[實用新型]一種太陽能收集裝置

有效

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• 申請日: 2015-11-29
• 公開（公告）號: CN205176371U
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 曹鉅旋;劉健;周健華;董覺文;桑顯文;侯釗;顧傳海;張寧;張燕;龔凌;郭宇;張校源;陳龍
• 申請（專利權）人: 交通運輸部南海航海保障中心北海航標處
• 主分類號: G02B19/00
• 分類號: G02B19/00
• 代理公司: 北海市佳旺專利代理事務所(普通合伙) 45115
• 代理人: 黃建中

技術領域

本實用新型涉及的是一種太陽能收集裝置，屬于太陽能利用技術領域。

背景技術

太陽能是一種綠色能源，太陽能的利用是讓太陽直接照射在太陽能電池板上，通過光—電轉換而將太陽能轉換成電能輸出過程，在這個過程中，太陽的照射時間、照射強度、能量密度及照射角度都對太陽能板的發(fā)電效率有很大影響。傳統(tǒng)的太陽能收集裝置只是在太陽光照射到的地方，平鋪太陽能板，這樣的收集裝置，就存在著太陽能板接受太陽照射的效率不高的問題，因為太陽是自東向西移動的，對同一物體的照射隨著太陽的移動，照射角度會產生變化，并受云層、風的影響，光強度及能量密度都有變化，因此，太陽能板的發(fā)電量會有不同結果。太陽能板的主要發(fā)電構件是太陽能電池片，主要有晶體硅太陽電池片和薄膜太陽能電池片，按目前的科技發(fā)展水平，這兩種太陽能電池片的制備成本還是比較高的，這就要求在有限的太陽能板上，最大限度的發(fā)揮太陽能板的發(fā)電效能。需要太陽能板發(fā)揮最大效能，就得讓太陽能板受到最長照射時間、最佳照射角度、最大照射強度的陽光照射，使其得到最強能量密度。經過檢索，并未發(fā)現有這方面的技術披露，而解決這些問題正是本實用新型的意義所在。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是提供一種太陽能收集裝置，使得太陽能板通過收集裝置，得到最長照射時間、最佳照射角度、最大照射強度的陽光照射，得到最強能量密度。克服傳統(tǒng)太陽能板在陽光照射過程中，受太陽照射角度，照射方向、照射時間，照射強度的影響，而達不到最佳效能的不足。

上述發(fā)明目的由下述具體技術方案實現：一種太陽能收集裝置，包括支撐架，在支撐架的頂端設置有半球形的凸透鏡集合體，所述凸透鏡集合體由10-100個凸透鏡集合而成，每個凸透鏡由底部和透鏡部組成，底部是一六面體，截面是正六角形，相鄰的凸透鏡的六面體底部的邊相互連接形成半球形的凸透鏡集合體，在凸透鏡集合體下設置有一個能上下移動調整焦距的凹透鏡。

采取上述措施的本實用新型，由凸透鏡集合體與凹透鏡組合而成，兩者可以采用玻璃或塑料制備，因為材料不同，存在著透光強度不相同的問題，但本實用新型的凸透鏡集合體經陽光照射后，透過凸透鏡集合體的每個凸透鏡形成的焦點集合形成了一個焦面，此焦面與凹透鏡的焦點形成了交集，即凸透鏡集合體形成的焦面聚集在凹透鏡的焦點上，凸透鏡集合體的焦面與凹透鏡的焦點形成了共軛，因此，不同角度的光線從凸透鏡集合體折射后從凹透鏡出來的光線都是平行的，是一種平行光，平行光垂直照射到太陽能板上時，太陽能板接受到的光線最強，能量最集中，能量效率最大，光線聚集的時間最長，能量密度最大。因此，本實用新型能使太陽能板在單位面積內達到了最大的效能。本實用新型適用范圍廣，性價比顯著，尤其適合于航標燈架的自身用電要求，投資少效率高。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖；

圖2是本實用新型凸透鏡六面體的底部形狀放大圖；

圖3是本實用新型圖2的A—A剖示圖。

具體實施方式

上述附圖的序號說明：支撐架1，凸透鏡集合體2，凸透鏡3，底部3-1，透鏡部3-2，凹透鏡4，上下移動裝置4-1，太陽能板5。

如上述附圖所示，本實用新型有支撐架1，在支撐架1的上端設置有半球形的凸透鏡集合體2，凸透鏡集合體2由10-100個凸透鏡3集合而成，凸透鏡3由玻璃或塑料制備，凸透鏡3包括兩個部份，即六面體的底部3-1和透鏡部3-2，這兩部份無縫連接，底部3-1截面形狀呈正六角形，正六角形的底部3-1有六條邊，邊寬1-10厘米，相鄰的兩個凸透鏡3的底部3-1的邊與邊連接，若干個凸透鏡3通過底部3-1的邊與邊連接形成半球形的凸透鏡集合體2。凸透鏡3的制備材料是玻璃或透明塑料，通過模具制備，因而凸透鏡集合體2能通過模具整體制備。當凸透鏡集合體2由單個凸透鏡3獨立制備組合時，則由底部3-1的邊與邊通過粘結或緊固件連接，形成完整的凸透鏡集合體2。因為規(guī)格不同材料不同，凸透鏡集合體2的直徑也不同，凸透鏡3六角形的底部3-1邊長也就不同，因此，凸透鏡3的六面體的底部3-1的邊長與凸透鏡集合體2的直徑的長度比是1：10-50。在凸透鏡集合體2的下面設置有一個凹透鏡4，凹透鏡4的制備材料是玻璃或透明塑料，在支撐架1與凹透鏡4的連接處設置有上下移動裝置（4-1），使得凹透鏡4能夠在支撐架1上上下移動而調整凹透鏡4與凸透鏡集合體2的距離，這樣的設置是為了使得陽光透過凸透鏡集合體2照射到凹透鏡4上時，凸透鏡集合體2所形成的焦面與凹透鏡4的焦點交集而形成共軛。在凹透鏡4的下面是太陽能板5，透過凹透鏡4的光線照射到太陽能板5上，讓太陽能板5產生光-電轉換。本實用新型的工作狀態(tài)是這樣的：在陽光下，光線照射凸透鏡3，透過凸透鏡3產生一個焦點，凸透鏡集合體2上有若干個凸透鏡3，因此，不論光線從哪個角度照射凸透鏡3，每個凸透鏡3都會產生一個焦點，若干個焦點形成一個焦面，此時調整凹透鏡4與凸透鏡集合體2的距離，使得凸透鏡集合體2形成的焦面與凹透鏡4的焦點交集，形成光線共軛，透過凸透鏡3的光線再透過凹透鏡4即形成了平行光線，平行光線照射太陽能板5上。因此，不論陽光照射凸透鏡集合體2的角度如何變化，照射太陽能板5的光線都是平行光線，并且是直射太陽能板5。同時，因為照射凸透鏡3的太陽光形成的焦點再通過凹透鏡4并與其焦點交集，光密度得到了提高，太陽能板5上的能量密度也相應提高。因此，不同方向及不同角度的陽光通過凸透鏡集合體2再通過凹透鏡4，光線形成了平行光，垂直照射到太陽能板5上，使太陽能板5最大限度地收集了太陽能，光能量集中，光密度提高，延長了太陽光照射太陽能板5的時間，提高了太陽能板的能量密度，在單位面積內，最大限度地提高了太陽能板5的光-電轉換效率。