The invention relates to a stretching zoom Fresnel lens solar concentrator, which belongs to the technical field of solar energy concentrating. When the light is obliquely injected into the Fresnel lens, the light path inside the Fresnel lens will be lengthened and the focal length will be changed. The invention provides a design idea of a stretchable zoom Fresnel lens, which is made of elastic transparent material to produce elastic deformation under external force. Specifically, when the tension is applied on both sides of the Fresnel lens, the width of the Fresnel lens becomes wider, the corresponding material shrinks and the thickness becomes thinner. At this time, the oblique incident light in the deformed Fresnel lens becomes shorter again, and the light can converge to the original focus again after passing through the Fresnel lens. This stretching zoom Fresnel lens can not only adjust the focal length effectively, but also increase the width of Fresnel lens effectively during stretching, so that it can receive more sunlight.
【技术实现步骤摘要】
一种拉伸变焦式柔性菲涅耳透镜太阳能聚光器所属
本专利技术为一种拉伸变焦式菲涅耳透镜太阳能聚光器,属于太阳能聚光
具体地说,是一种利用弹性材料的在拉伸条件下的弹性变形,实现对菲涅耳透镜的焦距调节,以适应太阳能位置变化的太阳能收集装置。
技术介绍
太阳能作为一种清洁、可再生的能源,已经广泛被开发利用。由于太阳辐射能分布广,能流密度低,要利用太阳能产生较高温度的热能,必须使用到太阳能聚光器。菲涅耳透镜自被专利技术已有近200年,被应用与太阳能聚光领域也有近50年时间,然而并没有被广泛地推广使用,其主要原因之一就是菲涅耳透镜的焦距会随着太阳光线倾斜入射角的增大而出现缩短的现象。菲涅耳透镜可视为由一系列三棱镜按照特定序列排列而成的结构,对太阳光的汇聚作用主要基于棱镜的折射作用。当光线倾斜入射菲涅耳透镜时,在菲涅耳透镜中走过的光路变长,光路截面会发生变化,主要特征时光路截面的上边线和下边线之间的夹角变大,会导致光线在棱镜表面上的入射角和折射角增大,进而引起焦距缩短,而焦距缩短所带来的严重问题是固定安装的接收器无法完全接收到菲涅耳透镜汇聚的光线。现有的研究和专利技术针对这一问题,主要采取的是适应焦距伸缩变化的解决办法,一种方式是添加大尺寸的二次聚光器,优化接收器的安装位置,使较大倾斜入射角范围内的入射光线都能够被接收,这种办法只能在小角度范围内适用,无法彻底解决问题,另一种方式是采用二维跟踪,这种方式不仅大大的增加聚光器结构的复杂性,而且使聚光器成本更高,不利于大面积建设菲涅耳透镜式太阳能聚光器。鉴于此,本专利技术提出了一种拉伸变焦式菲涅耳透镜太阳能聚光器,采用 ...
【技术保护点】
1.一种拉伸变焦式菲涅耳透镜太阳能聚光器,其特点是:有一个可弹性变形的菲涅耳透镜(2),菲涅耳透镜(2)两侧分别有右拉伸臂(4)和左拉伸臂(21),两个拉伸臂中间通过铰链连接的方式与支杆(12)连接,两个拉伸臂下端与螺纹轴(15)的两端采用螺纹副连接。螺纹轴(15)的正转和反转实现拉伸臂相互靠近或远离,菲涅耳透镜(2)在两个拉伸臂的拉力作用下实现弹性变形,进而使菲涅耳透镜的厚度产生改变,引起变焦。
【技术特征摘要】
1.一种拉伸变焦式菲涅耳透镜太阳能聚光器,其特点是:有一个可弹性变形的菲涅耳透镜(2),菲涅耳透镜(2)两侧分别有右拉伸臂(4)和左拉伸臂(21),两个拉伸臂中间通过铰链连接的方式与支杆(12)连接,两个拉伸臂下端与螺纹轴(15)的两端采用螺纹副连接。螺纹轴(15)的正转和反转实现拉伸臂相互靠近或远离,菲涅耳透镜(2)在两个拉伸臂的拉力作用下实现弹性变形,进而使菲涅耳透镜的厚度产生改变,引起变焦。2.根据权利要求1所述的一种拉伸变焦式菲涅耳透镜太阳能聚光器,其特征是:菲涅耳透镜(2)采用弹性透明材料制作,在外拉力作用下可以发生弹性变形。菲涅耳透镜(2)两侧采用透镜夹(3)固定并进行拉伸。拉伸时菲涅...
【专利技术属性】
技术研发人员:马兴龙,郑宏飞,梁深,
申请(专利权)人:北京理工大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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