TWI684703B - 側聚光型太陽能百葉窗 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種側聚光型太陽能百葉窗,其包括有:至少一葉片,該葉片係為一側聚光元件,該側聚光元件包括有至少一光學結構面與至少一側面,該些側面至少一為出光面,該光學結構面中至少有一面與至少一該側面相連接;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片進行旋擺操作;藉此,側聚光元件可達百葉窗葉片之功效。藉由側聚光元件之光學結構面導引光線至側面的出光面,而出光面可連接太陽能電池、集熱元件、光束收集元件或化學反應槽,以將太陽能轉為電能、熱能或化學能供各種應用;且該側聚光元件可如百葉窗葉片的轉動,故具備追日、透光等效能。綜上,本發明具光電轉換、太陽集熱、照明等功能。
Description
本發明是有關於一種太陽能百葉窗結構,尤其係指一種利用側聚光元件作為百葉窗的葉片,而具有光電轉換、太陽集熱、照明等功能。
近代由於能源危機,導致新能源的開發是人類發展的重要項目,其中綠能產業的開發更是受到重視。而太陽能應用是近來發展已久的綠能產業,例如以太陽能電池或太陽能熱水器達到產電、集熱等效益。由於太陽能具有能源不絕、能源轉換無汙染、便利模組化應用等優點,是綠能產業發展重要的一環。
目前太陽能電池技術已廣泛應用於建築物、道路交通、民生電子產品等之供電。以太陽能電池應用於建築物而言,通常將其設於建築物之頂部、屋瓦、帷幕牆、遮陽棚、採光罩等。此外,因建築通常設有通風、採光之窗戶,因此近來更有針對窗型太陽能電池應用之技術開發,尤其針對窗型百葉窗等室內建築設施。
習知相關建築物窗型太陽能電池之技術有如新型專利第M341102號案,其係提供一種「太陽能窗戶啓閉裝置」,其技術揭示包括:一控制板、電源管理裝置、啟閉裝置和感測器,並整體結合於一窗戶使用,其中該電源管理裝置包括有一設於窗戶葉片上之太陽能裝置及一主電池,該窗戶葉片係可被該啟閉裝置所轉動,用以調節窗戶葉片之啟閉操作,而該太陽能裝置所產生之電能則儲存於該主電池,以提供該太陽能窗戶啓閉裝置之相關用電。如此,用以達到不需外接電源而能自行供電以進行百葉窗啓閉之操作及安全偵測上之預防效果。然,此習知技術之百葉窗雖可調整而面向太陽,但因葉片面上佈滿太陽能裝置(太陽能電池),較適用於價廉的矽基太陽能電池或薄膜太陽能電池,以合乎成本,然光電轉換效率較低。
又如新型專利第M399183號案,其係提供一種「具有隔音與隔熱功能之太陽能窗戶結構」,其技術揭示包括:一框架;一窗框以可移動之方式設置於該框架內,該窗框內有一容室,該容室用以容設一穿透式(see-through)太陽能電池模組,該穿透式太陽能電池模組之一側並設有一用以保護及隔絕聲音穿透之膠合玻璃,藉該穿透式太陽能電池模組來吸收光能以轉換為電能,並保持窗戶可透射光線之狀態。如此,使整個窗面除了成為自然光源之透光孔徑,也可用以發電。然,此習知技術之窗戶係採固定式,太陽光主要以斜向照射太陽能電池,且因太陽能電池收光面與窗面重合,因此需採用透光薄膜太陽能電池,以兼顧光電轉換與自然照明,然此法之太陽能電池亦有光電轉換效率較低的問題。
再者,2012年Jelle團隊彙整與建築結合之太陽光電技術,其中窗戶方面之技術引用PVGLAZE的產品,其係將透光太陽能電池設置於建築物側面,並與不轉動之窗戶等結構貼合,以兼具採光功能。然而該技術亦需使用透光太陽能電池。
依據2017 J.Sum團隊的技術回顧,透光太陽能電池技術之光電效率大多在10%以下;而高於10%效率之技術,多半採用有機材料,故有效能穩定性問題。故可預期前述中華民國專利第M399183號與PVGLAZE之產品等的光電轉換效率偏低。
