多功能太阳能系统技术方案

一种多功能太阳能系统，包括会聚系统和两个太阳能利用装置(P1,P2)；其中，会聚系统包括至少一个聚光折射面(s1)和一个反射面(s2)；反射面和两个太阳能利用装置中的至少一者为移动式的，若反射面为移动式的，则两个太阳能利用装置分别布置在反射面移动前及移动后的光路上，若反射面为固定式的，则两个太阳能利用装置依次布置在反射面之后的光路上。由于具有至少一个移动式部件，能够通过移动该移动式部件将两个太阳能利用装置之一置于光路中，从而在不同时刻分别使用两个太阳能利用装置，大大扩展了太阳能系统的功用，提高了系统的综合利用率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及清洁能源
，具体涉及一种对太阳能进行利用的多功能太阳能系统。
技术介绍
随着对环境保护的日益重视，太阳能系统得到了越来越广泛的应用。目前常见的太阳能系统大多具有单一的功能，例如进行光热转换的太阳能热水系统以及进行光电转换的太阳能发电系统等。然而在人类的活动中，往往在不同的时间有不同的需要，例如在餐时需要对食物进行加热或烹饪，而在其他时间又需要用电。因此，单一功能的太阳能系统难以满足多方面的需要。
技术实现思路
依据本专利技术提供一种多功能太阳能系统，包括会聚系统和两个太阳能利用装置；其中，会聚系统包括至少一个聚光折射面和一个反射面，该反射面沿太阳光入射的方向设置于聚光折射面的下方；两个太阳能利用装置用于吸收和利用太阳光；反射面和两个太阳能利用装置中的至少一者为移动式的，若反射面为移动式的，则两个太阳能利用装置分别布置在反射面移动前及移动后的光路上，若反射面为固定式的，则两个太阳能利用装置依次布置在反射面之后的光路上。依据本专利技术的多功能太阳能系统具有至少一个移动式部件，即反射面或两个太阳能利用装置之一，通过移动该移动式部件将两个太阳能利用装置之一置于光路中，能够在不同时刻分别使用两个太阳能利用装置。这使得在仅增加少量成本的情况下，成倍扩展太阳能系统的功用，提高了系统的综合利用率，有利于更加充分地利用自然清洁能源。以下结合附图，对依据本专利技术的具体示例进行详细说明。附图说明图1是依据本专利技术的多功能太阳能系统的基本结构示意图；图2是本专利技术中用于生成菲涅尔折射面的两种共轴面的示意图；图3是本专利技术中具有两个齿面的会聚系统的示意图；图4是本专利技术中的一种菲涅尔式反射透镜的示意图；图5是实施例1的多功能太阳能系统的示意图；图6是实施例2的多功能太阳能系统的示意图；图7是实施例3的多功能太阳能系统的示意图；图8是实施例4的多功能太阳能系统的示意图。具体实施方式依据本专利技术的多功能太阳能系统的基本结构可参考图1，包括会聚系统和两个太阳能利用装置P1和P2。会聚系统包括至少一个聚光折射面s1和一个反射面s2，反射面沿太阳光入射的方向设置于聚光折射面的下方。s2、P1、P2中的至少一者为移动式的。在极简单的情况下，s1和s2可以由同一物理元件来提供，例如一面镀有反射膜的会聚透镜，其镀膜面即为反射面，而另一面则为聚光折射面，这种情况下，移动式部件为两个太阳能利用装置之一，且均需布置在聚光折射面之上。一般而言，s1和s2可以由分离的物理元件来提供，且提供反射面的元件同样可具有会聚能力，以进一步提高系统的聚光能力。换言之，会聚系统中可具有两个以上的聚光折射面，它们可以彼此结合或与反射面结合从而构成不同的物理元件组合。若反射面为固定式的，则两个太阳能利用装置依次布置在反射面之后的光路上，如图1(a)所示。这种情况下P1是移动式的，当需要使用P2时，将P1从光路上移开即可，图中虚线即表示P1移开后的光路。P1和P2既可以布置在s1和s2之间，也可以布置在s2之上。本文中，所称光路是指太阳光经会聚系统会聚后的光路，所称“移动式”是指部件可以从所布置的位置上移动至光路外或直接被移除。若反射面为移动式的，则两个太阳能利用装置分别布置在反射面移动前及移动后的光路上，如图1(b)所示，当需要使用P2时，将s2从光路上移开即可，图中虚线即表示反射面移开后的光路。P1既可以布置在s1和s2之间，也可以布置在s2之上。可采用适当的支撑部件（未图示）来支撑会聚系统和两个太阳能利用装置，以保持它们之间的相对位置关系以及满足移动式的要求。根据具体应用场景的不同，支撑部件可以有各种适合的形态，可根据需要进行设计。在某些实施例中，还可进一步包括移动控制装置，其用于按照预置的程序控制系统中为移动式的部件进行移动，以便于实现某种自动化的处理过程，例如定时烹饪、自动烧水等。作为一种优选的实施方式，聚光折射面可采用由菲涅尔透镜提供的齿面，为便于理解，以下先对相关概念进行介绍。菲涅尔（Fresnel）透镜是一种薄型透镜。通过将普通透镜连续的原始曲面分割成若干段，在减少每段的厚度后将各段曲面置于同一平面或同一基本光滑的曲面上即形成为菲涅尔透镜。这种由原始曲面演变而来的不连续的折射面可称为菲涅尔折射面，一般呈阶梯状或齿状。理论上菲涅尔折射面与相应的原始曲面相比具有近似的光学性能，但厚度却大为减少。