[实用新型]多排联动式太阳能均匀聚光跟踪装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能均匀聚光跟踪装置，特别是一种多排联动式太阳能均匀聚光跟踪装置，属于太阳能利用领域。

背景技术

在太阳能利用领域，通常使用反射聚光镜将太阳光反射聚光到光能转换部件上。如中国专利CN201110661Y和CN1361397A中采用了轴对称抛物线型聚光镜，又如中国专利CN2090950U中的抛物柱面镜。

如果反射镜为连续的抛物线型柱面镜，当太阳光倾斜照射时，反射镜的聚焦光斑的光强分布是非常不均匀的。如图1所示，图中x轴的单位是厘米。如果抛物线柱面镜的焦距为1米，并且镜面宽度也是1米，当太阳光偏离光轴15度时，如果将10厘米宽的光伏电池放置在距反射聚光镜中心0.95米的平面中光强最强的地方。将太阳光近似为平行光，通过计算可以发现此处光的强度是非常不均匀的，在有些地方光强可以达到未对太阳光聚光时光强的120多倍，而有的地方只有几倍，甚至为零，这不仅会降低太阳能电池的输出功率(此时电池的输出功率仅为均匀照射条件下的80％～90％，参看Franklin E.T，Coventry J.S.，Effectsof highly non-uniform illumination distribution on electrical performance of solar cells.Proceedings of Solar 2002-Australian and New Zealand Solar Energy Society)，而且更为严重的是光强高的地方温度也很高，不仅会对电池产生损害，而且可能造成温度变化大的地方电池的热应力的急剧增加，使电池断裂而无法继续使用。因此这种连续型反射聚光镜不适用于反射聚光镜固定不动的系统中。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种多排联动式太阳能均匀聚光跟踪装置，它可以得到聚光均匀的光斑，改善光能转换部件上的光强分布的均匀性，从而不损坏电池，不降低光伏电池的输出功率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种多排联动式太阳能均匀聚光跟踪装置，包括若干个规格相同或相近的反射聚光镜和前后两组倾斜导轨、一个安装了光能转换部件的水平框架及传动装置，每组倾斜导轨的左右导轨分列于反射聚光镜的左右两侧，传动装置带动水平框架沿倾斜导轨前后移动，其中：

所述反射聚光镜为菲尼尔反射聚光镜，并且这些规格相同或相近的菲尼尔反射聚光镜应该平行或近似平行放置。每一个菲尼尔反射镜都由若干面细长的平面反射镜组成。

进一步地：

所述的组成菲尼尔反射聚光镜的每一面平面反射镜的中心都处在同一个反射聚光曲面上，并和这个曲面的切面重合。

所述的组成线性菲尼尔反射聚光镜的每一面平面反射镜都对应于同一个反射聚光曲面的不同切面，并与之重合或平行，在保证任意两面平面反射镜之间的夹角不变的前提下，每一面平面反射镜沿光轴的上下位置不限定.

所述反射聚光曲面是抛物线型柱面、双曲线型柱面、椭圆线型柱面、圆柱面之一。

所述组成线性菲尼尔反射聚光镜的每一面平面反射镜的宽度相同，其宽度根据需要确定：如果需要光斑均匀，则每一面平面反射镜的宽度应大于或等于光能转换部件的宽度；如果需要聚光倍数高，那么每一面平面反射镜的宽度应小于或等于光能转换部件的宽度。

所述组成线性菲尼尔反射聚光镜的每一条平面镜的宽度不相同或不完全相同。

所述的倾斜导轨与地面的夹角等于反射聚光镜与地面的夹角。

所述倾斜导轨为框架式结构。

每排光能转换部件的长度和对应的菲尼尔反射聚光镜的长度可以相同也可以不同。

本实用新型具有以下效果：由于可以得到聚光均匀的光斑，因此能改善光能转换部件上的光强分布的均匀性，从而不损坏电池，不降低光伏电池的输出功率。

附图说明

图1是连续的抛物线型柱面反射镜的光强分布图；

图2是本实用新型的装置构成图；

图3是线形菲涅尔反射聚光镜的光强分布图；

图4是光电池的冷却方式或热电联供的实施方式示意图。

具体实施方式

下面结合附图作进一步说明。