又如發明專利I395914號案,其係揭露一種「複合式集光系統」,其技術揭示有包括:折射式聚光元件、反射式聚光元件、二次光學元件及光電轉換元件;當光線入射後,通過該折射式聚光元件的入射光與來自反射式聚光元件之出射光,將出射且通過二次光學元件而入射該光電轉換元件;該光電轉換元件另亦接收由該反射式聚光元件以小於50°角度入射的入射光,用以進行光電轉換。然,此習知技術架構雖有80%以上的光學效率,但因光線主要會集於光電轉換元件,並不具自然照明功能,因此不適用於窗戶。
又如發明專利I537533號案,其係揭露一種「側聚光式太陽能電池系統」,其技術揭示有包括:至少一聚光元件及一設於該聚光元件側面之太陽能電池,該聚光元件底面設有複數個V-型溝槽,用以將自入光面進入之光線反射傳導至該太陽能電池,用以產生光電轉換效能。其整體構成設計簡易可具體實施,並具有較佳之經濟效益及電轉換效益。然,此習知技術並無相關構成設計以實施於太陽能百葉窗,故該技術尚無百葉窗應用之揭示。
另一種利用含聚光功效之太陽能光電窗則是如B.Karlsson團隊之設計,該團隊研製之聚光式太陽能光電窗,是藉由一維陣列反射鏡片將太陽光會聚於其下方之吸收元件,而該吸收元件為貼有太陽能電池的熱吸收材。當反射鏡片旋轉時,將連動吸收元件,使得陽光恆聚光於吸收元件,並且其旋轉角度可決定窗戶之通光量。此設計藉由聚光,可使用較小面積的太陽能電池,而能降低成本並使用較高效率的太陽能電池。然而,此結構與慣用之平板型葉片不同,而是採用曲度較深之光軸傾斜式反射鏡片,其組裝複雜度高、曲面撓曲精度較不易維持。
由於習知相關太陽能窗技術,可分為非聚光型與聚光型。在非聚光型技術中,多半因須使用透光太陽能電池,以致光電轉換效率較低。而聚光型技術的太陽能窗,雖可使用高效率太陽能電池,但因其設計之結構複雜,效能不易維持。
有別於習知太陽能百葉窗技術,本案發明為一側聚光型太陽能百葉窗,其葉片係採用單一光學元件,故結構簡單,組裝成本可降低;本發明不僅適合搭配高效率電池元件(如IIIV族多接面太陽能電池),亦可適用於連接集熱裝置、集熱元件、光束收集元件(如光纖)或化學反應槽,具多元應用性。
本發明之目的在於提供一種側聚光型太陽能百葉窗,其係利用側聚光元件作為百葉窗的葉片,
可以是透光材質亦或是金屬反射面的薄片結構,以該葉片上之光學結構導引光線至側面的太陽能電池;此時可採高效率之電池元件,使光電轉換效率提高;且該側聚光元件可搭配百葉窗葉片的轉動,進而追日或透光,而可提高光電轉換或照明的效率。
本發明之再一目的在提供一種側聚光型太陽能百葉窗,其係利用單一光學元件,故結構簡單,組裝成本可降低;且該單一側聚光元件,因含有增益太陽容忍角之結構,當其搭配追日裝置時,所需的轉動對準精度及裝置成本將可降低。
本發明之又一目的在提供一種側聚光型太陽能百葉窗,其可將太陽能電池以集熱裝置或元件替換,則原具光電轉換功能之百葉窗,可變換為太陽熱能百葉窗,而能為熱應用端提供熱源,例如:加熱液體或太陽熱能空調。
本發明之另一目的在提供一種側聚光型太陽能百葉窗,其可進一步結合波長分光元件及導光元件,將太陽光之紅外波段導引至集熱元件,非紅外波段導引至太陽能電池,達到兼具集熱與產電的太陽能熱電共生百葉窗者。
為達到上述目的功效所採用之技術包括有:至少一葉片,該葉片係為一側聚光元件,該側聚光元件包括有至少一光學結構面與至少一側面,該些側面至少一為出光面,該光學結構面中至少有一面與至少一該側面相連接;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片或該光接收元件進行旋擺操作。
本發明之實施例中,該側聚光元件之光學結構面係具有複數個反射結構。
本發明之實施例中,該反射結構之表面輪廓係可為但不限於鋸齒型溝槽或曲面型溝槽。
本發明之實施例中,該反射結構之反射面係朝向該出光面,可有效縮小會聚光斑,提高聚光比例。
本發明之實施例中,該側聚光元件可為鏤空元件或金屬反射片,藉以使架構簡單化並降低成本。