可以将由一个原始曲面（或原始曲面的一部分）生成的菲涅尔折射面称为一个菲涅尔单元。传统的用于生成菲涅尔折射面的原始曲面一般为绕光轴对称的曲面，例如球面、旋转抛物面等旋转曲面。传统的原始曲面的焦点在一个点上，因此，可称为“共点面”。在本专利技术中，原始曲面可以是任何形式的共轴面，可根据应用的需要具体设置。所称共轴面是指焦点在同一直线上（而不一定是在同一个点上）的曲面，该直线可称为“共轴线”。传统的共点面可视为共轴面的共轴线退化为一个点时的特例。采用共轴但不共点的原始曲面，可以将用于设置在聚焦位置的感应元件从较小的面积（对应于焦点）扩展为长条形（对应于由焦点组成的共轴线），从而在不显著增加成本的情况下，提升信号收集的能力并有助于解决局部过热问题。典型的共轴面包括旋转曲面（含二次或高阶旋转曲面）、柱面、锥面等。其中柱面又可称为等截面共轴面，这种曲面沿着共轴线的垂直方向在任何一点切开，所得到的横截面的形状和大小都是一致的，圆柱面是柱面的一种特例。锥面沿着共轴线的横截面则具有相似的形状但大小不同，圆锥面是锥面的一种特例。图2示出了以上两种共轴面，其中图2(a)为等截面共轴面，图2(b)为锥形共轴面，其焦点F均位于各自的共轴线L上。由一个或多个菲涅尔单元组成的宏观折射面可称为齿面，与之相对的基本光滑或平坦的面则可称为背面。可将只含有一个菲涅尔单元的齿面称为“简单菲涅尔折射面”，而将含有两个以上菲涅尔单元的齿面称为“复合菲涅尔折射面”。一般而言，复合菲涅尔折射面上各个菲涅尔单元的基本参数（例如，面积、焦距、所对应的原始曲面的形状、分割原始曲面所使用的同心环的数量等）均可以灵活布置，可以完全相同、部分相同或完全不同。在一种实施方式中，复合菲涅尔折射面上的每个菲涅尔单元各自有自己的光学中心，但焦点落在同一个点，或者一条直线，或者一个有限的区域内。这可以通过对构成该复合菲涅尔折射面的每个菲涅尔单元进行空间布置来实现。可以认为这些菲涅尔单元被布置在一个宏观曲面上，例如平面、二次曲面（包括球面、椭球面、圆柱面、抛物柱面、双曲柱面）、高阶多项式曲面（非球面的通常实现方式）、以及由多个平面拼接成的折面以及梯台面等。齿面和背面可以灵活地组合以形成不同类型的元件。例如具有一个齿面和一个背面的菲涅尔透镜可称为“单面菲涅尔透镜”，进一步的，若齿面为“简单菲涅尔折射面”，则透镜为“单面简单菲涅尔透镜”，若齿面为“复合菲涅尔折射面”，则透镜为“单面复合菲涅尔透镜”。两面都是齿面的菲涅尔透镜可称为“双面菲涅尔透镜”，并同样可根据齿面的类型进一步分为“双面简单菲涅尔透镜”和“双面复合菲涅尔透镜”。若双面菲涅尔透镜的一个齿面为简单菲涅尔折射面，而另一个齿面为复合菲涅尔折射面，则可称为“双面混合菲涅尔透镜”。此外，作为一种变形，在双面菲涅尔透镜中，若齿面之一为“简单菲涅尔折射面”，则该齿面可以由一个传统的凸透镜面或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能太阳能系统，其特征在于，包括，会聚系统，其包括至少一个聚光折射面(s1)和一个反射面(s2)，所述反射面沿太阳光入射的方向设置于所述聚光折射面的下方；两个太阳能利用装置(P1, P2)，用于吸收和利用太阳光；所述反射面和两个太阳能利用装置中的至少一者为移动式的，若所述反射面为移动式的，所述两个太阳能利用装置分别布置在反射面移动前及移动后的光路上，若所述反射面为固定式的，所述两个太阳能利用装置依次布置在所述反射面之后的光路上。

【技术特征摘要】
1.一种多功能太阳能系统，其特征在于，包括，会聚系统，其包括至少一个聚光折射面(s1)和一个反射面(s2)，所述反射面沿太阳光入射的方向设置于所述聚光折射面的下方；两个太阳能利用装置(P1,P2)，用于吸收和利用太阳光；所述反射面和两个太阳能利用装置中的至少一者为移动式的，若所述反射面为移动式的，所述两个太阳能利用装置分别布置在反射面移动前及移动后的光路上，若所述反射面为固定式的，所述两个太阳能利用装置依次布置在所述反射面之后的光路上。2.如权利要求1所述的太阳能系统，其特征在于，所述至少一个聚光折射面为齿面，含有至少一个菲涅尔单元。3.如权利要求2所述的太阳能系统，其特征在于，所述齿面和/或所述反射面的宏观曲面的形状为旋转曲面或共轴面。4.如权利要求2所述的太阳能系统，其特征在于，所述会聚系统包括第一菲涅尔透镜和反射元件，其中，第一菲涅尔透镜的类型选自：单面简单菲涅尔透镜、单面复合菲涅尔透镜、双面简单菲涅尔透镜、双面复合菲涅尔透镜、双面混合菲涅尔透镜；所述反射元件的类型选自：仅具有单一反射平面或反射曲面的反射元件、平面反射镜、由平面反射面与凹面或凸面透射面组合成的反射透镜、菲涅尔式反射透镜。5.如权利要求1所述的太阳能系统，其特征在于，还包括移动控制装置，所述移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡笑平，
申请(专利权)人：博立码杰通讯深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44