[發明專利]拋物柱面聚光空心凹形閉合腔體采光太陽能熱水器

無效

• 申請號: 201010524143.4
• 申請日: 2010-10-25
• 公開（公告）號: CN101968271A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 張立君
• 申請（專利權）人: 北京印刷學院
• 主分類號: F24J2/10
• 分類號: F24J2/10;F24J2/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域：

本發明涉及一種太陽能應用技術，特別是一種利用拋物柱面聚光原理接收太陽能的拋物柱面聚光空心凹形閉合腔體采光太陽能熱水器，該裝置通過反光面的反光聚焦作用接收太陽能，可大幅提高太陽能的接收效率。

背景技術：

太陽能是一種清潔能源，取之不盡、用之不竭，也不會造成環境污染，如今，無論在沿海城市，還是在內陸城市，太陽能產品正越來越多地進入人們的視野，太陽能路燈、太陽能草坪燈、太陽能庭院燈、太陽能樓道燈、公交站臺燈、交通信號燈等等，各種太陽能熱水器也已經走近千家萬戶。但這些太陽能產品大多數都沒有聚光功能，造成太陽能利用率低下。太陽能接收元件表面的光強提高一倍，太陽能接收元件的接收效率將提高一倍，目前太陽能產業技術競爭的焦點主要是太陽能接收效率之爭，可見提高接收效率對整個行業重要程度，因此能否有效的提高太陽能接收元件的光照強度，就成為人們利用太陽能時最為關注的問題。

近些年，國外在一些太陽能電站的光伏矩陣中實現了太陽能聚光接收，國內也有類似的試驗裝置，但這些裝置結構復雜、體積龐大、造價高難以在太陽能家用產品上得到推廣。

發明內容：

為了克服現有的聚光裝置機械結構復雜、體積龐大、造價高等缺點.本發明針對現有技術存在的不足，對現有技術進行了改進，提出了一種體積小、結構簡單可靠、成本低的太陽能聚光接收裝置、它可實現太陽能的聚光接收。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：在一個長方形箱體內安裝了多個太陽能聚光接收機構，各太陽能聚光接收機構都由一塊拋物柱面反光鏡和一個光能接收器構成，各太陽能聚光接收機構整齊排列在長方形箱體內，在長方形箱體的上方安裝了一個水箱，在長方形箱體的上面蓋有一塊平面透明蓋板，平面透明蓋板將各太陽能聚光接收機構封閉在長方形箱體內，各太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的開口正對平面透明蓋板，各個太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線相互平行，各個太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線位于同一個與平面透明蓋板平行的平面上，各個太陽能聚光接收機構的光能接收器安裝在該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線上，

各太陽能聚光接收機構的光能接收器由一根長直的凹形空心導熱管、一根長直的半圓柱面透明導光蓋和兩塊長方形平面反光鏡構成，各個光能接收器的凹形空心導熱管的下端通過一根冷水管與水箱相通，各個光能接收器的凹形空心導熱管的上端通過一根熱水管與水箱相通，

各光能接收器的兩塊長方形平面反光鏡對稱的位于該光能接收器凹形空心導熱管的開口處的兩側，其中一塊長方形平面反光鏡的一條長邊與該光能接收器的凹形空心導熱管開口處的一條直邊相連接，另一塊長方形平面反光鏡的一條長邊與該光能接收器的凹形空心導熱管開口處的另一條直邊相連接，兩塊長方形平面反光鏡的另外兩條長邊之間形成一條寬度相同的光線入射狹縫，該光能接收器的半圓柱面透明導光蓋蓋在該光線入射狹縫上，各光能接收器的半圓柱面透明導光蓋、凹形空心導熱管和兩塊長方形平面反光鏡構成一個閉合空腔，

各太陽能聚光接收機構光能接收器的凹形空心導熱管對稱的位于該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的的對稱面的兩側，各太陽能聚光接收機構光能接收器的凹形空心導熱管的開口方向正對該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反光面，各太陽能聚光接收機構光能接收器的半圓柱面透明導光蓋的軸線與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，各太陽能聚光接收機構光能接收器的兩塊長方形平面反光鏡之間形成的光線入射狹縫與該太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的焦線相互重合，

當太陽光垂直于平面透明蓋板入射時，入射光線通過各太陽能聚光接收機構的拋物柱面反光鏡的反射聚焦后都能穿過兩塊小平面反光鏡之間形成的光線入射狹縫照射在各光能接收器的凹形空心導熱管內，照射在各光能接收器的凹形空心導熱管內的光能通過各光能接收器的凹形空心導熱管轉換為熱能，因各光能接收器的半圓柱面透明導光蓋、凹形空心導熱管和兩塊小平面反光鏡構成一個閉合空腔，并且兩塊小平面反光鏡之間形成的光線入射狹縫很窄，凹形空心導熱管上的反射光線經各光能接收器的兩塊小平面反光鏡的反射再次照射在各光能接收器的凹形空心導熱管上，光能的大部分在閉合空腔內轉變為熱能，因此大幅提高了各光能接收器的光熱轉換率。

本發明的有益效果是：通過各拋物柱面反光鏡的反光聚焦作用大幅提高了照射在光能接收器上的太陽光的強度，因而大幅提高了光能接收器的光熱轉換率，實現了在強光和弱光的環境下都有較高的光熱轉換率。

附圖說明：

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。