[實用新型]一種太陽能利用裝置

無效

• 申請號: 200920108230.4
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN201407591Y
• 公開（公告）日: 2010-02-17
• 發明（設計）人: 畢和平
• 申請（專利權）人: 畢和平
• 主分類號: F21S11/00
• 分類號: F21S11/00;F21V8/00;F21V7/06;F24J2/10;F24J2/30;F24J2/12;F24J2/46
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所
• 代理人: 岳 亞

技術領域

本實用新型涉及太陽能技術領域，尤其涉及一種太陽能利用裝置。

背景技術

太陽能作為一種用之不竭、干凈的能源，已經被人們視為今后最為重要的能源之一，各國技術人員都對太陽能利用進行了很大力度的研究，其中太陽光導入技術在國內外都有發展：

日本是世界上開展采集太陽光用于室內照明研發活動最為活躍的國家之一。1979年8月La?Foret工程公司推出第一臺采集太陽光的照明系統，取名叫：“Himanwari”，中文意譯為“向日葵”。Himanwari采光器的主要部件是菲涅爾透鏡、太陽跟蹤裝置和光纜，另配照明燈具及供夜間和陰雨天使用的人工照明光源裝置。光纜是采用石英光纖，標準配置是最長不超過20m。

美國對采集太陽光用于照明的研究始于20世紀90年代中期。1995年前后，美國能源部橡樹嶺國家實驗室(Oak?Ridge?National?Laboratory)發明了混合太陽光照明(HSL)系統。所謂混合照明，即以太陽光照明為主，不足部分用電照明補充。此項研究工作獲得能源部和聯邦資金(美國政府專用資金)的支持。《工業周刊》雜志將混合照明選為1998年度25項尖端技術之一。目前有8家公司和8所大學及科研院所組成協作組進行聯合研發。美國斯蒂溫·溫特聯合公司(Steven?Winter?Associations)的光纖日光照明技術被列為1998年美國100項重大科研成果中的第54項，原來預計2001年產品面世，但至今未能如愿。美國的研發時間滯后于日本，但在美國政府(主要是能源部)的大力支持和企業、院校、科研機構等通力合作下，發展迅速。

歐盟將近10年太陽能供暖研究和發展預算的85％轉向日光照明技術研究。瑞士日光巴士(Heliobus)公司和俄羅斯Aizenberg教授合作開發太陽光室內照明系統，該系統由定日鏡(一種異形凹面鏡)采集太陽光，通過棱鏡光管(美國3M公司提供)將太陽光傳入室內。1997年該系統獲歐洲環保技術交易會頒發的歐洲環境獎。1998年1月至2001年2月由德國、意大利、瑞典的建筑師和研究人員共同完成了太陽光和硫燈組合照明系統的研究，簡稱人造日光(Arthelio)。它是由定日鏡、耦合系統、硫燈、電子控制部件、光管等幾部分構成。定日鏡是透鏡，由德國Semperlux公司研制，裝在屋頂跟蹤太陽。在得不到足夠太陽光時，光源自動切換為1,000W硫燈。上述介紹的照明系統在國外被稱為“光窗”(Skylight)或“日光管”(Tubular?Skylight)，目前在許多學校和老人院使用。

但是這些現有技術中也存在著一些缺陷：

都只采光不采熱，不能光充分利用太陽輻射光譜。

價格昂貴，在中國市場上，“向日葵”(2燈、20m)售價為7.48萬元/臺。

系統結構龐大、安裝工藝復雜、太陽光的有效利用率低、導光管內層的反射薄膜加工難度大。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出太陽能利用裝置，不僅可以采集、傳導和利用陽光中的可見光，還可以采集、傳導和利用陽光中的紫、紅外光，提高了太陽能的利用率。

為達此目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種太陽能利用裝置，包括隨動轉臺、陽光反射鏡、冷光反光鏡、光傳導棒、光纖、陽光燈具、流體介質容器、循環回路和熱交換器，

其中，陽光反射鏡安裝在隨動轉臺上，陽光反射鏡的軸線與隨動轉臺的形心法線一致，隨動轉臺用于保證陽光反射鏡的軸線與陽光射線平行，陽光反射鏡用于反射陽光；

冷光反光鏡安裝在陽光反射鏡反射位置，冷光反光鏡的形心法線與陽光反射鏡的軸線一致，冷光反光鏡用于反射陽光反射鏡反射過來的可見光和透射陽光反射鏡反射過來的紫、紅外光；

光傳導棒位于冷光反光鏡和陽光反射鏡之間，光傳導棒、光纖和陽光燈具依次連接，用于將可見光傳導至被照物體；

流體介質容器安裝在冷光反光鏡的透射位置，用于吸收紫、紅外光并加熱內部的傳熱介質；

流體介質容器通過循環回路與熱交換器連接，用于輸送傳熱介質，并加熱熱交換器中的水。

陽光反射鏡是旋轉拋物面反射鏡，直徑是1400mm或者3000mm。

冷光反光鏡是耐高溫的、鍍有冷光反光膜的玻璃鏡，用于將陽光中的可見光95％反射給光傳導棒，將陽光中的紫、紅外光95％透射到流體介質容器的底部。

光傳導棒是耐高溫的、導光率極高的石英玻璃棒。

光纖是石英、玻璃或塑料的光纖或光纖束。

還包括連接器，用于連接光傳導棒和光纖。