[發明專利]太陽能強效聚光向日控制裝置及方法

無效

• 申請號: 200810068507.5
• 申請日: 2008-07-16
• 公開（公告）號: CN101404470A
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 林于纮
• 申請（專利權）人: 林于纮
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H02J7/00;G05D3/12;G02B3/00;F24J2/38;F24J2/40;F24J2/06
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所屬技術領域

本發明涉及一種太陽能聚光旋轉裝置，尤其是指具多向光控器，強效聚光鏡及馬達旋轉架的太陽能強效聚光向日控制裝置及方法，具多向光控器可經馬達及旋轉架將強效聚光鏡自動調向太陽光源，強效聚光鏡可聚集數倍之太陽光能，并將太陽光聚集于太陽能集能器上，強效聚光鏡有效縮短聚光鏡與集能器之距離，多向光控器精確自動調控馬達及旋轉架，將數倍之太陽光能自動聚集于太陽能集能器上，使太陽能發電器或集熱器發出數倍之電能或熱能。

背景技術

市上一般習用太陽能聚光旋轉裝置如圖30：習用太陽能發電裝置，機體殼01內裝有一組太陽能發電器41之硅芯片42，馬達21及定時電路板03，太陽能發電器41經馬達21及定時電路板03定時旋轉朝向太陽光52，太陽能硅芯片42經串并聯后，連接一組蓄電池54，將太陽能硅芯片42所產生之電能儲存于蓄電池54或直接供應給電器使用，而根據專家研究目前太陽能硅芯片應用于太陽能發電裝置，實在是大材小用，太陽能硅芯片可承受數倍之太陽光，而可發出數倍之電能，而且太陽能硅芯片生產技術控制于外國廠家，太陽能硅芯片價格居高不下，定時電路板03定時旋轉無法精確朝向太陽光52，太陽能發電裝置所發出之電能又是那么少。安裝太陽能集能器裝置的效益率無法提高，大家都明知太陽能是綠色能源，用之不盡，取之不絕，是無窮不盡而且不需發錢購買的綠色能源，但太陽能集能器所接收到的太陽光不多，太陽能集能器所產生之熱電能量少及該裝置之價格昂貴，是故太陽能集能器一直無法有效推廣，而大家都明知凸透鏡可以聚光，而為什么沒有廠家將凸透鏡聚光應用于太陽能發電器或集熱器裝置，及定時電路板03定時旋轉無法精確朝向太陽光，故一般習用太陽能集能器有很大的改善空間。

發明內容

1.太陽能集能器裝置所產生之電能量少及該裝置太陽能硅芯片之價格昂貴，安裝太陽能集能器的效益率無法提高，首先要提高太陽能集能器裝置的效益率，就是提高太陽能的發電量或集熱量，太陽能硅芯片可承受數倍之太陽光，而可發出數倍之電能，要提高太陽能的發熱電量就必須提高太陽光的聚光量，故必須加裝一個聚光凸透鏡，以提高太陽光的聚光量，進而提高太陽能的發電或集熱量。

2.而大家都明知凸透鏡可以聚光，而為什么沒有廠家將凸透鏡聚光應用于太陽能集能器，原來一個大面積的凸透鏡重量很重，大面積的凸透鏡焦距很長，而且大面積的凸透鏡不易制造，價格昂貴，所以用大面積的凸透鏡來做太陽能集能器，體積龐大，重量很重，價格昂貴，是故將大面積的凸透鏡改為小凸透鏡，小凸透鏡制造容易價格較低，焦距較短，集能器的體積可以減薄，所以將數個小凸透鏡排列于一個平面上，不論是方形排列，環形排列或蜂巢式六角形排列，都可有效地降低價格，體積減薄，數個小凸透鏡排列是為復眼數組聚光鏡。

3.但是數個小凸透鏡排列于一個平面上時，小凸透鏡的焦點分散，必須將太陽能硅芯片切割成一小塊一小塊地排列于一個平面，這樣做的話又造成發電裝置的體積擴大，如果將數個小凸透鏡排列于一個拱弧形的曲面上時，小凸透鏡的焦點可以集中，而硅芯片不必切割成一小塊一小塊地排列于一個平面，硅芯片可集中安置于拱弧形的曲面的中央，這樣做的話，就可有效地集中集能器的體積，而將其它部位用來安置另外零件，可減小集能器的體積，

4.偏光聚光示意，將數個小凸透鏡排列于一個拱弧形的曲面，就是曲面復眼數組聚光鏡，當光源略有偏移時，太陽光仍可集中于硅芯片上，有效地提高發電量，而不必頻頻地調整聚光鏡的角度。

5.但是凸透鏡的厚度較厚，重量較大，成本仍高，如將凸透鏡切成數個同心圓，而將每個同心圓調成一樣厚度，雖然光度略有損失，但薄型平板鏡有效地減少厚度，此薄型平板鏡就是一般俗稱的菲涅爾聚光鏡(Fresnel?lens)，將數個薄型小平板鏡排列于一個拱弧形的曲面，就是曲面環列聚光鏡，曲面環列聚光鏡有效地降低成本，提高聚光量及發電量，使每塊硅芯片的發電量提高數倍。將凸透鏡切成二十個或更多的同心圓，將每個同心圓旋轉配置于一個曲面上，就是薄型旋曲鏡，薄型旋曲鏡是菲涅爾聚光鏡(Fresnel?lens)發明以后的重要突破發明，不但具有菲涅爾聚光鏡之薄型化，高聚光度，最大特點是焦距比菲涅爾聚光鏡短，也就這樣薄型旋曲鏡可以減小聚光裝置的體積，減輕重量，降低成本。

6.使用曲面環列聚光鏡時，太陽光源是會移動，如加一可調支架，必要時可轉動可調支架，將聚光鏡轉向太陽光源，并將太陽光聚集于太陽能集能器上，使太陽能發電器發出數倍之電能或太陽能集熱器發出數倍熱能。如果聚光鏡太大，可加一旋轉軸及一組彈簧，將復眼排列聚光鏡裝于一彈性支架上，加一組彈簧，使用時打開自動彈開，收藏時，可將彈性支架壓入，彈性支架可減小本裝置的收藏體積。