本發明之實施例中,該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件包括有一波長分光元件及導光元件,該導光元件具有至少一導光出口,該導光出口可與但不限於與太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接。
本發明之實施例中,該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件係由波長分光元件、聚焦元件及導光元件所組成,該導光元件具有至少一導光出口,該導光出口可與但不限於與太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接。
本發明所採用的技術更包括有:至少一葉片,該葉片係為一側聚光組件,該側聚光組件包括一波長分光元件及一導光元件,該導光元件具有複數個側面,該些側面至少一為出光面;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片進行旋擺操作。
本發明所採用的技術更包括有:至少一葉片,該葉片係為一側聚光組件,該側聚光組件包括一波長分光元件、一聚焦元件及一導光元件,該導光元件具有複數個側面,該些側面至少一為出光面;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片進行旋擺操作。
本發明之實施例中,該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件可為但不限於太陽能電池、集熱元件、光束收集元件或化學反應槽,該集熱元件為熱管、熱電晶片或其他集熱材料。
本發明之實施例中,該出光面部分與太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接,另部分則與其他太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接。
本發明之實施例中,該光接收元件亦可由波長分光元件或波長分光組件及導光元件所組成,該波長分光元件或波長分光組件係可將光線依波段分開,該導光元件則將各波段導引至不同輸出端。該波長分光組件包含波長分光元件與聚焦元件。
本發明之實施例中,該太陽能電池背面貼設熱吸收元件。。
本發明之實施例中,其中該啟閉機構件係為一連桿式旋轉構成或轉軸連桿式旋轉構成。
本發明之實施例中,該啟閉機構件係為一連桿式旋轉構成或轉軸連桿式旋轉構成。
本發明之實施例中,該啟閉機構件連接於一追日裝置。
本發明之實施例中,其中該連動機構係包括有一第一連桿及第二連桿,該第二連桿之一端係樞接於該傳動馬達之軸心而被帶動而作旋轉運動,該第一連桿之另端係樞接於該第二連桿之一端,該第二連桿之另端係樞接於該第二支桿。
本發明之實施例中,該啟閉裝置係設於該側聚光元件之兩端或該側聚光元件所連接之光接收元件之兩端,該啟閉裝置係包括有一第一支桿、第二支桿、連結桿及一傳動馬達,該第一支桿、該第二支桿樞接所對應之該側聚光元件或該側聚光元件所連接之光接收元件,該連結桿連結該第一支桿,該第二支桿係滑設於該連結桿,該傳動馬達係固設於該連結桿鄰近該第二支桿之一端,該傳動馬達用以傳動一連動機構使該第二支桿位移作動,並藉以旋動該側聚光元件。
本發明之實施例中,該連動機構係包括有一第一連桿及第二連桿,該第一連桿之一端係樞接於該傳動馬達之軸心而被帶動,該第一連桿之另端係樞接於該第二連桿之一端,該第二連桿之另端係樞接於該第二支桿。
本發明之實施例中,該光接收元件上設置一轉軸件,該轉軸件側邊設有傳導件,該傳導件係可接一追日裝置。
為使 貴審查委員對本發明之特徵及所達成之功效有更進一步之瞭解與認識,謹佐以實施例及配合說明,說明如後:
