CN201360011Y - 一种多功能太阳光谱利用装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种能高效率地综合利用太阳光谱的装置。本实用新型采用以下技术方案：它包括太阳能聚光镜，在聚光镜的聚光面设有反射膜；在聚光镜的反射光路中设有第一分光镜，第一分光镜的入射面倾斜于聚光镜的反射光路，分光镜的入射面上设有介质膜，在第一分光镜的出射面上设有第一增透膜；在第一分光镜的透射光路中设有第二分光镜，第二分光镜的入射面倾斜于第一分光镜的透射光路，在第二分光镜的入射面上设有介质膜，在第二分光镜的出射面设有第二增透膜；在第二分光镜的透射光路中设有太阳能电池。本实用新型能够针对太阳光谱中不同波长光所体现特性的不同，对太阳能进行综合利用、区别运用，效率高，节约能源。

Description

一种多功能太阳光谱利用装置
技术领域
本实用新型涉及一种多功能太阳能利用装置。
背景技术
目前，随着社会的发展和科技的不断进步，在能源节约型社会的大环境下，太阳能作为取之不尽，用之不竭的最廉价新能源，以其节能环保，绿色安全的优点越来越为全社会所认同，越来越多的已经利用或者正在研制利用太阳能作为能源，太阳能热水器，太阳能充电器，太阳能照明装置等，太阳能利用装置就其原理而言大致分为两大类：一是利用太阳光的照射所产生的热能转换为其他热能，如太阳热水器等；二是将太阳能转换成电能，如太阳能充电器，太阳能照明装置等。现在的太阳能利用装置在一定的程度上能实现各自的任务，但存在有功能单一，不能综合利用太阳能源的缺点。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能高效率地综合利用太阳光谱的装置。为此，本实用新型采用以下技术方案：它包括太阳能聚光镜，在聚光镜的聚光面设有对太阳光谱中的用于太阳能热水器加热的光、用于太阳能电池发电的光、可见光进行反射的反射膜；
在聚光镜的反射光路中设有第一分光镜，所述第一分光镜的入射面倾斜于聚光镜的反射光路，分光镜的入射面上设有介质膜，所述介质膜对用于太阳能热水器加热的光进行反射和让用于太阳能电池发电的光和可见光透过，在第一分光镜的出射面上设有让用于太阳能电池发电的光和可见光透过的第一增透膜；
在第一分光镜的透射光路中设有第二分光镜，所述第二分光镜的入射面倾斜于第一分光镜的透射光路，在第二分光镜的入射面上设有介质膜，所述介质膜对可见光反射、让用于太阳能电池发电的光透过，在第二分光镜的出射面设有让太阳能电池发电的光透过的第二增透膜；
在第二分光镜的透射光路中设有太阳能电池，从第二分光镜透过的用于太阳能电池发电的光直接照射到太阳能电池上，用于太阳能电池发电。
由于采用本所述技术方案，本实用新型能够针对太阳光谱中不同波长光所体现特性的不同，对太阳能进行综合利用、区别运用，效率高，节约能源。
附图说明
图1为本实用新型所提供实施例的核心结构的示意图。
图2为图1中A部位的放大图。
图3为图1中B部位的放大图。
图4为图1中C部位的放大图。
具体实施方式
本实施例多功能太阳光谱利用装置核心结构如附图1所示，主要由太阳能聚光镜10、两块介质镜和太阳能电池9组成，两块介质镜为第一分光镜7和第二分光镜8。
太阳能聚光镜10的聚光面的面型可以为抛物面也可以为球面，它的聚焦面镀有或贴有对太阳光线1中的可见光和近红外光的反射膜11，近红外光的波长为800nm～2000nm。
第一分光镜7设置在聚光镜10的反射光路2中，在第一分光镜7的入射面镀有介质膜71，介质膜71对波长为1000nm～2000nm的光进行反射、对波长为400nm～1000nm的光透过，在第一分光镜7的出射面镀有对波长为400nm～1000nm的光的第一增透膜72。第一分光镜7在太阳光1的反射光路2中呈一定倾斜角度放置，使其入射面倾斜于反射光路2，便于波长为1000nm～2000nm的近红外光被分离出来，第一分光镜7的反射光路6上设置太阳能热水器的太阳能吸收装置101，它吸收被第一分光镜7分离反射的波长为1000nm～2000nm的辐射转变为热能用于热水器加热。这样，能将适于加热用的波长为1000nm～2000nm的光专门用于加热利用。
