波形瓦聚光器的製作方法
2023-05-25 01:27:01 1
專利名稱：波形瓦聚光器的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能發電領域，具體是一種波形瓦聚光器。
背景技術：
太陽能光伏發電技術為未來解決能源問題提供廣闊前景，但存在發電成本高，光電轉換效率不高的問題。因此，降低成本和提高效率成為太陽能發電大規模應用的關鍵，太陽能聚光是降低太陽能光伏發電成本的有效途徑。太陽光聚光一般採用菲涅耳透鏡、槽形反射、拋物面反射等方式，但需安裝太陽光跟蹤器才能達到聚光效果。採用太陽光跟蹤器， 成本高，可靠性差，無法與建築一體化相結合，不便於安裝。取消太陽光跟蹤器是目前太陽能發電領域迫切需要解決的技術問題。為了取消太陽光跟蹤器，目前有採用球聚焦的方式，如專利申請號為 20610076928. 3公開的一種「太陽光集聚器」，專利號ZL200620005067. 5公開的一種「萬向聚光鏡」，專利號ZL200820185105. 9公開的一種「全方向太陽光聚光裝置」。這些聚光方式能聚集太陽光，聚焦比高，但由於體積、重量較大，不方便安裝，在太陽能發電領域無法大規模實用推廣。綜上所述，現有聚光方式都能把太陽光聚焦於一點，聚焦點隨著太陽光的移動而移動，普遍採用成本較高、性能不穩定、安裝維護不便的太陽光跟蹤器，不易與建築相結合。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術中太陽光線聚焦於一點，聚光點隨太陽光的移動而移動，需要安裝太陽光跟蹤器的缺點，提供一種波形瓦太陽光聚光器，採用波形面集光，對稱設計的透鏡聚光，聚光槽反射聚光均光的聚光方式，使太陽光始終聚集於一固定帶狀平面上，省去太陽光跟蹤器。為了實現上述目的，本發明採用的技術方案是波形瓦聚光器包括波形瓦聚光透鏡和聚光槽，技術特點在於所述波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小稜鏡的一稜角邊垂直于波形面，另一稜角邊與波形面形成稜角，不同入射高處小稜鏡對光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面上，部分出射光線經聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面上，形成均勻的太陽光焦帶。所述的波形瓦聚光透鏡為等於或小於半管形的對稱設計等寬度柱面線形菲涅耳透鏡，管口方向採用一維東西方向放置。所述的波形瓦聚光透鏡每個小稜鏡的寬度為0. l_6mm。所述的波形瓦聚光透鏡每個小稜鏡稜角小於60°。所述聚光槽上、下口均為四邊形，上口大下口小，側面與底平面的夾角為60°，聚光槽下口連接太陽能電池片或太陽能電池組件。
圖1為本發明結構示意圖；圖2為本發明波形瓦聚光透鏡示意圖；圖3為本發明截面示意圖；圖4為中午太陽光入射波形瓦聚光透鏡後的光折射反射示意圖；圖5為上午或下午太陽光入射波形瓦聚光透鏡後的光折射反射示意圖；附圖中，波形瓦聚光透鏡1，線形菲涅耳透鏡2，平面鏡反射聚光槽3，聚光槽下口固定平面4。
具體實施例方式結合附圖和具體實施方式
