[实用新型]太阳能集束接收器及太阳能集束传输系统

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能综合利用技术领域，特别涉及一种太阳能集束传输系统与核心构件。太阳能是一种清洁的、取之不尽用之不竭的能源，可用于建筑取暖、照明；农牧业、工业生产；海水淡化、发电等等。 

背景技术

随着能源危机和环境污染问题的加重，世界各国都在加大太阳能技术开发和利用的力度，有关太阳能利用的新专利、新技术、新产品、新项目、新政策层出不穷，在科研、生产、应用各领域形成了不断升级的竞争高潮。直到目前为止，全世界有关太阳能利用无论是聚焦型应用还是平板型应用，尽管具体技术千差万别，但都还停留在所在地直接取用的传统方式上。因而造成应用项目一次性投资巨大；设计、审批、施工、调试周期长；项目规模可扩展性差；为追求效率而采用高端技术，使成本不断增高。 

其实太阳能并不是珍惜资源，无处不在，只要技术适当，任何人任何地方都可利用；数量巨大--取之不尽，每年到达地球表面的太阳能是目前全球总能耗的近两万倍；永远提供--用之不竭，太阳已经生存了150亿年，还可再存在1000亿年，而地球的寿命还只有50多亿年，所以太阳能是一种持久的、廉价的、清洁的、安全的能源。 

问题的关键是，到达地球表面的太阳辐射能的总量尽管很大，但是能流密度却很低。平均说来，北回归线附近夏季晴天中午的太阳辐射强度最大，约为1.1～l.2kw／m²，即投射到地球表面1 m²面积上的太阳能功率仅为l kW左右；冬季大致只存一半，而阴天则往往只有五分之一左右。因此，想要得到一定的辐射功率，就只有一种可行的办法：使采光面积增大，同时提高采光面的受光率。可是目前采取的所在地直接取用方式，使得采光面积受到地域、资金、相邻环境、技术条件等局限，使得太阳能应用项目总有欠缺感，使得太阳能的受益范围、应用领域难以扩大。毕竟一时、一地的太阳照射面积总是有限的。本诉求的核心价值是摒弃太阳能在应用地直接取用方式，实现太阳能的采、用分离，使太阳能可以像水、电、天然气等其它能源一样，开采、传输不与具体应用直接对应；以系列化、标准化、通用型模式配送，使太阳能真正成为一种方便的普及型能源。从而改变现有光伏发电、光热发电、太阳能照明、太阳能热水器等的效率低、成本高、应用难状态，进而开拓农牧业、工业、建筑业等太阳能直接利用的新领域。 

发明内容

本实用新型目的是解决现有太阳能利用因应用地直接取用而导致的效率低、成本高、应用难问题，提供一种太阳能集束接收器与传输构件及太阳能集束传输系统，采用太阳能的采、用分离、集中传输方式，为太阳能利用的提高效率、降低成本、拓展领域提供手段。 

首先，本实用新型提供了一种太阳能集束接收器（见图1），该接收器由大回转抛物面和小回转抛物面构成，两个回转抛物面相对放置，且两个回转抛物面的焦点重合、对称轴在同一直线上，大回转抛物面的中心部位开有一个作为光路的通孔，该通孔与导光管连接，小回转抛物面的口型直径与大回转抛物面中心部位的通孔直径相吻合。 

其次，本实用新型提供了一种由以上所述的太阳能集束接收器构成的光能集散单元（见图8和图9），该光能集散单元由至少两个以上所述的太阳能集束接收器构成，各太阳能集束接收器中的导光管通过光束转向器及导光管汇聚于一处，并通过光束分合器将各路光汇聚成一束光再经光束集散器进一步集束后通过导光管输出。 

第三，本实用新型提供了一种由以上所述的光能集散单元构成的太阳能集束传输系统（见图10和图11），该传输系统由至少两个以上所述的光能集散单元构成，各光能集散单元中的输出导光管通过光束转向器及导光管汇聚于一处，并通过光束分合器将各路光汇聚成一束光再经光束集散器进一步集束后通过导光管输出。 

其中，光能集散单元和太阳能集束传输系统中所述的光束转向器的结构相同，所述的光束分合器及光束集散器的结构也相同。 

所述的光束转向器包括一个弯管，弯管内的转弯处设置一个反光镜面并使入射光和反射光分别与弯管两端的轴线方向平行。此种光束转向器称为基本型“光束转向器”。 

所述的光束转向器还可以是可控型“光束转向器”，该可控型“光束转向器”包括一个四通型管体，其中一个端口为光能入射口，在四通型管体内的中间通过转轴安装有一个可旋转反光镜面。 

所述的光束分合器包括一个五通型管体，其中一个端口为光能出射口，其余四个端口为光能入射口且轴线方向与光能出射口的轴线方向垂直，五通型管体内的中部与各光能入射口相对各放置有一个反光镜面，反光镜面与光能入射口和光能出射口的轴线方向均成45°夹角，四个反光镜面构成一个四棱台或四棱锥形。