請參閱第一圖,用以說明本發明一種側聚光型太陽能百葉窗之主體構成。如圖所示,本實施例之側聚光型太陽能百葉窗1係包括有一側聚光裝置10、光接收元件20及啟閉裝置30;其中,該側聚光裝置10係包括有至少一側聚光元件11,請一併參閱第二、三圖,該側聚光元件11係分為兩型,一為實心側聚光元件110(或實心側聚光型平面光學元件110),如第二圖所示,其包括有一頂面111、光學結構面12、二成對側面13、14;該頂面111係用以接收太陽光;又如第三圖所示,另一型係為為非實心側聚光元件110’(或非實心側聚光型平面光學元件110’),其具有光學結構面12’及至少一側面13’。該光學結構面12與12’係包括有複數個反射結構,該反射結構可為鋸齒型溝槽或曲面型溝槽;該側面13及13’係為一出光面。該側面(出光面)13及13’可用以設置光接收元件20,該反射結構之反射面係朝向該側面(出光面)13及13’,可有效縮小會聚光斑,提高聚光比例。該光接收元件20在本實施例中係可為太陽能電池21(參第四A、四B圖),而在適當之實施方式中,該光接收元件20亦可為一集熱元件22(參第三、六圖),如熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽等(但不為所限)。
請參閱第二圖,通常,當光線由該側聚光元件11之頂面111入射後,光線將由該光學結構面12進行反射,將光線傳導至該側面13(出光面)。而該側面13(出光面)可與光接收元件20相連接。
請參閱第四A、四B圖,因本發明之側聚光元件11係用於百葉窗之葉片,而百葉窗的該啟閉裝置30除了帶動葉片(側聚光元件11)轉動,以增加或減少光線自然照明之通量外,亦可搭配追日裝置,使該側聚光元件11 (葉片)可對準陽光,達到較佳之光學效率。由於追日裝置所需的追日精度受該側聚光元件11的容忍角影響,即容忍角愈高,追日裝置所需精度愈低,成本也愈低。因此,如第四A圖所示之垂直入射及第四B圖所示之垂直暨斜向入射,為提升該側聚光元件11的容忍角,該光學結構面12可設計為複數個鋸齒型溝槽或曲面型溝槽,以一拋物面之曲面溝槽為例,可使系統容忍角提升至﹢ ﹣6.3度。
請參閱第五A、五B、五C圖,本發明之側聚光型太陽能百葉窗,可視需求採用左右聚光型或前後聚光型或單一接收面型。如第五A圖所示,係以左右聚光型為例,即該光接收元件20(如太陽能電池21或導熱元件)設置於該側聚光元件11的左右二側面13(出光面),此時光學結構面12之其反射式溝槽係為直向;如第五B圖所示,係以前後聚光型為例,則該光接收元件20(如太陽能電池21)設置於該側聚光元件11的前後二側面13(出光面),其光學結構面12之反射溝槽則為橫向。亦即,該側聚光元件11底面的反射溝槽方向係平行於該出光面/側面13。而前述該太陽能電池21之端邊係設有導線211,用以進行光電轉換後其電能之傳輸; 如第五C圖所示,單一接收面型係使用非實心側聚光型平面光學元件110’,該非實心側聚光型平面光學元件110’係為一金屬反射片聚光元件,但只有一出光面13’,光線由光學結構面12’反射至單一出光面13’並由導熱元件22(例如流道),進行熱的傳導。在前述的側聚光元件11構成中,該光學結構面12中至少有一面與至少一該些側面13、14相連接,且該非實心側聚光元件110’係可為鏤空元件或金屬反射片,藉以使架構簡單化並降低成本。
請參閱第六、七圖,用以說明該光接收元件20之變化實施設置。如第六圖所示,該光接收元件20係可為一集熱元件22,如熱管、熱電晶片或其他熱電材料等,用以集熱或熱電轉換,並模組成側聚光型太陽能百葉窗。如第七圖所示,該光接收元件20係可部分採用太陽能電池21,而部分採用集熱元件22,以同時達成產電與集熱之功效,實現側聚光型太陽能熱電共生百葉窗。此外,光接收元件20亦可為光束收集元件(如光纖)或化學反應槽,則側面13(出光面)可部分連接太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽中之一項,部分連接太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽中之另一項,亦即該側面13(出光面) 所接設之光接收元件20其具體實施之設備並不為所限,或可選擇組合使用,以達成多功能側聚光型太陽能百葉窗。