對本發明作詳細說明。圖1、2、3中，一種波形瓦聚光器，主要有波形瓦聚光透鏡1和反光鏡聚光槽3組成，波形瓦聚光透鏡1為半管或小於半管形，波形瓦聚光透鏡1包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡2組成的若干出光面，小稜鏡的一稜角邊垂直于波形面，另一稜角邊與波形面形成小於60°稜角，不同入射高處小稜鏡對光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面4上，部分出射光線經聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面4上，形成均勻的太陽光焦帶。聚光槽採用玻璃鍍銀鏡面或鋁反光膜，聚光槽上、下口均為四邊形，上大下小，側面與底平面的夾角為60°，聚光槽下口連接太陽能電池片或太陽能電池組件且聚光倍數隨距離調整可控。圖4、5所示中，本發明波形瓦聚光透鏡為半管或小於半管形，管口方向採用一維東西方向放置，將早中晚入射的太陽光經集光、折射聚光、反射聚光均光後，在聚光槽下口固定平面上形成均勻的太陽光焦帶。本發明波形瓦聚光透鏡選用折射率為1-5的材料平板高透光率單面帶減反射面超白浮法玻璃、高透光率石英玻璃、高透光率高硼矽玻璃、耐紫外光長壽命透明矽膠或 PMMA ；加工工藝可採用直接模具壓鑄法、波形瓦內壁貼膜法、澆注拉管模具成型法。直接模具壓鑄法即波形瓦壓鑄成型，柱面線形菲涅耳透鏡壓鑄成型，成型波形瓦聚光透鏡鋼化；波形瓦內壁貼膜法即玻璃管切割成波形瓦，利用透明矽膠或PMMA壓鑄成柱面線形菲涅耳透鏡薄膜，與成型波形玻璃瓦粘接形成波形瓦聚光透鏡；澆注拉管模具成型法即利用玻璃拉管模具直接形成柱面線形菲涅耳透鏡聚光玻璃管、玻璃管切割製成波形瓦聚光透鏡。聚光槽底面板選用鋁合金板、側面表面帶反光鏡推進槽、聚光焦帶下表面帶條形扁管散熱片。波形瓦聚光器四周採用鋁合金組框、框邊為波形框與平板框相結合，保證距離和強度。
權利要求
1.一種波形瓦聚光器，包括波形瓦聚光透鏡和聚光槽，其特徵是所述波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小稜鏡的一稜角邊垂直于波形面，另一稜角邊與波形面形成小於60°稜角。
2.根據權利要求1所述的波形瓦聚光器，其特徵是波形瓦聚光透鏡底面連接聚光槽， 波形瓦聚光透鏡底口與聚光槽上口相吻合。
3.根據權利要求1所述的波形瓦聚光器，其特徵是所述的波形瓦聚光器所用材料為折射率在1-5範圍內的高透光率材料，波形瓦聚光透鏡內層線形菲涅耳透鏡的厚度是外層入光面厚度的至少1倍以上。
4.根據權利要求1所述的波形瓦聚光器，其特徵是所述的波形瓦聚光透鏡每個小稜鏡的寬度為0. 1-6毫米。
5.根據權利要求1所述的波形瓦聚光器，其特徵是聚光槽上、下口均為四邊形，上大下小，側面與底平面的夾角為60°。
6.根據權利要求1所述的波形瓦聚光器，其特徵是聚光槽下口連接太陽能電池片或太陽能電池組件。
7.根據權利要求1所述的波形瓦聚光器，其特徵是所述的波形瓦聚光透鏡為等於或小於半管形的對稱設計柱面線形菲涅耳透鏡，管口方向一維東西方向放置。
全文摘要
本發明涉及一種波形瓦聚光器，由波形瓦聚光透鏡和聚光槽上下連接而成，波形瓦聚光透鏡包括具有任意方向光線入射在同一波形面的入光面和若干個對稱設計的等寬度柱面線形菲涅耳透鏡組成的若干出光面，小稜鏡的一稜角邊垂直于波形面，另一稜角邊與波形面形成小於60°稜角，不同入射高處小稜鏡對光線是以最小偏向角向主光軸偏向的，大部分出射光線直接落在聚光槽下口固定平面上，部分出射光線經聚光槽的反光壁反射至聚光槽下口固定平面上，形成均勻的太陽光焦帶，無需太陽光跟蹤系統仍可實現低倍聚光，降低太陽能發電成本，結構簡單，光電轉化率高，易於與建築相結合。
文檔編號G02B19/00GK102195521SQ201010125360
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月12日 優先權日2010年3月12日
發明者王英 申請人:王英