圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010500712.1

申请日:

2010.09.30

公开号:

CN101976975A

公开日:

2011.02.16

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):H01L 31/052申请公布日:20110216|||实质审查的生效IPC(主分类):H02N 6/00申请日:20100930|||公开

IPC分类号:

H02N6/00; G02B19/00; G02B7/182

主分类号:

H02N6/00

申请人:

北京印刷学院

发明人:

张立君

地址:

102600 北京市大兴区黄村兴华北路25号北京印刷学院

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置,该装置通过旋转抛物面的反光聚焦作用接收太阳能,可大幅提高太阳能的接收效率,可用来实现在强光和弱光的环境下太阳能的采集和接收。

权利要求书

1: 一种圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置, 由长方形箱体、 平面透明盖板 和太阳能聚光接收机构构成, 各太阳能聚光接收机构都由一块旋转抛物面反光镜和一个光 能接收器构成, 各太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的开口正对平面透明盖板, 各 个太阳能聚光接收机构的光能接收器安装在该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜 的焦点上, 其特征是 : 各太阳能聚光接收机构的光能接收器由一块圆桶形太阳能电池板、 一 块圆盘形反光镜和一块半球面透明导光盖构成, 圆盘形反光镜的中心开有一个光线入射圆 孔, 各太阳能聚光接收机构光能接收器的圆桶形太阳能电池板的轴线与该太阳能聚光接收 机构的旋转抛物面反光镜的对称轴相互重合并且该圆桶形太阳能电池板的开口正对该旋 转抛物面反光镜的反射面, 各太阳能聚光接收机构的光能接收器的圆盘形反光镜紧密的盖 在该光能接收器的圆桶形太阳能电池板的开口处并且该圆盘形反光镜的光线入射圆孔的 圆心与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合, 各太阳能聚光接收机 构的光能接收器的半球面透明导光盖盖在该光能接收器的圆盘形反光镜的光线入射圆孔 上并且该半球面透明导光盖的球心与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点 相互重合, 各光能接收器的半球面透明导光盖、 圆桶形太阳能电池板和圆盘形反光镜构成 一个闭合空腔。

