[实用新型]一种太阳能转换装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能转换装置，具体涉及一种包括抛物面镜、导光柱、受光装置和固定架的太阳能转换装置。

背景技术

太阳能是一种比较理想的能源，被广泛使用，由于太阳与地球的体积比，以及太阳与地球的距离，人们使用的太阳光可以被视为平行光束，如果直接利用此平行光束进行太阳能转换，则效果一般，最好能把平行的太阳光束聚集，则会提高太阳能转换效率。

抛物面镜可以用来聚焦平行光束(太阳光)，当入射的平行光束平行于抛物面镜的主轴时，平行光束会被聚焦在抛物面镜的焦点。故抛物面镜被广泛使用。

经抛物面镜聚焦后的聚焦光束有时候不能被直接应用，需要通过导光柱来传输给受光装置，从而使平行光束最终聚集于受光装置。

导光柱就是将光以最小的损耗从一个光源传输到距离该光源一定距离的另一个点的装置。光线是依靠全内反射在导光柱内部传输的。

导光柱一般包括接收入射光线的光线输入端，以及输出光线的光线输出端。光线输入端一般包括入射面，光线输出端一般包括出射面。导光柱还包括用于内部传输光线的反射面。

入射光通过入射面进入导光柱，一般会发生折射。特别是对于聚焦光束，光束中的各光线在入射面的入射角度不同，光束在进入导光柱时，会在入射面发生复杂的折射，不利于光线在导光柱内的传播。严重时，甚至光束中某些光线会在入射面形成全反射，无法进入导光柱，从而丢失该部分光线所携带的信息和能量。

而且当导光柱用于传输白光(特别是太阳光)时，由于白光(太阳光)是有多种单色光组成，即使各种单色光在入射面的入射角相同，但折射角一般会不同，会引起色散；严重时，甚至某些单色光会在入射面形成全反射，无法进入导光柱，从而丢失该单色光所携带的信息和能量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能转换装置，其能聚焦平行的太阳光束，使平行光束形成聚焦光束，且防止或减少聚焦光束在导光柱的入射面发生复杂的折射，进而使聚焦光束完整进入导光柱，防止聚焦光束中某些光线在导光柱的光线输入端被全反射而丢失，保证聚焦光束所携带的信息和能量能有效进入导光柱，并在导光柱内有效传导，并最终传输给受光装置，从而提高受光装置的太阳能转换效率。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种太阳能转换装置，包括抛物面镜、导光柱、受光装置和固定架；导光柱的光线入射面为圆柱面；抛物面镜的反光面与圆柱面相对，抛物面镜的焦点位于圆柱面的轴线上；受光装置的受光面与导光柱的光线出射面接触；受光装置包括光电转换装置和光热转换装置；抛物面镜固定于固定架底部；受光装置固定于固定架侧壁，导光柱固定在受光装置上；固定架顶面设有透光面盖。

导光柱的入射面(圆柱面)可以接收如下聚焦光束，该聚焦光束的焦点位于圆柱面的轴线上，且该聚焦光束的各光线都垂直圆柱面。该聚焦光束可以通过抛物面镜对平行太阳光束的反射来获得，所述抛物面镜的反光面与导光柱的入射面(圆柱面)相对，抛物面镜的焦点位于圆柱面的轴线上，且所述平行光束平行于抛物面镜的主轴。该聚焦光束的各光线在入射面(圆柱面)的入射角度都是90度，故各光线在入射面(圆柱面)不会发生折射(或者说折射角度为零)，聚焦光束在进入导光柱时，不会在入射面发生复杂的折射，利于各光线在导光柱内的传播。

当聚焦光束为白光(特别是太阳光)时，白光(太阳光)中的各种单色光在入射面的入射角相同，都为90度，故各种单色光在入射面(圆柱面)不会发生折射(或者说折射角度为零)，不会引起色散。

在某些特殊场合，当聚焦光束是由相对于导光柱的光密介质射入导光柱时，同样由于各光线在导光柱入射面(圆柱面)的入射角度都是90度，可以避免聚焦光束中某些光线在入射面形成全反射，无法进入导光柱，从而丢失该部分光线所携带的信息和能量；也可以避免白光的色散而引起的某些单色光在入射面形成全反射，无法进入导光柱，从而丢失该单色光所携带的信息和能量。

优选的，所述光电转换装置包括太阳能电池。

优选的，所述光热转换装置连接有导热装置。

优选的，所述导热装置连接有换热装置。

本实用新型可以把太阳能有效转换为电能和热能，对太阳能的利用率高。

优选的，所述导光柱的光线出射面设有用于让光线散射出去的散射结构。方便光线从导光柱内输出，方便受光装置接收。