阵列式反射镜的高聚光太阳能系统技术方案

本实用新型专利技术是一种阵列式反射镜的高聚光太阳能系统，至少设一阵列式反射镜、一聚光系统、数片太阳能板及散热系统所组成；且该反射镜的镜面以多数个具塑胶薄膜的单元反射体所组成，并由一外覆壳体所包覆，而内部充填发泡材质；又在反射镜的前方，设有由多个单元体所组成的聚光系统，每一个单元体又包含有一凸透镜部及一角锥部；则由反射镜集中的光线，经聚光系统的二次聚焦，可将太阳光的聚焦比提高到约１５００倍以上，但成本却相对低廉。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种太阳能聚光系统，为一种以薄膜作为反射镜弧面，再加二次 光学的聚光系统，搭配之后，整体上能将太阳光的聚焦比提高到约1500倍以上，为一种经 济型的太阳光系统设计。
技术介绍
欲取用太阳的光热能量，一般使用太阳能系统来达成，首先要将广泛的日光聚集， 这需要良好的反射镜来执行，一般的反射镜在设计上主要有二种，第一是以金属制大型的 反射镜，但由于镜面具有较大的直径，又为金属材质，因此在制造上成本很高，组设于地面 上时架起较高，不但较重、体积大、具有较大的风阻，是主要的缺点；另外一种反射镜，将反 射镜以多数个长方形的反射镜，以矩阵式排列组成整体的反射镜，这种型式虽然解决了设 置大体积的反射镜，但是制作镜面所产生的成本仍无法有效的降低。后来又有以使用塑胶薄膜贴置于反射镜的正表面，再于该塑胶薄膜上挤压出反射 镜面的弧形，但实际制作时，由于在挤压时该材料会多方向产生大量的形变，因此使完美的 弧形产生较大的误差，精密度不够，品质未臻完善，是现有反射镜最常见的缺点。另外，对于太阳能系统中将反射镜的光线予以聚集的方式，如美国专利第 7109461B6号及第5153780号专利里，揭示了以大反射镜将光线集中后，于焦点附近放置多 面排成矩阵陈列的太阳板，以提供能量的收集，但这种单纯的将太阳光线反射，能将广大面 积的日光聚集起来，但聚焦比并不高，一般只能有600-500倍之间，对于昂贵的太阳能板而 言，付出的成本仍为太高；再如美国专利公开第2009/0277498A1号利用一个玻璃球放在大 反射面镜焦点上，后方再放置角锥导光体及太阳能板，但由于玻璃球本身并无聚焦作用，而 平面角锥体聚焦比很小，故整体的聚焦比虽略有提升，但并无法大幅提升，是诸现有案件的 缺点因此，现有在反射镜及聚光系统上都未有适切的整体设计，故收集太阳光热的效 率不高，且制造成本太高，是现有主要的缺点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种阵列式反射镜的高聚光 太阳能系统，提高聚光效率，降低制作成本。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种阵列式反射镜的高聚光太阳能系统，其特征在于，至少包含有一组反射镜，由多数个单元反射体拼排组成凹弧镜面，且该单元反射体设有一中 空支架，且该支架在一侧覆设有薄膜，该薄膜的外侧形成凹弧，且在该反射镜上诸薄膜的凹 弧构成一整面的反射弧面，并具有共同的焦点，而在单元反射体的薄膜与中空支架间充填 有发泡材质；一外覆壳体，完整包覆于诸单元反射体的外侧后方，且在该外覆壳体的内部充填有发泡材质，并与诸单元反射体结合形成一体；一聚光系统，由多个单元体所组成，且该每一个单元体包含有一凸透镜部及一角 锥部；数个太阳能板，分别固定于聚光系统的角锥部底端；一散热系统，设于诸太阳能板的后方。其中在该支架的适当位置至少设有一个注口。其中该外覆壳体一侧设有注口。其中该单元反射体的形状为正方形、正六角形、正八角形的其中之一。其中该聚光系统由一体成型的方式设置多数个单元体。其中该多数个单元体以紧密排列构成一聚光系统。其中该多数个单元体之间以同一材质的连接盘体所联结。其中诸单元体的凸透镜部顶面排列为一凸出弧面。其中诸单元体的凸透镜部顶面排列为一凹弧面。与现有技术相比较，采用上述技术方案的本技术具有的优点在于本技术在太阳能系统中，设有一低成本、高效能的反射镜，该反射镜由一组以 上的阵列式排列的反射镜所构成，每一反射镜又以多数个单元反射体所组成，而该单元反 射体的一侧设有具凹弧的薄膜，另一侧则以相对的支架予以封合，并在内部充填有发泡材 质；而诸单元反射体的后方又以一外覆壳体罩合，同时在该外覆壳体及单元反射体的内部 充填发泡材质，由于该单元反射体上的薄膜面积较小，因此在精密模具上成型时变形量小， 且成型时的精密度十分良好，为主要优点，且由薄膜形成镜面，而且内部为发泡材质，不但 造价成本降低，重量也较轻，并且可适用各种造形的太阳能反射镜上，使用范围更为广泛， 为本案主要优点。