说明书


圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置

    所属技术领域 :
     本发明涉及一种太阳能应用技术, 特别是一种利用旋转抛物面聚光原理接收太阳 能的圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置, 该装置通过旋转抛物面的反光聚焦作 用接收太阳能, 可大幅提高太阳能的接收效率。 背景技术 :
     太阳能是一种清洁能源, 取之不尽、 用之不竭, 也不会造成环境污染, 如今, 无论在 沿海城市, 还是在内陆城市, 太阳能产品正越来越多地进入人们的视野, 太阳能路灯、 太阳 能草坪灯、 太阳能庭院灯、 太阳能楼道灯、 公交站台灯、 交通信号灯等等, 各种太阳能热水器 也已经走近千家万户。 但这些太阳能产品大多数都没有聚光功能, 造成太阳能利用率低下。 太阳能接收元件表面的光强提高一倍, 太阳能接收元件的接收效率将提高一倍, 目前太阳 能产业技术竞争的焦点主要是太阳能接收效率之争, 可见提高接收效率对整个行业重要程 度, 因此能否有效的提高太阳能接收元件的光照强度, 就成为人们利用太阳能时最为关注 的问题。
     近些年, 国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳能聚光接收, 国内也有 类似的试验装置, 但这些装置结构复杂、 体积庞大、 造价高难以在太阳能家用产品上得到推 广。 发明内容 :
     为了克服现有的聚光装置机械结构复杂、 体积庞大、 造价高等缺点 . 本发明针对 现有技术存在的不足, 对现有技术进行了改进, 提出了一种体积小、 结构简单可靠、 成本低 的太阳能聚光接收装置、 它可实现太阳能的聚光接收。
     本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 : 在一个长方形箱体内安装了多个太 阳能聚光接收机构, 在长方形箱体的上面盖有一块平面透明盖板, 平面透明盖板将各太阳 能聚光接收机构封闭在长方形箱体内, 各太阳能聚光接收机构整齐排列在长方形箱体内, 各太阳能聚光接收机构都由一块旋转抛物面反光镜和一个光能接收器构成, 各太阳能聚光 接收机构的旋转抛物面反光镜的开口正对平面透明盖板, 各个太阳能聚光接收机构的光能 接收器安装在该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点上。
     各太阳能聚光接收机构的光能接收器由一块圆桶形太阳能电池板、 一块圆盘形反 光镜和一块半球面透明导光盖构成, 圆盘形反光镜的中心开有一个光线入射圆孔, 各太阳 能聚光接收机构光能接收器的圆桶形太阳能电池板的轴线与该太阳能聚光接收机构的旋 转抛物面反光镜的对称轴相互重合并且该圆桶形太阳能电池板的开口正对该旋转抛物面 反光镜的反射面, 各太阳能聚光接收机构的光能接收器的圆盘形反光镜紧密的盖在该光能 接收器的圆桶形太阳能电池板的开口处并且该圆盘形反光镜的光线入射圆孔的圆心与该 太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合, 各太阳能聚光接收机构的光能 接收器的半球面透明导光盖盖在该光能接收器的圆盘形反光镜的光线入射圆孔上并且该半球面透明导光盖的球心与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合, 各光能接收器的半球面透明导光盖、 圆桶形太阳能电池板和圆盘形反光镜构成一个闭合空 腔,
     当太阳光垂直于平面透明盖板入射时, 通过各旋转抛物面反光镜的反射使反射光 线穿过各光能接收器圆盘形反光镜的光线入射圆孔照射在各光能接收器的圆桶形太阳能 电池板上, 照射在圆桶形太阳能电池板上的光能通过圆桶形太阳能电池板转换为电能, 各 光能接收器的圆桶形太阳能电池板上的反射光线经各光能接收器的圆盘形反光镜的反射, 再次照射在各光能接收器的圆桶形太阳能电池板上, 进一步提高了各光能接收器的光电转 换率, 因各光能接收器的半球面透明导光盖、 圆桶形太阳能电池板和圆盘形反光镜构成一 个闭合空腔, 并且圆盘形反光镜的光线入射圆孔很小, 进入光线入射圆孔的光能在闭合空 腔内大部分转变为电能, 因此大幅提高了各光能接收器的光电转换率。
     本发明的有益效果是 : 通过各旋转抛物面反光镜的反光聚焦作用大幅提高了照射 在各光能接收器上的太阳光的强度, 因而大幅提高了各光能接收器的光电转换率, 实现了 在强光和弱光的环境下都有较高的光电转换率。 附图说明 : 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
     图 1 是本发明的整体结构图。
     图 2 是本发明的整体结构图的 A-A 剖视图。
     图 3 是本发明实施例的太阳能聚光接收机构剖视图的放大图。
     图 4 是旋转抛物面的示意图。
     在图 4 的旋转抛物面构成图中 : 旋转抛物面 S, 旋转抛物面的准平面 S1, 旋转抛物 面的顶点 O, 旋转抛物面的焦点 f, 旋转抛物面的对称轴 L。
     具体实施方式
     在图 1 和图 2 中, 在一个长方形箱体 3-1 内安装了 25 个太阳能聚光接收机构, 25 个太阳能聚光接收机构被分为五组, 在长方形箱体 3-1 的上面盖有一块平面透明盖板 4-1, 平面透明盖板 4-1 将各太阳能聚光接收机构封闭在长方形箱体 3-1 内, 各太阳能聚光接收 机构整齐排列在长方形箱体 3-1 内, 各太阳能聚光接收机构都由一块旋转抛物面反光镜和 一个光能接收器构成, 各太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的开口正对平面透明盖 板 3-1, 各个太阳能聚光接收机构的光能接收器安装在该太阳能聚光接收机构的旋转抛物 面反光镜的焦点上。
     图 3 中给出了第一太阳能聚光接收机构的结构, 在图 3 中第一太阳能聚光接收机 构由旋转抛物面反光镜 1-1-1 和光能接收器 1-2-1 构成, 光能接收器 1-2-1 由圆桶形太阳 能电池板 10-8、 中心开有光线入射圆孔的圆盘形反光镜紧密 7-8 和半球面透明导光盖 6-8 构成, 圆桶形太阳能电池板 10-8 的轴线与旋转抛物面反光镜 1-1-1 的对称轴 L 相互重合, 圆桶形太阳能电池板 10-8 的开口正对旋转抛物面反光镜 1-1-1 的反射面 S, 圆盘形反光镜 紧密 7-8 盖在圆桶形太阳能电池板 10-8 的开口处, 圆盘形反光镜 7-8 的光线入射圆孔的圆 心与旋转抛物面反光镜 1-1-1 的焦点 f 相互重合, 半球面透明导光盖 6-8 盖在圆盘形反光镜 7-8 的光线入射圆孔上, 半球面透明导光盖 6-8 的球心与旋转抛物面反光镜 1-1-1 的焦 点 f 相互重合, 半球面透明导光盖 6-8、 圆桶形太阳能电池板 10-8 和圆盘形反光镜 7-8 构成 一个闭合空腔,
     当太阳光垂直于平面透明盖板 4-1 入射时, 通过旋转抛物面反光镜 1-1-1 的反射 使反射光线穿过圆盘形反光镜 7-8 的光线入射圆孔照射在圆桶形太阳能电池板 10-8 上, 照 射在圆桶形太阳能电池板 10-8 上的光能通过圆桶形太阳能电池板 10-8 转换为电能, 圆桶 形太阳能电池板 10-8 上的反射光线经圆盘形反光镜 7-8 的反射, 再次照射在圆桶形太阳能 电池板 10-8 上, 进一步提高了光能接收器 1-2-1 的光电转换率, 因半球面透明导光盖 6-8、 圆桶形太阳能电池板 10-8 和圆盘形反光镜 7-8 构成一个闭合空腔, 并且圆盘形反光镜 7-8 的光线入射圆孔很小, 进入该光线入射圆孔的光能在闭合空腔内大部分转变为电能, 因此 大幅提高了光能接收器 1-2-1 的光电转换率, 上述各太阳能聚光接收机构的结构、 各项尺 寸和光能接受过程与第一太阳能聚光接收机构相同。

