[发明专利]一种多用途太阳能收集与利用系统

权利要求书

1、一种多用途太阳能收集与利用系统，包括凹面聚光镜(3)、光收集传输器(5)、光传输转向器(6)、光传输与热收集管(7)、光伏发电箱(9)等。其特征是：所述凹面聚光镜(3)的焦点位置上经定位支架(4)设有光收集传输器(5)，数个光收集传输器(5)的光输出端(53)并联后与光传输转向器(6)相连接，光传输转向器(6)再与光传输与热提取管(7)相连接，后者将多个凹面聚光镜(3)聚焦的光能输送至光伏发电箱(9)发电或直接用于炊具加热。高位水箱中的水从光传输与热提取管(7)的冷水进口(75)进入导管夹层，提取光传输损耗热后由热水出口(74)循环进入高位水箱(10)中储存。

2、根据权利要求1所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：所述凹面聚光镜(3)的前凹面体(31)与后凹面体(33)为旋转抛物线结构，其抛物面的抛物线参数相同。前凹面体(31)由高透光率的薄壁、等厚度玻璃制成，后凹面体(33)由玻璃或其他结构材料制成。前凹面体(31)的向外凸表面或后凹面体(33)的向内凹表面镀制有金属反光层，前凹面体(31)与后凹面体(33)组合为一体，中间反光材料层与大气隔离。

3、根据权利要求1、2所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：凹面聚光镜(3)所聚焦的太阳光线束的立体角α应满足：α≤2arcsinn2-1,]]>其中，n为光收集传输器(5)的光传输介质的折射率。

4、根据权利要求1所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：所述光收集传输器(5)的光收集头(52)的端面为平面，园锥体光收集头(52)的立体角与经光传播方向调整后的聚焦光束的立体角δ相当。圆柱体状全反射光传输段(53)的直径与凹面聚光镜(3)所聚焦的太阳光束的焦斑的直径相当。所述光收集传输器(5)由高纯石英玻璃制成，石英玻璃玻璃中Fe、OH等杂质总含量宜低于1ppm。

5、根据权利要求4所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：光收集头(52)的端面为内凹球面或外凸球面，或外凸球面与平面、内凹球面与平面组合形成的曲面之一，光收集头(52)的中心对称轴为这些曲面的对称轴。

6、根据权利要求1所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：所述光传输转向器(6)由数个长度为l，直径为d_i的直圆管型反光管(62)和弯圆管型反光管(63)串接而成，且d₁>d₂...>d_n；d₁-d₂＝d₂-d₃＝...＝d_n-1-d_n＝Δ_d。

7、根据权利要求1所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：所述光传输与热提取管(7)由反光管(71)，套管(72)、冷水进口(73)、热水出口(74)和保温材料层75构成。其中，冷水进口(73)和热水出口(74)分别与高位水箱(10)的对应接口相连。

8、根据权利要求1、6、8所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：所述光反光管(62)、(63)和(71)由玻璃或其它结构材料制成，内表面镀金属反光层，内表面抛光；所述反光管(62)、(63)和(71)以可由高纯薄壁石英玻璃管制成，石英玻璃管外表面镀金属反光层；金属反光层上再加制防水、防氧化保护层，该保护层为玻璃或其它防水、防氧化涂层材料。

9、根据权利要求1所述多用途太阳能收集与利用系统，其特征是：光伏发电箱(9)为多面体箱型结构。多面体框架(91)的一个面为反光平面镜(92)，反光平面镜(92)上设有光输入孔(93)，多面体框架的其余面为市售太阳能光伏板(94)，其感光面都向内。