在前述本發明之側聚光型太陽能百葉窗中,使用太陽能電池21作為光接收元件20者,可於該太陽能電池21背面貼設熱吸收元件(如熱管或熱電晶片等),成為側聚光型太陽能導熱光電百葉窗,以利於太陽能電池散熱,並使太陽能電池維持良好效能;且適當地使用熱吸收元件,可將太陽能電池廢熱進一步蒐集與利用,使所接收之太陽光利用率更加充分應用。
請一併參閱第八A圖,用以說明本發明側聚光型太陽能百葉窗之光接收元件20變化實施例,該光接收元件20係可由波長分光元件15及導光元件17所組成,其中,該波長分光元件15係用以將陽光依波段分開,其可為一色差透鏡。接著,導光元件17可將陽光之紅外波段導引至集熱元件22,非紅外波段導引至太陽能電池21,故可使各波段之光進入其最適用的光接收元件20,此一太陽能熱電共生百葉窗不僅達到集熱與產電雙重效能,且有最佳之光能利用率。
請參閱第八B圖,波長分光元件15可與聚焦元件16組合成波長分光組件15’,該波長分光元件15可為一光柵,該聚焦元件16可為折射透鏡或菲涅爾透鏡,則波長分光組件15’可會聚不同波段之光束至導光元件17。接著,導光元件17可將不同波段之陽光分別導引至不同的導光出口(未圖示),該導光出口可與但不限於連接太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽,以適用不同波段之應用。
基於前述構成,本發明之側聚光太陽能百葉窗之側聚光組件10由波長分光元件15(例如透鏡陣列)或波長分光組件15’(例如光柵加上菲涅爾透鏡)與導光元件17所構成。波長分光元件15或波長分光組件15’先將陽光依不同波段分開,接著,導光元件17將不同波段之陽光分別導引至不同的導光出口,該導光出口與上述的出光面(側面13)有相同功能,可連接太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽,以適用不同波段之應用。而在適當之實施方式中,該導光元件17可具有複數個側面,且該些側面至少一為出光面。
請參閱第一及九至十一圖,用以說明本發明側聚光太陽能百葉窗之啟閉裝置30構成。該啟閉裝置30係設於該側聚光元件11(光接收元件20)之兩端,使啟閉裝置30連接同一端之側聚光元件1 1或同一端位於該側聚光元件1 1兩側之光接收元件20,以下以一端之啟閉裝置30及其組裝構成進行說明;該啟閉裝置30係包括有一第一支桿31、第二支桿32、連結桿33及一傳動馬達34;其中,該第一支桿31、第二支桿32分別設有一樞接件311、321,該樞接件311樞接所對應該側聚光元件11一側之光接收元件20,該樞接件321係樞接所對應該側聚光元件11另一側之光接收元件20,該第二支桿32上方係設有一滑接部322;該連結桿33係位於上方而連結該第一支桿31,該連結桿33上係設有滑軌道(未標號),該第二支桿32上方之滑接部322係滑動連接於該連結桿33之滑軌道上;該傳動馬達34係可為一步進馬達,該傳動馬達34係固設於該連結桿33鄰近該第二支桿32之一端,該傳動馬達34用以傳動一連動機構使該第二支桿32位移作動,並藉以旋動該側聚光元件11;該連動機構係包括有一第一連桿341及第二連桿342,該第一連桿341之一端係連接(樞接)於該傳動馬達34之軸心而被帶動,該第一連桿341之另端係連接(樞接)該第二連桿342之一端,該第二連桿342之另端係樞接於該第二支桿32。如此,當該傳動馬達34運作時,將相繼帶動該第一連桿341、第二連桿342,並藉第二連桿342推動第二支桿32,使其上方之滑接部322滑動於該連結桿33之滑軌道上,進而使該第二支桿32進行往復式之來回移動。由於該第二支桿32係樞接於該側聚光元件11下方側之光接收元件20,繼而可連動該側聚光元件11下方側進行旋擺啟閉操作,用以調整其受光面或室內通光亮;而前述第一圖、第九至十一圖,乃使該聚光元件11完成一個來回之旋擺操作。而本實施例 之啟閉裝置30係為一種連桿式旋轉構成,其可搭配追日裝置之電控線路(此追日技術為習知技術,不予贅述),用以控制百葉窗轉動方向外,更進一步可配置光電轉換後之電輸出線路。本發明側聚光型太陽能百葉窗,其啟閉裝置30(啟閉機構件)係直接或間接連接於該葉片(側聚光元件11)。