本技术在太阳能系统中，设有高聚光比的聚光系统，即在反射镜前方的焦点 附近，再放置由凸透镜部结合角锥部共同组成的聚光系统，能第二次的收束光线，将光的聚 焦比提高到1500倍左右，则在聚光系统的角锥部底部放置太阳能板，可以十分有效率的将 光能收集，转换成其他的功(例如电能)输出，为本技术的特色。由上述揭示的反射镜及聚光系统的搭配，即可选用较符经济成本的小太阳能板， 再加上散热系统，即可构成一全方位的太阳能系统。附图说明图1是本技术的系统架构图；图2是本技术的反射镜与聚光系统配置图；图3是本技术的聚光系统立体外观图；图4是本技术反射镜的单元反射体制作示意图。附图标记说明1反射镜；10外覆壳体；11注口；20单元反射体；21支架；210注 口 ；22薄膜；220凹弧；30聚光系统；31单元体；310凸透镜部；311角锥部；312连接盘体； 40发泡材质；50精密模具；51凸面；60太阳能板；70散热系统；L光线。具体实施方式为使贵审查委员能清楚了解本技术的内容，仅以下列说明搭配图式，说明如后。请参看图1、图2所示，本技术至少包含有一组反射镜1，由多数个单元反射体20拼排组成凹弧镜面，且该单元反射体20设 有一中空支架21，在该支架21的适当位置至少设有一个注口 210，且在该支架21的一侧覆 设有薄膜22，该薄膜22的外侧形成凹弧220，且在该反射镜1上诸薄膜22的凹弧220构成 一整面的反射弧面，如图1所示，该诸凹弧220所构成的整面反射弧面具一焦点，能将光线 L)投射于聚光系统30上；而在单元反射体20的薄膜22与中空支架21间充填有发泡材质 40。前述的多数个薄膜22的凹弧220构成一整面的反射弧面，是确实可行的，请参看 图4所示，预先制作一精密模具50，该精密模具50于一侧形成有凸面51，且该凸面51为太 阳能反射镜最佳聚光凹弧的相对形状，请配合参看图1、图4所示，将诸单元反射体20的薄 膜22抵于该精密模具50的凸面51处，则在单元反射体20内充填发泡材质40，使该薄膜 22受到支架21内部发泡材质40膨胀的张力，推抵着薄膜22更紧密的贴紧而形成所需的反 射弧面。前述的薄膜22，是塑胶层表面镀上银，并在外表层覆设一层保护膜的胶膜为主体， 但这种薄膜在市面上可以直接取用，且该材料的配方并非本案的内容，即本案可取用现有 的材料来完成技术，故关于该薄膜22的材料即不予赘述，合先陈明。一外覆壳体10，完整包覆于诸单元反射体20的外侧后方，该外覆壳体10 —侧设有 注口 11，且在该外覆壳体10的内部充填有发泡材质40，并与诸单元反射体20结合形成一体。在该反射镜1的下方可组设有追日系统(图中未示)，用以追踪太阳的位移；但该 追日系统的转向设计，为另一专利案中所述，也可由现有组件直接放置，故本技术对此 不另作赘述。上述的单元反射体20并不局限于任何形状，但为配合排列的密合性及制造的方 便性，该单元反射体20以正方形为最佳实施例，但也仍可设为六角形、四方形或其他造型 等，只要是能够组并成一适当大小面积作为反射镜的单元面积即可。请配合参看图1、图2、图3所示，一聚光系统30，设于反射镜20的弧形镜面焦点之 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阵列式反射镜的高聚光太阳能系统，其特征在于，至少包含有：　　一组反射镜，由多数个单元反射体拼排组成凹弧镜面，且该单元反射体设有一中空支架，且该支架在一侧覆设有薄膜，该薄膜的外侧形成凹弧，且在该反射镜上诸薄膜的凹弧构成一整面的反射弧面，并具有共同的焦点，而在单元反射体的薄膜与中空支架间充填有发泡材质；　　一外覆壳体，完整包覆于诸单元反射体的外侧后方，且在该外覆壳体的内部充填有发泡材质，并与诸单元反射体结合形成一体；　　一聚光系统，由多个单元体所组成，且该每一个单元体包含有一凸透镜部及一角锥部；　　数个太阳能板，分别固定于聚光系统的角锥部底端；　　一散热系统，设于诸太阳能板的后方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘克迅，谢世豪，
申请(专利权)人：茂杰光电有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71[中国|台湾]