真空玻璃球太阳能普通集热器，聚光集热器及在球形透明层上制若干凸透镜用以聚集阳光的方法.pdf

聚光集热器及在球形透明层上制若干凸透镜用以聚集阳光的方法
    现有的真空玻璃太阳能集热器都是管形的，需要跟踪太阳，否则效能就会低一些，中国北京市的刘二中研制的太阳能热水瓶只是一个加粗了的真空玻璃管太阳能集热器，他后来研制的太阳能开水瓶是一带有反射镜的聚光型真空玻璃管太阳能集热器，这种开水瓶也需跟踪太阳。由于跟踪需要设机构或用手工调节，费时费力不经济，使用也不方便。

    本发明提出了不用任何跟踪而达全跟踪效果的普通真空玻璃球太阳能集热器和聚光真空玻璃球太阳能集热器，前者是把集热器的内外层玻璃都制成圆球形的，其它方面同真空玻璃管太阳能集热器一样。后者的内外层玻璃也都是规则的圆球形，内层球形玻璃的半径应稍大于外层球形玻璃半径的 1/2 ，在正上方开设出入水口，内层玻璃涂有吸收涂层，完全用于一般真空玻璃管太阳能集热器的吸收涂层。外层玻璃地内面必须制成许多三边以上的棱形小平面（棱数不一定，但棱边不宜过多），使每一个棱形平面之间不留空隙，如果留有空隙则空隙也必须制成正确的平面而成为一个不规形状的凸透镜，就是说外层玻璃上布满小凸透镜。每一个小棱形凸透镜都必须能够把透射过来的阳光聚焦到正确位置，这就要求制造模具必须较精确，不能东歪西倒。棱形平面的面积不宜过大也不宜过小，过大导致外层玻璃太厚，阳光透射损失多，效率降低，过小则棱角太多而使反射阳光增多。效率降低。

    如果要制聚光倍较高的集热器，则可在外层上制所需焦距的凸透镜。这样外层玻璃的表面就不是规则的圆球形，内层球半径也随之作相应变动。

    用其他透明材料如各种玻璃、各种高透明有机材料制成球形层，在球形层上制上若干小凸透镜可以成为一种聚光器，可根据焦距要求制造相应的凸透镜，这样的球形层将是不那么规则的圆球形，而是一个大体上的圆球形。也可以是外面多棱形，里面多凸形，如外层外面不是规则的圆球形则外面凸面的形状和里面必须一致。用这种聚光器聚光，聚光倍数是不固定的，可以高一些，也可以低一些，因为人们可以在球形层上制所需焦距的凸透镜。

    使用前述太阳能普通集热器、聚光集热器及用在透明层上制若干凸透镜聚光的方法制造的聚光器，不用任何跟踪即可达全跟踪效果，省时、省力、方便、可靠。两种集热器可一年四季使用，可以为人们提供洗浴等生活和生产用热水及饮用开水，同时它们又都是保温容器，不用另设保温装置。用在透明层上制若干凸透镜的方法制造的聚光器可以为普通真空玻璃球太阳能集热器聚光，这样普通真空玻璃球太阳能集热器就变成了聚光型集热器，就可以烧开水或进行热发电了，并且由于有外层保护，里面的集热器还不容易被损坏。在聚光器的里面焦球上也可加太阳电池进行聚光太阳电池发电。