請參閱第十二、十三圖,用以說明該啟閉裝置30之一應用變化例。如圖所示,本應用變化例是基於前述該啟閉裝置30之結構基礎上加以實施,其差異係在:本實施例之側聚光型太陽能百葉窗為左右聚光型(參第五A圖),亦即該光接收元件20(太陽能電池21)係設置於該側聚光元件11的左右二側面13。又,若該側聚光型太陽能百葉窗為單一接收面型,且使用如第五C圖所示之非實心側聚光元件110’,因光接收元件20係設置於該非實心側聚光元件110’的前或後出光面13’,則使用如第十一圖之啟閉裝置;若光接收元件20設置於該非實心側聚光元件110’的左或右出光面13’(未圖示),則使用如第十二圖之啟閉裝置。
請參閱第十四、十五圖,用以說明該啟閉裝置30之另一應用變化例。如圖所示,本應用變化例是基於前述該啟閉裝置30之結構基礎上加以應用實施,其差異係在:本實施例之側聚光型太陽能百葉窗係以複數葉片(側聚光元件11)進行串聯組合實施,其中,該第一支桿31、第二支桿32上係分別設複數樞接件311、321,該樞接件311、321分別樞接所對應之光接收元件20。如此,當該傳動馬達34運作時,將相繼帶動該樞接於第二支桿32上之複數側聚光元件11其下方側同時進行旋擺啟閉操作,用以調整其受光面或室內通光亮。
請參閱第十六圖,用以說明本發明該啟閉裝置30之另一實施變化例,如圖所示,該側聚光元件11兩側係分別設置一光接收元件20,該光接收元件20上設置一轉軸件41,該轉軸件41兩側係分別設有傳導件42,該傳導件42係可連接一追日裝置(未圖示)。而本實施例 之啟閉裝置30係為一種連桿式旋轉構成,其除可搭配追日裝置之電控線路(此為習知技術,不予贅述)以控制百葉窗轉動方向外,更可進一步配置光電轉換後之電輸出線路。
本發明側聚光型太陽能百葉窗藉由上述構成,其能利用側聚光元件作為百葉窗的葉片,以光學結構導引光線至側面的太陽能電池;此時可採高效率之電池元件,使光電轉換效率提高;且該側聚光元件可搭配百葉窗葉片的轉動,進而追日或透光,提高光電轉換或照明的效率。
同時,本發明更係利用單一光學元件,故結構簡單,組裝成本可降低,且側聚光元件,含有增益太陽容忍角之結構,使其搭配追日裝置時,所需的轉動對準精度及裝置成本降低;另,本發明可將太陽能電池以集熱元件替換,則原光電轉換功能之百葉窗,可變換為太陽熱能百葉窗,而用於加熱水或太陽熱能空調。又,本發明可進一步結合波長分光元件,將太陽光之紅外波段導引至集熱元件,非紅外波段導引至太陽能電池,達到兼具集熱與產電的太陽能熱電共生百葉窗。
綜上所述,本發明為一種側聚光型太陽能百葉窗,實為一具有新穎性、進步性及可供產業上利用者,應符合我國專利法專利申請要件無疑,爰依法提出發明專利申請,祈 鈞局早日賜准專利,至感為禱。
惟以上所述者,僅為本發明一實施例而已,並非用來限定本發明實施之範圍,故舉凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾,均應包括於本發明之申請專利範圍內。
1‧‧‧側聚光型太陽能百葉窗
10‧‧‧側聚光裝置
11‧‧‧側聚光元件
110‧‧‧實心側聚光元件
110’‧‧‧非實心側聚光元件
111‧‧‧頂面
12,12’‧‧‧光學結構面
13,13’‧‧‧側面/出光面
15‧‧‧波長分光元件
15’‧‧‧波長分光組件
16‧‧‧聚焦元件
17‧‧‧導光元件
20‧‧‧光接收元件
21‧‧‧太陽能電池
211‧‧‧導線
22‧‧‧集熱元件
221‧‧‧導線