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1、10申请公布号CN101976975A43申请公布日20110216CN101976975ACN101976975A21申请号201010500712122申请日20100930H02N6/00200601G02B19/00200601G02B7/18220060171申请人北京印刷学院地址102600北京市大兴区黄村兴华北路25号北京印刷学院72发明人张立君54发明名称圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置57摘要一种圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置,该装置通过旋转抛物面的反光聚焦作用接收太阳能,可大幅提高太阳能的接收效率,可用来实现在强光和弱光的环境下太阳能的采集和接收。51IN。

2、TCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页CN101976980A1/1页21一种圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置,由长方形箱体、平面透明盖板和太阳能聚光接收机构构成,各太阳能聚光接收机构都由一块旋转抛物面反光镜和一个光能接收器构成,各太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的开口正对平面透明盖板,各个太阳能聚光接收机构的光能接收器安装在该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点上,其特征是各太阳能聚光接收机构的光能接收器由一块圆桶形太阳能电池板、一块圆盘形反光镜和一块半球面透明导光盖构成,圆盘形反光镜的中心开有一个光线入射圆孔,各太阳能聚光接。

3、收机构光能接收器的圆桶形太阳能电池板的轴线与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的对称轴相互重合并且该圆桶形太阳能电池板的开口正对该旋转抛物面反光镜的反射面,各太阳能聚光接收机构的光能接收器的圆盘形反光镜紧密的盖在该光能接收器的圆桶形太阳能电池板的开口处并且该圆盘形反光镜的光线入射圆孔的圆心与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合,各太阳能聚光接收机构的光能接收器的半球面透明导光盖盖在该光能接收器的圆盘形反光镜的光线入射圆孔上并且该半球面透明导光盖的球心与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合,各光能接收器的半球面透明导光盖、圆桶形太阳能电池板和圆盘形反光镜构成一。

