[实用新型]接头导光镜

说明书

一、技术领域

本实用新型属于新能源或可再生能源领域中的太阳能光热利用技术，用于槽式太阳能集热装置的集热管接头处，引导阳光至集热管主段上。

二、背景技术

槽式太阳能集热装置因长度原因，集热管需要多根串联连接，其连接接头处也会接收到集热装置聚光镜的聚集光和太阳直射光，而该处并无玻璃管真空夹层。如果在接头处安装保温材料，则接收到的太阳能无法传给内部介质；如果接头裸露，则要增加散热损失；因此这是一个两难问题。

目前世界上解决这一问题的方法是在集热管端部安装圆环形平面反射镜，可在太阳光斜射时将集热装置聚光镜聚拢来的部分聚集光和太阳直射光引导至集热管上，还有一大部分聚集光和太阳直射光被浪费。

以上背景技术可参考：

1、槽式太阳能集热装置目前主流产品。

2、德国肖特公司的太阳能集热管产品。

三、发明内容

当前槽式太阳能集热装置需要解决集热管连接接头处(包括支撑集热管的支架)收集到的太阳能得不到充分利用的问题。

本实用新型描述的集热管接头导光镜，由一组平面反射镜组、两组锥面反射镜组和固定架所组成。平面反射镜组由两块背面斜靠的平面镜组成，位于上方，用以将太阳直射光反射到集热管主段(带有玻璃管真空夹层段)上和集热装置聚光镜上；两块平面反射镜上边缘合在一起，镜体成一夹角，一般选用锐角，上边缘直线与集热管的轴线垂直，同时平行于聚光镜开口平面。锥面反射镜组各由两块锥底紧靠的锥面镜(部分扇形)组成，位于下方，用以将集热装置聚光镜反射来的聚集光再反射到集热管主段上；两块锥面镜的底部边缘合在一起，椎体底部平面垂直于集热管轴线，锥体轴线与集热管轴线重合；两锥面母线形成一夹角，一般选用锐角，锐角边缘朝外。固定架用以将平面反射镜组和锥面反射镜组固定在相应的位置，并共同组成一个门形(从集热管轴向看)，骑马式安装在集热管接头和/或集热管支架处。

接头导光镜的工作原理：在跟踪装置的作用下，集热装置聚光镜的开口始终朝向太阳。集热管接收到的光有两种——太阳直射的平行光和聚光镜反射来的聚集光。太阳的平行光束照射到上方的平面反射镜组后，被镜边缘锐角分成两部分，各自被镜面反射出去，反射光束仍然是平行光束，只是沿集热管轴向发生了偏转，其靠中间部分的平行光束落在集热管主段(带有玻璃管真空夹层)上，而外侧部分的平行光束落在聚光镜上，被再次反射聚焦到集热管主段上。对于聚集光而言，从横截面看是辐射状(聚拢状)光线，沿集热管轴向看仍然是平行光线。集热装置聚光镜聚集来的光束照射到下方的锥面反射镜组后被镜边缘锐角分成两部分反射出去，从横截面看仍然保持聚集的方向(指向集热管)，而沿集热管轴向则发生了偏转，不能到达集热管接头，最终落在集热管主段上。可见，无论是直射太阳光还是集热装置聚光镜的聚集光，只要是射向集热管接头，都会被接头导光镜引导到集热管主段上，结果提高了槽式集热装置的集热效率。

本实用新型所述的集热管接头包含支撑集热管的支架。

四、附图说明

图1是接头导光镜的正面视图。图中：1-平面反射镜组，2-锥面反射镜组(左右各一组)，3-固定架。图中的中央虚线表示集热管接头的横截面，L0、L1分别表示太阳直射光束和集热装置聚光镜聚拢来的聚集光束。

图2是图1所示图形沿A-A的剖视图，为直射光束和聚集光束被反射到集热管主段(图中的虚线)上的原理示意。图中的编号、标记与图1完全相同。

图3是接头导光镜的电脑效果图，用以帮助大家对接头导光镜的想象。图中的编号、标记除电脑效果图的坐标(Xc/Yc/Zc)外与图1完全相同。

五、具体实施方式

1、平面反射镜组(1)，从正面看(图1)呈矩形，从侧面看(图2)呈等腰三角形，用金属浇铸、锻压，或用薄钢(铁)板加工成型，或用耐高温塑料注塑成型，通过螺纹连接件或焊接方式将其底部固定在固定架(3)的顶部，两侧平面贴上矩形的平面反射镜或反光膜，或抛光成镜面就成了。

2、锥面反射镜组(2)，从正面看(图1)呈扇形，从径向截面看(图2、图3)呈三角形，外边缘呈圆弧形刀口状。用金属浇铸、锻压，或用薄钢(铁)板加工成型，或用耐高温塑料注塑成型，通过螺纹连接件或焊接方式将其内圆弧面固定在固定架(3)的下部相应位置，锥面贴上弧形反射镜或反光膜，或抛光成镜面就成了。此件贴反光膜比较容易制作：按照锥面展开成扇形平面，裁剪后贴在相应的锥面上。当然，用特定的材料(如不锈钢或铝)制作，表面抛光成镜面也较容易。

平面反射镜组(1)和锥面反射镜组(2)可以制作成空心，里面填充保温材料。

3、固定架(3)，呈门状框架形，见图1和图3。由于固定架(3)直接与集热管接头(或支架)接触，温度很高，因此需用耐高温材料制作，一般采用金属材料。固定架(3)可与平面反射镜组(1)和锥面反射镜组(2)可制成一体，也可制作成独立体，再通过一定的方式连接在一起。固定架(3)可通过螺纹紧固件或铆接或焊接方式固定在集热管接头或支架处，本实施方案中，在平面反射镜组(1)的下方留有4个螺栓孔，用于螺纹紧固件固定用。在集热管接头支架的相应位置也要预先打好对应的螺栓孔，螺栓孔的具体位置既要确保具有拧紧螺丝的空间，更要确保锥面反射镜组(2)的轴心线与集热管轴线重合。