[实用新型]一种新型聚光太阳能采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型聚光太阳能采集装置。

背景技术

传统的燃料能源正日益枯竭，能源的过度开采对自然环境造成的破坏及污染日益严重，不利于世界的可持续发展；因此世界各国都把目光投向了可再生能源，希望可再生能源能够改变人类的能源结构，太阳能以其独有的优势成为发展的重点，如何将太阳能有效地转化为可支配的能源，是目前各国专家正在努力研究的课题。

聚光太阳能采集系统是目前研究的一个热点，太阳能聚光系统有关着广泛的应用，如在冶炼上可以实现较高的温度；而在光伏发电领域则可以大大节约光伏电池的面积，从而节省大量成本。目前聚光方式主要有反射式聚光和透射式聚光两种。反射式聚光利用球面或者非球面的反射镜来聚光，太阳能收集器位于聚光镜的焦点附近；透射式聚光利用会聚透镜来聚光，太阳能收集器同样位于聚光镜的焦点附近。因此，为了太阳光的有效利用，不管是反射式聚光还是透射式聚光，太阳能收集器都必须位于聚光镜的焦点附近，而一天之中太阳的光照角度是不同的，因此聚光太阳能采集系统往往需要增设一个太阳光自动追踪系统，使得太阳光在任意时刻都以同一个角度辐照在聚光镜上。增设太阳光追踪系统使得整个太阳能采集系统的成本大大增加，安装调试复杂，系统工作稳定性变差，另外太阳光追踪系统还需要额外的动力驱动。

实用新型内容

为解决上述聚光太阳能采集系统所存在的问题，本实用新型旨在提出完全利用光学原理以实现对太阳光进行追踪的一种新型聚光太阳能采集装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型聚光太阳能采集装置，其特征在于：在光路中设有三个或三个以上面向不同的会聚透镜；会聚透镜光路下方设有涂覆有反射膜的反射镜组成的光漏斗，光漏斗光路下方设有太阳能收集器，光漏斗把会聚透镜会聚的光反射到太阳能收集器上。

本实用新型的会聚透镜为凸透镜、费涅耳透镜或非球面透镜，用于将光路中的太阳光透射会聚到光漏斗；光漏斗可以由多块平面反射镜组成，也可由一整块或者多块非球面反射镜组成，光漏斗可以是闭合的也可以不闭合，光漏斗用于将会聚透镜会聚的光都反射到太阳能收集器；太阳能收集器为光伏电池或太阳能集热器，用于接收来自光漏斗的太阳光并将其转化成电能或热能。

本实用新型的有益效果是：会聚透镜可聚光透射各方向的太阳光，并由光漏斗对会聚透镜的会聚光进行反射，由设于光漏斗下方的太阳能收集器接收，将光能转化成电能或热能，通过会聚透镜及光漏斗组成的全方位光线会聚系统可对不同时刻不同方向的太阳光进行追踪会聚，即完全利用光学原理实现对太阳光进行追踪，勿需再额外增加传统机电自动化装置来跟踪太阳光，使得本实用新型的制造成本大大降低，安装调试简便，工作稳定性增加。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型在太阳相对于地球不同时刻时的工作光路示意图。

图中：1.会聚透镜；2.反射镜；3.光漏斗；4.太阳能收集器；5.太阳。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示的一种新型聚光太阳能采集装置，在光路中设有三个面向不同的会聚透镜1，本新型的会聚透镜1为凸透镜；会聚透镜1光路下方设有涂覆有反射膜的反射镜2组成的光漏斗3，本实用新型以四块平面反射镜2组成一闭合的光漏斗3为例，一般利用凸透镜时，光斑上光强的分布往往很不均匀，中间有亮点或者边缘有明显光环，通过光漏斗3反射调节可以一定程度上改善光斑光强的均匀性；光漏斗3光路下方设有太阳能收集器4，光漏斗3把会聚透镜1会聚的光反射到太阳能收集器4上，太阳能收集器4为光伏电池或太阳能集热器，太阳能收集器4用于接收来自光漏斗3的太阳光并将其转化成电能或热能。

本实用新型的工作原理及光路如图2所示，太阳5在一天中处于不同的时刻的光照射角度不同，不同照射角度的太阳光都能通过面向不同的会聚透镜1会聚，会聚透镜1将阳光会聚照射到光漏斗3中，由光漏斗3对各个方向会聚光进行反射，进入光漏斗3的太阳光经光漏斗3集束反射至太阳能收集器4进行能量转换，得到所需要的电能或热能。