30‧‧‧啟閉裝置
31‧‧‧第一支桿
311‧‧‧旋轉扣環
32‧‧‧第二支桿
321‧‧‧樞接件
322‧‧‧滑接部
33‧‧‧連結桿
34‧‧‧傳動馬達
341‧‧‧第一連桿
342‧‧‧第二連桿
41‧‧‧轉軸件
42‧‧‧傳導件
第一圖:其為本發明之結構示意圖; 第二圖:其為本發明側聚光元件之結構型態示意圖一; 第三圖:其為本發明側聚光元件之結構型態示意圖二; 第四A圖:其為本發明之垂直入射示意圖; 第四B圖:其為本發明之垂直暨斜向入射示意圖; 第五A圖:其為本發明之左右聚光型結構示意圖; 第五B圖:其為本發明之前後聚光型結構示意圖; 第五C圖:其為本發明之單一接收面型結構示意圖; 第六圖:其為本發明之光接收元件示意圖一; 第七圖:其為本發明之光接收元件示意圖二; 第八A至八B圖:其為本發明之側聚光元件之不同實施結構示意圖; 第九至十一圖:其為本發明之連桿式啟閉裝置應用例示意圖一; 第十二至十三圖:其為本發明之連桿式啟閉裝置應用例示意圖二; 第十四至十五圖:其為本發明之複數葉片型啟閉裝置應用例示意圖;以及 第十六圖:其為本發明之轉軸式啟閉裝置應用例示意圖。
1‧‧‧側聚光型太陽能百葉窗
10‧‧‧側聚光裝置
11‧‧‧側聚光元件
111‧‧‧頂面
12‧‧‧光學結構面
20‧‧‧光接收元件
21‧‧‧太陽能電池
30‧‧‧啟閉裝置
Claims (18)
- 一種側聚光型太陽能百葉窗,其包含:至少一葉片,該葉片係為一側聚光元件,該側聚光元件包括至少一光學結構面及至少一側面,該些側面至少一為出光面,該光學結構面中至少有一面與至少一該側面相連接;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片進行旋擺操作,其中該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件包括有一波長分光元件及導光元件,該導光元件具有至少一導光出口,該導光出口與太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接。
- 一種側聚光型太陽能百葉窗,其包含:至少一葉片,該葉片係為一側聚光元件,該側聚光元件包括至少一光學結構面及至少一側面,該些側面至少一為出光面,該光學結構面中至少有一面與至少一該側面相連接;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片進行旋擺操作,其中該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件係由波長分光元件、聚焦元件及導光元件所組成,該導光元件具有至少一導光出口,該導光出口與太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接。
- 如請求項1或2所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該側聚光元件之光 學結構面係具有複數個反射結構。
- 如請求項3所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該反射結構之表面輪廓係為鋸齒型溝槽或曲面型溝槽。
- 如請求項3所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該反射結構之反射面係朝向該出光面。
- 如請求項1或2所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該側聚光元件為鏤空元件或金屬反射片。
- 一種側聚光型太陽能百葉窗,其包含:至少一葉片,該葉片係為一側聚光組件,該側聚光組件包括一波長分光元件及一導光元件,該導光元件具有複數個側面,該些側面至少一為出光面;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片進行旋擺操作。