4、个闭合空腔。权利要求书CN101976975ACN101976980A1/3页3圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置所属技术领域0001本发明涉及一种太阳能应用技术,特别是一种利用旋转抛物面聚光原理接收太阳能的圆柱形闭合腔体采光聚光倍增太阳能发电装置,该装置通过旋转抛物面的反光聚焦作用接收太阳能,可大幅提高太阳能的接收效率。背景技术0002太阳能是一种清洁能源,取之不尽、用之不竭,也不会造成环境污染,如今,无论在沿海城市,还是在内陆城市,太阳能产品正越来越多地进入人们的视野,太阳能路灯、太阳能草坪灯、太阳能庭院灯、太阳能楼道灯、公交站台灯、交通信号灯等等,各种太阳能热水器也已经走近千家万户。

5、。但这些太阳能产品大多数都没有聚光功能,造成太阳能利用率低下。太阳能接收元件表面的光强提高一倍,太阳能接收元件的接收效率将提高一倍,目前太阳能产业技术竞争的焦点主要是太阳能接收效率之争,可见提高接收效率对整个行业重要程度,因此能否有效的提高太阳能接收元件的光照强度,就成为人们利用太阳能时最为关注的问题。0003近些年,国外在一些太阳能电站的光伏矩阵中实现了太阳能聚光接收,国内也有类似的试验装置,但这些装置结构复杂、体积庞大、造价高难以在太阳能家用产品上得到推广。发明内容0004为了克服现有的聚光装置机械结构复杂、体积庞大、造价高等缺点本发明针对现有技术存在的不足,对现有技术进行了改进,提出了一。

6、种体积小、结构简单可靠、成本低的太阳能聚光接收装置、它可实现太阳能的聚光接收。0005本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在一个长方形箱体内安装了多个太阳能聚光接收机构,在长方形箱体的上面盖有一块平面透明盖板,平面透明盖板将各太阳能聚光接收机构封闭在长方形箱体内,各太阳能聚光接收机构整齐排列在长方形箱体内,各太阳能聚光接收机构都由一块旋转抛物面反光镜和一个光能接收器构成,各太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的开口正对平面透明盖板,各个太阳能聚光接收机构的光能接收器安装在该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点上。0006各太阳能聚光接收机构的光能接收器由一块圆桶形太阳能电池板、一块圆盘。

7、形反光镜和一块半球面透明导光盖构成,圆盘形反光镜的中心开有一个光线入射圆孔,各太阳能聚光接收机构光能接收器的圆桶形太阳能电池板的轴线与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的对称轴相互重合并且该圆桶形太阳能电池板的开口正对该旋转抛物面反光镜的反射面,各太阳能聚光接收机构的光能接收器的圆盘形反光镜紧密的盖在该光能接收器的圆桶形太阳能电池板的开口处并且该圆盘形反光镜的光线入射圆孔的圆心与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合,各太阳能聚光接收机构的光能接收器的半球面透明导光盖盖在该光能接收器的圆盘形反光镜的光线入射圆孔上并且该说明书CN101976975ACN101976980A2/。

8、3页4半球面透明导光盖的球心与该太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点相互重合,各光能接收器的半球面透明导光盖、圆桶形太阳能电池板和圆盘形反光镜构成一个闭合空腔,0007当太阳光垂直于平面透明盖板入射时,通过各旋转抛物面反光镜的反射使反射光线穿过各光能接收器圆盘形反光镜的光线入射圆孔照射在各光能接收器的圆桶形太阳能电池板上,照射在圆桶形太阳能电池板上的光能通过圆桶形太阳能电池板转换为电能,各光能接收器的圆桶形太阳能电池板上的反射光线经各光能接收器的圆盘形反光镜的反射,再次照射在各光能接收器的圆桶形太阳能电池板上,进一步提高了各光能接收器的光电转换率,因各光能接收器的半球面透明导光盖、圆桶形。

