[实用新型]高倍复合聚光透镜

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种聚光透镜，尤其涉及一种用于采集太阳能的高倍复合聚光透镜。

背景技术

新能源是二十一世纪世界经济发展中最具决定力的五大技术领域之一。新能源要同时符合两个条件：一是蕴藏丰富不会枯竭；二是安全、干净，不会威胁人类和破坏环境。照射在地球上的太阳能非常巨大，大约40分钟照射在地球上的太阳能，便足以供全球人类一年能量的消费。可以说，太阳能是一种清洁、高效和永不衰竭的新能源。目前，各国政府都将太阳能资源利用作为国家可持续发展战略的重要内容。光伏发电具有安全可靠、无噪声、无污染、制约少、故障率低、维护简便等优点，在我国西部广袤严寒、地形多样和居住分散的现实条件下，可以发挥非常独特的作用。

太阳能的利用可以是聚光的、也可以是非聚光的。太阳能非聚光发电要用大面积的光伏电池，发电设备造价较贵，影响太阳能发电的推广。聚光太阳能的利用主要是用聚光器将太阳热量聚集起来用于发电、热水等，目前太阳光的聚集主要有抛物面反光式、普通圆形透镜聚光式及环状菲涅耳透镜聚光式。抛物面反光式聚光器结构较复杂、制造困难、成本高，普通园形聚光透镜也有制造困难、成本高的缺点，都难以推广使用。而现在用于太阳能聚光发电的环形菲涅耳透镜，它是用塑料加工成的，一方面它的聚光效率差，使用寿命短，另一方面造价也较昂贵，因此制约了其在聚光太阳能发电的大面积推广。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述太阳能聚光器的缺点，提供一种结构简单、成本低、聚光效果好且透光率高的高倍复合聚光透镜。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种高倍复合聚光透镜，包括两个菲涅耳透镜、固定框架及固定条，其中，两个菲涅耳透镜正交重叠设置于固定框架内，固定条设于两个菲涅耳透镜之间；菲涅耳透镜的焦距为280-360mm，且包括设于其中心线上的条形中心平板部以及至少两组对称设于中心平板部两侧的棱镜组，中心平板部与棱镜组的宽度相同，均为10-12mm；棱镜组包括至少一个与中心平板部平行设置的直角棱镜，直角棱镜的一直角边靠近中心平板部设置；同一棱镜组中直角棱镜的斜面与底面之间的夹角α角相同，α角可在1-35°范围内选取。α角按下列公式计算得出：

∠α＝arctg α

tgα=sinβn12-cosβ]]>

∠β＝arctg β

tgβ=dF]]>

式中n₁₂为光从空气到菲涅耳透镜玻璃的折射率，d为各个棱镜组的中心到中心平板部中心的距离，F为中心平板部中心到焦平面的距离。

本实用新型的中心平板部两侧对称设置两组以上的棱镜组，不同棱镜组中直角棱镜的α角不相同，越远离中心平板部的棱镜组中直角棱镜的α角越大。

本实用新型的中心平板部两侧分别对称最佳设置有12个棱镜组。

本实用新型的固定框架上设有与其它器件之间联接的安装孔。

由以上可见，本实用新型采用具有多组面积相同的棱镜组的菲涅耳透镜，上下正交叠置，使折射汇聚后的光照强度增强，将入射到不同棱镜组上的太阳光或其它平行光同时折射汇聚到预先设定的面积和位置，可以用很小面积的光伏电池发电，从而使发电效率大大提高，成本降低，利于太阳能发电技术的推广。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为图1的左剖视图。

图3为图1的俯视图。

图4为本实用新型实施例1上菲涅耳透镜1剖面图图的局部示意图。

图5为本实用新型实施例5上菲涅耳透镜的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。为了便于说明，将直角棱镜的斜面与底平面(即光线入射面和出射面)之间的夹角定义为α角。

实施例1