太阳能集光装置.pdf

本发明为了解决日常太阳能热水器集光效率不高的问题，公开了一种太阳能集光装置，属太阳能利用技术领域中的阳光采集技术，它包括集光管、反光扳组成，反光板的反光面是与集光管相适配的渐伸面。本发明的显著优点：一是集光效率高，它能使集光装置所接收的太阳光全部直射或反射到集光管上，同时还能使集光装置的受光面积与集光管的直接受光面积的比提高到314％；二是位置固定、结构简单，制作安装方便，不耗能，不维修，使用寿命长，成本低，便于推广，通过拼装可形成大规模的太阳能集光系统。本发明可广泛应用在太阳能利用中的阳光采集环节。

1、  一种太阳能集光装置，包括集光管、反光板组成，其特征在于：所述反光板的反光面是与所述集光管相适配的渐伸面。

2、  根据权力要求1所述的太阳能集光装置，其特征在于：设置有与上述反光板镜像对称的反光板，所述镜像对称的镜面是沿上述集光管直径平分上述集光管的切面。

3、  根据权力要求2所述的太阳能集光装置，其特征在于：设置有两个以上的权力要求2所述的太阳能集光装置构成太阳能集光面块。

太阳能集光装置
技术领域
本发明涉及一种太阳能集光装置，属太阳能利用技术领域中的太阳光采集技术。
背景技术
日常所见的太阳能热水器其集光装置是由集热管及反光板组成，它存在两大问题：一是部分阳光经过反光板反射后又返回空中，没能被集热管接收，如图1；二是反光板的受光面积有待提高。
发明内容
本发明的目的是：克服现有技术的不足，提供一种集光效率高的太阳能集光装置。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种太阳能集光装置，包括集光管、反光板组成，反光板的反光面是与集光管相适配的渐伸面。
本发明还可以设置有与上述反光板镜像对称的反光板，其对称镜面是沿集光管直径平分集光管的切面。还可以设置有两个以上的有镜像对称反光板的太阳能集光装置构成太阳能集光面块。
与现有技术相比，本发明的优点是：
(1)、减少了经过反光板反射回空中的阳光；
(2)、提高了反光板的受光面积；
(3)、结构简单，位置固定，制作安装方便，不耗能，不维修，使用寿命长，成本低，便于推广，通过拼装可形成大规模的太阳能集光系统。
附图说明
图1是在日常太阳能热水器集热管外表面及反光板反光面横截面中某光线的光路示意图；
图2是太阳能集光装置的立体示意图，集光管1、镜像对称的反光板2、3；
图3是在太阳能集光装置集光管外表面及反光板反光面横截面中某时刻太阳光的光路示意图；
图4是集光面块立体示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1：图2中，反光板内表面为反光面，横截反光面所得曲线是横截集光管外表面所得圆的渐伸线，如图3粗线部分。调整图2所示装置的方向及角度，使图3中的圆与白天中太阳轨迹同在一个平面内，同时使图3中两渐伸线的交点到圆心的延长线经过白天中太阳轨迹的中点，此时保证了太阳光始终与集光管横截面的法线垂直，同时还保证了一天中图2所示装置的受光量最大。由樊映川等编著的《高等数学讲义》上册第102页中的渐伸线方程可以证明，图3中渐伸线上任意一点的法线都与图3中的圆相切，根据光的直线传播规律及光的反射定律有：一天中图2所示装置接受的阳光，除与反光面法线重合的光线会反射回空中外，其它阳光都会全部直射或最终反射到集光管上，如图3。
实施例2：实施例1中，在集光管外层涂抹一层厚度不为零的黑色吸光材料，此时，与上述反光面法线重合的光线将直射在集光管外层的黑色吸光材料上。
实施例3：实施例1中，由樊映川等编著的《高等数学讲义》上册第102页中的渐伸线方程可以证明，图3中，当两对称渐伸线的最高点与圆的最高点高度相等时，两对称渐伸线最高点之间的最大距离是2πR，其中R是圆的半径。设图2中集光管的长度为H，则此时图2所示装置的最大受光面积为2πRH，集光管的直接受光面积为2RH，它们的比值为2πRH÷2RH＝π≈3.14＝314％。
实施例4：图4是设置有3个图2所示装置所构成的太阳能采光面块。
实施例5：集光管为铝管。
实施例6：反光板为玻璃镜。