[發明專利]太陽光集聚器

無效

• 申請號: 200610076928.3
• 申請日: 2006-04-09
• 公開（公告）號: CN101050890A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 孫鵬;孫鐵剛;孫翼虎
• 申請（專利權）人: 孫鵬;孫鐵剛;孫翼虎
• 主分類號: F24J2/08
• 分類號: F24J2/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、所屬技術領域

本發明屬太陽能利用領域的點聚光集熱技術。采用該發明能有效地將二維移動的太陽光聚焦于特定的位置，以利于使用塑料光導纖維將光能導于室內(使用場所)，直接利用太陽光能。

二、背景技術

目前，太陽能利用領域的聚光集熱技術主要采取聚光器、吸收器和跟蹤系統三大部分相結合，由聚光器聚集陽光，跟蹤系統實現聚光器二維跟蹤，吸收器將光能吸收轉化為熱能，達到利用目的。聚光集熱器多采用光反射原理制作而成的旋轉拋物面鏡、槽形拋物面鏡反射聚光，前者為點聚焦可獲得高溫，需二維跟蹤太陽，后者為線聚焦能獲得中溫，只需進行一維跟蹤。70年代，國際上出現了一種復合拋物面鏡聚光集熱器(cpc)只需隨季節調整，聚光比一般在10以下，當聚光比為3以下時，可以固定不需調整。聚光集熱器也有利用光折射原理制成的折射式聚光器，如采用凸透鏡組聚光和菲涅耳透鏡聚光(file://A20世紀太陽能科技發展的回顧與展望·ntm北京市太陽能研究所李錦光)。

上述技術存在聚光器需要二維跟蹤或聚光比小等弊端，對光能利用多采用吸收器將光能轉化為熱能的途徑，光能轉化率低，較少直接利用太陽光能。

三、發明內容

為了克服以上背景技術的不足，本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：依據光折射原理和全反射原理，采取球體透鏡萬向聚光(發明人已申請實用新型專利，申請號：200620005065)，光纖復眼裝置，漏斗體光集接裝置，透鏡組光集聚裝置的有機結合，自然有效地將二維移動的太陽光集聚于特定點，使用塑料光導纖維導于室內(或使用場所)直接利用太陽光能。

本發明的有益效果是：聚光器不需跟蹤太陽，不需光控設備和輔助機械設備，可使多個聚光器并聯，能獲得較大的聚光比。實現單光纖輸導，直接利用太陽光能。

下面結合附圖和具體技術方案與實施例對本發明進一步說明：

圖1.1-1.4為太陽光二維移動中通過球體透鏡形成的軌跡二視圖(圖1.1-1.2為湖南懷化情況；圖1.3為北京情況)。

圖1.1-1.3中：1、冬至日軌跡；2、春分日軌跡；3、夏至日軌跡；4、季節軌跡圓(不同季節、日期、日照最高點聚焦點聯線)；5、全年焦點集合面；6、為球體聚光透鏡；7、月調有效焦點軌跡面。

圖1.4中：1、冬至日軌跡；2、春分日軌跡；3、夏至日軌跡；4、全年焦點集合面；5、月調整軌跡面。

圖2.1-2.4為漏斗體光原理示意圖(2.3-2.4為作圖法證明漏斗體導光原理圖)。

圖2.1-2.2中：1、光疏媒質包層；2、光密媒質芯層；3、光纖導入；4、光纖導出；5、平行紅光照入示意；6、紅光導出狀態。

圖3.1為透鏡組集聚光原理圖：

圖3.1中：1、導入光纖未端；2、小凸透鏡；3、大凸透鏡(或菲涅耳透鏡)；4、聚光焦點。

圖4.1-5.3為太陽光集聚器設計圖的三視圖：

圖4.1-4.3中：1、球體聚光透鏡(萬向聚光鏡)；2、焦點軌跡面上的光纖復眼裝置；3、漏斗體光集接器接入端光纖排列；4、漏斗體光集接器；5、漏斗體光集接器導出光纖；6、光集聚器殼體(含支持部分)；7、光集聚器調整轉軸；8、光集聚器上部調整裝置；9、10球體聚光透鏡固定柄。

圖5.1-5.3中：1、光集聚器下部調整偶合裝置；2、光集聚器調整轉軸軸套(孔)；3、光纖導入孔；4、導入光纖未端固定裝置；5、小凸透鏡組；6、大凸透鏡(或帶菲涅耳透鏡)；7、光纖輸出端；8、殼體。

圖6.1為太陽光集聚器工作原理示意圖。

圖6.1中：1、太陽光；2、球體鏡聚光器；3、焦點軌跡面及復眼結構；4、漏斗體光集接器；5、透鏡組光集聚器；6、輸出光纖。

圖7.1月調節姿態示意圖。

圖7.1中：1、春分時姿態；2、冬至時姿態；3、夏至時姿態；

具體技術方案和實施方式：