[发明专利]一种太阳能聚集装置和采用该装置的建筑构件

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能应用技术领域，具体来说涉及太阳能聚集装置。

背景技术

太阳能作为一种洁净、环保的能源，长期以来人们一直致力于对其的开发和利用。特别是近年来，由于油价的不断攀升和对环境保护要求的提高，以及大气二氧化碳排放量的限制，各国更加努力地开展了太阳能利用方面的研究。

由于太阳辐射的功率密度较低，为了充分地利用太阳能，跟踪太阳光的位置变化并将其光线聚集转化为热能和电能，是太阳能利用中非常重要的技术。

现有太阳能聚集技术中，如美国专利US4296737，US4770162，US4148564和US5832362分别公开了具有抛物面反射镜、费涅尔镜、平面条反射镜等结构的太阳能聚集装置，但这些太阳能聚集装置中都存在一个主要问题，即结构自身的重力和要承受风的影响而增加结构的质量。一般的风力将使反射镜扭曲和变形，降低收集的效率。如果是大风和强风将毁坏整个系统，同时这些收集系统不能防雨和防尘，且不方便维修，使得成本和造价不断地升高。

虽然有一些小型的太阳能利用系统采用了在吸收装置表面覆盖玻璃板的方式，达到防尘或抗风效果，但使用面积较小，单片玻璃覆盖在装置外壳上防止了灰尘污染，但导致了热量吸收性能的降低，因此无法形成工业化使用效果。另外，小型槽式线形聚焦装置单条焦线长度较短，单条吸收装置也短，存在反射光线不能充分被吸收装置获得、边界损失较多、效率低的缺点。此外，材料利用率也低，制造成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供克服以上问题的太阳能聚集装置。

为此，本发明提供一种太阳能聚集装置。该太阳能聚集装置包括封闭式框架，反射镜和吸收装置。封闭式框架的透光面使用玻璃板覆盖，反射镜安装在封闭式框架内并且具有长焦线，吸收装置安装在反射镜的长焦线位置，反射镜跟踪太阳的位置变化进行调整而将太阳光反射到所述长焦线，其中所述吸收装置是光伏吸收装置或者光伏/光热复合吸收装置。

反射镜可以采用轻体结构。

反射镜可以采用抛物槽或抛物槽组合或菲涅耳阵列形聚焦结构。

反射镜可以采用前反射形式。反射镜可采用具有高反射率的薄铝板，也可采用在薄膜基材上镀制纯银、纯铝或其它高反材料作为反射膜。进一步优选的是，反射镜的反射膜上覆盖增强反射涂层，进一步提高反射率并保护反射涂层。

可以在反射镜后部安装支撑架增强反射镜强度保持形状精度。多个支撑架采用玻璃管骨架结构模块化连接。

太阳能聚集装置可以包括连接装置，连接装置连接至所述多个模块中的吸收装置。该太阳能聚集装置可以模块化拼装后利用连接装置连接各太阳能吸收装置形成更大规模的太阳能聚集装置。

太阳能聚集装置可以用作为建筑构件，例如搭建建筑物的顶部或墙体使用，既节约了建筑成本，同时不需增加额外的安装空间为本装置的推广提供帮助。

本发明的结构和已有的太阳能聚集装置相比较具有以下优点：

(1)本发明将太阳能聚光器安装在封闭式框架内，使大面积的反射镜不必考虑抗风性及沙尘污染，大大减少材料使用，降低成本，无风力影响，轻体结构，也大大降低跟踪驱动系统的功率及强度，对于提高跟踪精度，降低成本大有帮助。(2)模块化框架和模块化反射镜结构可以得到长的焦线，在长焦线位置安置的长线形吸收装置可避免短装置造成的边界损失，提高吸收效率并降低成本；(3)本发明采用模块化拼装组合结构，制造方法简单，成本造价低廉，安装和维修异常方便，适合大规模推广应用；(4)本发明还可作为搭建建筑物的顶部或框架使用，既节约建筑成本，又有利于装置的推广使用。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，其中：

图1是本发明太阳能聚集装置的结构示意图；

图2是反射镜面拼装形成长聚焦线结构的示意图；

图3是反射镜面整体示意图；

图4是轻体结构反射镜面示意图；

图5是太阳高度角较低时的反射镜位置示意图；

图6是太阳高度角较高时的反射镜位置示意图；

图7是太阳高度角最高时的反射镜位置示意图；

图8是将本发明的太阳能聚集装置直立放置的示意图；

图9，图10和图11分别表示了反射镜采用菲涅耳阵列形结构时不同太阳入射角度下的状态图；

图12表示了本实用新型另一太阳能聚集装置的结构示意图。

具体实施方式