- 一種側聚光型太陽能百葉窗,其包含:至少一葉片,該葉片係為一側聚光組件,該側聚光組件包括一波長分光元件、一聚焦元件及一導光元件,該導光元件具有複數個側面,該些側面至少一為出光面;至少一啟閉機構件,直接或間接連接於該葉片,該啟閉機構連動該葉片進行旋擺操作。
- 如請求項1、2、7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件為太陽能電池、集熱元件、光束收集元件或化學反應槽,該集熱元件為熱管、熱電晶片或其他集熱材料。
- 如請求項1、2、7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該出光面部分與太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件 或是化學反應槽連接,另部分則與其他太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接。
- 如請求項1、2、7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件為太陽能電池、集熱元件、光束收集元件或化學反應槽,該集熱元件為熱管、熱電晶片或其他集熱材料,其中該太陽能電池背面貼設熱吸收元件。
- 如請求項1、2、7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該出光面部分與太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接,另部分則與其他太陽能電池、熱管、熱電晶片、其他集熱材料、光束收集元件或是化學反應槽連接,其中該太陽能電池背面貼設熱吸收元件。
- 如請求項1、2、7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該啟閉機構件係為一連桿式旋轉構成或轉軸連桿式旋轉構成。
- 如請求項1、2、7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該啟閉機構件連接於一追日裝置。
- 如請求項1、2、7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該啟閉裝置係設於該側聚光元件之兩端或該側聚光元件所連接之光接收元件之兩端,該啟閉裝置係包括有一第一支桿、第二支桿、連結桿及一傳動馬達,該第一支桿、該第二支桿樞接所對應之該側聚光元件或該側聚光元件所連接之光接收元件,該連結桿連結該第一支桿,該第二支桿係滑設於該連結桿,該傳動馬達係固設於該連結桿鄰近該第二支桿之一端,該傳動馬達用以傳動一連動機構使該第二支桿位移作動,並藉以旋動該側聚光元件。
- 如請求項15所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該連動機構係包括 有一第一連桿及第二連桿,該第一連桿之一端係樞接於該傳動馬達之軸心而被帶動,該第一連桿之另端係樞接於該第二連桿之一端,該第二連桿之另端係樞接於該第二支桿。
- 如請求項1或2所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該光接收元件上設置一轉軸件,該轉軸件側邊設有傳導件,該傳導件係可接一追日裝置。
- 如請求項7或8所述之側聚光型太陽能百葉窗,其中該出光面與一光接收元件連接,該光接收元件為太陽能電池、集熱元件、光束收集元件或化學反應槽,該集熱元件為熱管、熱電晶片或其他集熱材料,又其中該光接收元件上設置一轉軸件,該轉軸件側邊設有傳導件,該傳導件係可接一追日裝置。
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