[发明专利]一种基于太阳能汇聚发电的采光装置在审
申请号: | 202210062724.3 | 申请日: | 2022-01-19 |
公开(公告)号: | CN114415359A | 公开(公告)日: | 2022-04-29 |
发明(设计)人: | 周帆;周子博;冯昱嘉;李思微;赵玉新 | 申请(专利权)人: | 中国人民解放军国防科技大学 |
主分类号: | G02B19/00 | 分类号: | G02B19/00;G05D3/20 |
代理公司: | 长沙国科天河知识产权代理有限公司 43225 | 代理人: | 赵小龙 |
地址: | 410073 湖*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 太阳能 汇聚 发电 采光 装置 | ||
本发明公开了一种基于太阳能汇聚发电的采光装置,包括反射组件、支撑组件与光纤,反射组件设在支撑组件上,且支撑组件上设有驱动机构,用于驱动反射组件在支撑组件上作旋转运动和/或俯仰运动;反射组件包括一级反射单元、二级反射单元与聚光单元,一级反射单元上具有大口径抛物面型的第一反射面,二级反射单元上具有小口径的第二反射面;二级反射单元上迎向太阳光的一端设有热电片,且热电片迎向太阳光的一侧设有散热机构,热电片与驱动机构电连接。该采光装置通过设置热电片与散热机构,热电片可以将此高温中蕴含的能量转换为电能,同时也一定程度降低温度,有效地利用太阳光中的红外热效应,为采光装置的追光过程供电。
技术领域
本发明涉及采光装置技术领域,具体是一种基于太阳能汇聚发电的采光装置。
背景技术
太阳光导入照明系统将太阳光能光纤导入系统安装在室外房顶、阳台、地面、墙壁等能一年四季均照得到太阳光的地方,通过光缆接入室内,这样每天从太阳升起到落下,室内都有阳光的直射。阳光采集装置是阳光导入照明系统的核心部分,其采光效率直接影响导入式阳光照明系统照明效果和总体成本,而为了有效保障采光装置的采光效率,需要驱动采光装置跟随太阳偏转。现有技术中采光装置大多都采用外部电源,或选择采用光伏板发电的方式用于采光装置,但是在太阳光被汇聚之后往往会产生较高的温度,光伏板在高温环境下对光能转化效率低甚至会失效,而且光伏板发电会损失部分光能,产生副作用。
发明内容
针对上述现有技术中的不足,本发明提供一种基于太阳能汇聚发电的采光装置,有效地利用太阳光中的红外热效应,进而为采光装置的追光过程供电。
为实现上述目的,本发明提供一种基于太阳能汇聚发电的采光装置,包括反射组件、支撑组件与光纤,所述反射组件设在所述支撑组件上,且所述支撑组件上设有驱动机构,用于驱动所述反射组件在所述支撑组件上作旋转运动和/或俯仰运动;
所述反射组件包括一级反射单元、二级反射单元与聚光单元,所述一级反射单元上具有大口径抛物面型的第一反射面,所述二级反射单元上具有小口径的第二反射面;
所述第二反射面位于所述第一反射面的焦点附近且正对所述第一反射面,所述一级反射单元上正对所述第二反射面的位置设有通孔,所述聚光单元位于所述第二反射面与所述通孔之间,且所述光纤的一端穿过所述通孔后位于所述聚光单元的焦点处;
所述二级反射单元上迎向太阳光的一端设有热电片,且所述热电片迎向太阳光的一侧设有散热机构,所述热电片与所述驱动机构电连接。
优选地,所述支撑组件包括脚架、立轴与横轴,所述驱动机构包括电缸与电机;
所述立轴的底端转动连接在所述脚架上,所述电机设在所述脚架上且与所述立轴传动相连,所述立轴的顶端穿过所述通孔后位于所述第一反射面的前方;
所述横轴固定设在所述立轴上且与所述立轴垂直,所述一级反射单元转动连接在所述横轴上,所述电缸的一端与所述立轴铰接,另一端与所述一级反射单元铰接,且所述电缸的伸缩方向与所述横轴垂直。
优选地,还包括连接组件,所述二级反射单元、所述聚光单元均通过所述连接组件与所述一级反射单元固定相连。
优选地,所述连接组件包括固定环与连接杆;
所述固定环的一端通过第一支杆与所述一级反射单元固定相连,另一端通过第二支杆与所述立轴的顶端铰接,所述聚光单元固定设在所述固定环上;
所述连接杆的数量为多个,多个连接杆的一端沿环形间隔连接在所述固定环上,另一端向远离所述一级反射单元的方向延伸并与所述二级反射单元固定相连。
优选地,还包括控制组件,所述控制组件与所述驱动机构电连接,以用于控制所述驱动机构运行,使得所述第一反射面保持正对太阳光。
优选地,所述控制组件包括控制器与四个光敏机构;
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