) 2008-04-01 2008-04-01 用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNU2008201076046U CN201215596Y (zh) 2008-04-01 2008-04-01 用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN201215596Y true CN201215596Y (zh) 2009-04-01

Family

ID=40520800

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNU2008201076046U Expired - Fee Related CN201215596Y (zh) 2008-04-01 2008-04-01 用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN201215596Y (zh)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102519007A (zh) * 2012-01-12 2012-06-27 孟忠阳 无跟踪太阳能聚光系统
CN101788708B (zh) * 2008-09-26 2012-09-26 财团法人工业技术研究院 集光方法、集光系统以及光能转换装置
CN102705773A (zh) * 2012-06-04 2012-10-03 广西大学 全反射式复合多曲面聚光太阳能导光装置
CN103941394A (zh) * 2014-04-18 2014-07-23 西安交通大学 一种平板接收型复合抛物面聚光器的截取方法
CN104482498A (zh) * 2014-11-10 2015-04-01 华南理工大学 一种地下停车库的太阳光平板灯系统
CN105974569A (zh) * 2014-08-14 2016-09-28 王永华 无跟踪高倍静止聚光器
CN106931399A (zh) * 2017-02-24 2017-07-07 榆林学院 一种太阳光能收集和传导的连接器
CN108730879A (zh) * 2018-06-08 2018-11-02 宁波亿鑫诚电器有限公司 调光大功率led太阳能路灯及调光使用方法
CN109579324A (zh) * 2018-11-20 2019-04-05 广西大学 一种二次聚光的太阳光光纤耦合器
WO2023066441A1 (en) 2021-10-18 2023-04-27 Merit Automotive Electronics Systems S.L.U. Reflector lamp

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101788708B (zh) * 2008-09-26 2012-09-26 财团法人工业技术研究院 集光方法、集光系统以及光能转换装置
CN102519007A (zh) * 2012-01-12 2012-06-27 孟忠阳 无跟踪太阳能聚光系统
CN102519007B (zh) * 2012-01-12 2013-12-25 孟忠阳 无跟踪太阳能聚光系统
CN102705773A (zh) * 2012-06-04 2012-10-03 广西大学 全反射式复合多曲面聚光太阳能导光装置
CN103941394B (zh) * 2014-04-18 2016-03-30 西安交通大学 一种平板接收型复合抛物面聚光器的截取方法
CN103941394A (zh) * 2014-04-18 2014-07-23 西安交通大学 一种平板接收型复合抛物面聚光器的截取方法
CN105974569A (zh) * 2014-08-14 2016-09-28 王永华 无跟踪高倍静止聚光器
CN104482498A (zh) * 2014-11-10 2015-04-01 华南理工大学 一种地下停车库的太阳光平板灯系统
CN104482498B (zh) * 2014-11-10 2016-07-06 华南理工大学 一种地下停车库的太阳光平板灯系统
CN106931399A (zh) * 2017-02-24 2017-07-07 榆林学院 一种太阳光能收集和传导的连接器
CN108730879A (zh) * 2018-06-08 2018-11-02 宁波亿鑫诚电器有限公司 调光大功率led太阳能路灯及调光使用方法
CN109579324A (zh) * 2018-11-20 2019-04-05 广西大学 一种二次聚光的太阳光光纤耦合器
WO2023066441A1 (en) 2021-10-18 2023-04-27 Merit Automotive Electronics Systems S.L.U. Reflector lamp

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN201215596Y (zh) 用于太阳能光纤照明系统的复合抛物面聚光器
CN100495108C (zh) 镜像焦点重叠式可变向平行光能流密度倍增器
CN101174027A (zh) 自然光收集器、照明系统和电子系统光源装置
CN201278040Y (zh) 一种新型聚光太阳能采集装置
CN101135500A (zh) 基于仿生学原理的多曲面复合太阳能聚光器
CN100439793C (zh) 多镜头光纤束的太阳光照明用采集传输系统
Zheng et al. Design and analysis of compact optical concentrators for roof-integrated solar thermal applications
CN100386577C (zh) 太阳光采集装置
CN107461943B (zh) 一种抛物面式真空集热管
Mani et al. Energy saving hybrid solar lighting system model for small houses
CN2890957Y (zh) 太阳光聚集传输装置
CN212324056U (zh) 太阳能聚光光伏发电装置
CN201885435U (zh) 双旋转抛物面反射平行光聚焦太阳能热电采光装置
CN1060857C (zh) 由菲涅耳反射镜过渡连接的双级复合抛物镜聚光器
CN201846256U (zh) 旋转抛物面聚光旋转抛物面采光太阳能发电装置
CN201846274U (zh) 抛物柱面采光太阳能发电装置
CN102437220A (zh) 聚光装置及太阳能电池装置
CN103066145B (zh) 一种基于微型砷化镓光伏电池的聚光组合系统
CN201846271U (zh) 抛物柱面聚光凹形闭合腔体采光太阳能发电装置
CN201954773U (zh) 二次反射聚光太阳能热水发电装置
CN201854216U (zh) 平面采光聚光倍增太阳能发电装置
CN208238279U (zh) 一种基于cpc线聚光的太阳能集热聚光装置
CN2424422Y (zh) 一种全吸收聚光集热器
CN116293508A (zh) 一种基于复合旋转外抛物面聚光器的太阳光照明装置
CN103822164A (zh) 室内照射装置用太阳光导光机构

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20090401

Termination date: 20110401