第二分光镜8设置在第一分光镜7的透射光路3中，在第二分光镜8的入射面镀有介质膜81，介质膜81对波长为400nm～800nm的可见光进行反射、对波长为800nm～1000nm的近红外光透过，在第二分光镜8的出射面镀有对波长为800nm～1000nm的近红外光的第二增透膜82。第二分光镜8在透射光路3路中呈一定倾斜角度放置，使其入射面倾斜于透射光路3，便于波长为400nm～800nm可见光被分离出来，第二分光镜8的反射光路5上设置接受传输可见光的光纤102，经光纤102传输到室内供照明使用。
太阳能电池9设置在第二分光镜8的透射光路4中，接收从分光镜8透射的光4，转变成电能储藏起来用于发电。
太阳能聚光镜是由一整块玻璃镜片、金属或者塑料构成，或者由多块小玻璃镜片构成抛物面，所述小玻璃镜片呈平面、球面或抛物面状。
两块分光镜7、8可以是平面镜，也可以是球面镜或者非球面镜。
本实用新型还可设置太阳自动追踪器，此时，聚光镜10被安装在转动架上，由步进电机驱动，可以转动而调整方向，使聚光镜10始终正对太阳，而第一分光镜7、第二分光镜8和太阳能电池9的安装结构也被固定在聚光镜10的转动架上，随着聚光镜10同步运动。太阳自动追踪器是为了有效提高太阳能的利用效率，在聚光镜的上下左右四个不同位置分别安装了四个光敏传感器，接收来自不同角度的入射光，当上下两个光敏传感器感受到的光强小于某个极限值时，单片机不发出让步进电机动作的命令；当两个信号强度超过一定范围时，可以控制步进电机转动，步进电机的速度也可由光强的差值大小来确定，从而调整聚光镜10，使其采光面在竖直方向上正对着太阳光。左右两个光敏传感器用来控制另一个步进电机，使其采光面在水平方向上正对着太阳光。前面所述的使主动式太阳跟踪器，也可以用被动式太阳跟踪器，其工作原理使以计算太阳轨迹，再根据追踪器架设的经度纬度以及时间等信息，以确定太阳的位置来进行跟踪。
上述具体的步骤均仅为了方便说明而举例而已，并不是对本实用新型范围的限制。对于本技术领域的一般人员来说，可以在不脱离本发明精神的情况和范围下，做出种种变化。因此，所有等同的技术方案也属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于它包括太阳能聚光镜，在聚光镜的聚光面设有对太阳光谱中的用于太阳能热水器加热的光、用于太阳能电池发电的光、可见光进行反射的反射膜；
在聚光镜的反射光路中设有第一分光镜，所述第一分光镜的入射面倾斜于聚光镜的反射光路，分光镜的入射面上设有介质膜，所述介质膜对用于太阳能热水器加热的光进行反射和让用于太阳能电池发电的光和可见光透过，在第一分光镜的出射面上设有让用于太阳能电池发电的光和可见光透过的第一增透膜；
在第一分光镜的透射光路中设有第二分光镜，所述第二分光镜的入射面倾斜于第一分光镜的透射光路，在第二分光镜的入射面上设有介质膜，所述介质膜对可见光反射、让用于太阳能电池发电的光透过，在第二分光镜的出射面设有让用于太阳能电池发电的光透过的第二增透膜；
在第二分光镜的透射光路中设有太阳能电池，从第二分光镜透射的光直接照射到太阳能电池板上，用于太阳能电池发电。
2.如权利要求1所述的一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于所述用于太阳能热水器加热的光波长为1000nm～2000nm。
3.如权利要求1所述的一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于所述可见光波长为400nm～800nm。
4.如权利要求1所述的一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于所述用于太阳能电池发电的光波长为800nm～1000nm。
5.如权利要求1所述的一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于所述太阳能聚光面呈抛物面状。
6.如权利要求1所述的一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于在第一分光镜的反射光路上设有吸收太阳能的太阳能热水器加热装置。
7.如权利要求1所述的一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于在反射镜的反射光路上设有把可见光传入室内用于照明的装置。
8.如权利要求1所述的一种多功能太阳光谱利用装置，其特征在于在第二分光镜的透射光路中设有吸收太阳能的太阳能电池发电装置。
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