9、太阳能电池板和圆盘形反光镜构成一个闭合空腔,并且圆盘形反光镜的光线入射圆孔很小,进入光线入射圆孔的光能在闭合空腔内大部分转变为电能,因此大幅提高了各光能接收器的光电转换率。0008本发明的有益效果是通过各旋转抛物面反光镜的反光聚焦作用大幅提高了照射在各光能接收器上的太阳光的强度,因而大幅提高了各光能接收器的光电转换率,实现了在强光和弱光的环境下都有较高的光电转换率。附图说明0009下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。0010图1是本发明的整体结构图。0011图2是本发明的整体结构图的AA剖视图。0012图3是本发明实施例的太阳能聚光接收机构剖视图的放大图。0013图4是旋转抛物面的示意图。。

10、0014在图4的旋转抛物面构成图中旋转抛物面S,旋转抛物面的准平面S1,旋转抛物面的顶点O,旋转抛物面的焦点F,旋转抛物面的对称轴L。具体实施方式0015在图1和图2中,在一个长方形箱体31内安装了25个太阳能聚光接收机构,25个太阳能聚光接收机构被分为五组,在长方形箱体31的上面盖有一块平面透明盖板41,平面透明盖板41将各太阳能聚光接收机构封闭在长方形箱体31内,各太阳能聚光接收机构整齐排列在长方形箱体31内,各太阳能聚光接收机构都由一块旋转抛物面反光镜和一个光能接收器构成,各太阳能聚光接收机构的旋转抛物面反光镜的开口正对平面透明盖板31,各个太阳能聚光接收机构的光能接收器安装在该太阳能聚。

11、光接收机构的旋转抛物面反光镜的焦点上。0016图3中给出了第一太阳能聚光接收机构的结构,在图3中第一太阳能聚光接收机构由旋转抛物面反光镜111和光能接收器121构成,光能接收器121由圆桶形太阳能电池板108、中心开有光线入射圆孔的圆盘形反光镜紧密78和半球面透明导光盖68构成,圆桶形太阳能电池板108的轴线与旋转抛物面反光镜111的对称轴L相互重合,圆桶形太阳能电池板108的开口正对旋转抛物面反光镜111的反射面S,圆盘形反光镜紧密78盖在圆桶形太阳能电池板108的开口处,圆盘形反光镜78的光线入射圆孔的圆心与旋转抛物面反光镜111的焦点F相互重合,半球面透明导光盖68盖在圆盘形反光说明书C。

12、N101976975ACN101976980A3/3页5镜78的光线入射圆孔上,半球面透明导光盖68的球心与旋转抛物面反光镜111的焦点F相互重合,半球面透明导光盖68、圆桶形太阳能电池板108和圆盘形反光镜78构成一个闭合空腔,0017当太阳光垂直于平面透明盖板41入射时,通过旋转抛物面反光镜111的反射使反射光线穿过圆盘形反光镜78的光线入射圆孔照射在圆桶形太阳能电池板108上,照射在圆桶形太阳能电池板108上的光能通过圆桶形太阳能电池板108转换为电能,圆桶形太阳能电池板108上的反射光线经圆盘形反光镜78的反射,再次照射在圆桶形太阳能电池板108上,进一步提高了光能接收器121的光电转换率,因半球面透明导光盖68、圆桶形太阳能电池板108和圆盘形反光镜78构成一个闭合空腔,并且圆盘形反光镜78的光线入射圆孔很小,进入该光线入射圆孔的光能在闭合空腔内大部分转变为电能,因此大幅提高了光能接收器121的光电转换率,上述各太阳能聚光接收机构的结构、各项尺寸和光能接受过程与第一太阳能聚光接收机构相同。说明书CN101976975ACN101976980A1/2页6图1图2说明书附图CN101976975ACN101976980A2/2页7图3图4说明书附图CN101976975A。

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