一种抗风载型点式聚光器制造技术

一种抗风载型点式太阳聚光器，针对传统聚光器存在兜风和顶风现象，构造了有风通道的、边部为旋转抛物面反射聚光，心部为透射聚光的点式太阳聚光器，采用透射和反射焦点重合的光路原理，克服了多次反射透射才能实现点式聚光的缺点，本发明专利技术聚光器内部的导风结构提高了聚光器的抗风载能力，具有提高太阳能聚光器的光热转换装置的整体能源效率，改善跟踪精度，利于整台太阳能光热转换装置大型化的优点。

A kind of anti wind load spot concentrator

【技术实现步骤摘要】
一种抗风载型点式聚光器
本专利技术属太阳能应用
，尤其是一种抗风载型点式聚光器。
技术介绍
目前，受手动或机械跟踪方式的制约，小型太阳灶的热效率差，随着全自动太阳跟踪装置的应用，太阳灶的热效率大幅度提高，但受结构的影响，太阳能聚光器（太阳灶）的焦点一般在太阳能聚光器（太阳灶）的斜上方(即在太阳灶与太阳之间)，这样就给太阳灶的集热器如锅、水箱等的安装和使用带来不便，即便聚光器（或太阳灶）的焦点在太阳能聚光器的斜下方，但受其无导风结构的影响，无论风是来自聚光器向光或背光方向，均因风无分流通道，使聚光器的受风载荷大,就会造成装置跟踪的漂移，严重时跟踪失效，造成聚焦失效，使得聚光式太阳能利用装置光热转换效率低或失效，另外，集热器（如太阳灶）在聚光器的下方，这样聚光器和集热器（如太阳灶）在太阳入射光线方向的空间尺寸长，使得这种聚光器在自动太阳跟踪装置上的回转空间占用大，因此，若专利技术一种有风的通道、聚焦位置（即集热器的安装位置）在聚光器下方或内部的、透射和反射均直接聚光到同处（即焦点）的聚光器，即可具有太阳能聚光器（如太阳灶）的焦点在聚光器（如太阳灶）下方的优点，也克服两次或多次光路改变再聚光的缺点，且能减弱风对聚光器的吹力，这样，就可达到提高聚光器抗风载能力而减少跟踪偏差，进而提高跟踪式太阳能聚光器（太阳灶）光热转换装置的整体能源效率，同时，因聚焦位置（即集热器的安装位置）在聚光器内而减小聚光器与集热器（如太阳灶）在自动跟踪情况下回转占用的空间尺寸，减小整台太阳能光热转换装置的空间占用，利于太阳能光热转换装置大型化。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的：主要针对上述情况，为克服现有技术之缺点，本专利技术之目的就是提供一种聚光焦点在聚光器下方或内部的、仅用一次光路改变就达到点式聚焦目的的抗风载型点式聚光器。本专利技术的技术方案为：提供了一种抗风载型点式聚光器，包括反射聚光部件、透射聚光部件和组装连接辐条反射聚光部件的内表面和外表面均为旋转抛物面，反射聚光部件的旋转抛物面顶点端设有筒环形立凸沿的顶端开口，反射聚光部件的旋转抛物面敞口端设有环板状平凸沿的敞端开口，顶端开口和敞端开口均与反射聚光部件内表面的对称轴线垂直，且顶端开口、敞端开口的中心轴线均与反射聚光部件的中心对称轴线重合，敞端开口的平凸沿上设有多个组装连接辐条孔,反射聚光部件的外抛物面上设有一个以上的圈板式加强筋板和多个辐条式加强筋板，透射聚光部件为对称轴线与反射聚光部件的中心对称轴线重合的透镜,透镜边部上设有多个与组装连接辐条孔对应的透镜固定通孔，组装连接辐条为条状，组装连接辐条的一端经螺钉固定在透射聚光部件的透镜固定通孔上，组装连接辐条的另一端经螺钉固定在反射聚光部件的组装连接辐条孔上，透射聚光部件背光面的焦点位于顶端开口一侧且与反射聚光部件的焦点重合，透射聚光部件的外径不大于反射聚光部件的顶端开口的内径。本专利技术的有益效果是：本专利技术克服了多次反射透射才能实现点式聚光的缺点，采用透射和反射焦点重合的光路原理，仅用一次光路改变就直接达到点式聚焦目的，具有减少聚光器的风载，提高跟踪精度，提高太阳能聚光器的光热转换装置的整体能源效率，利于单台太阳能光热转换装置的大型化的优点。附图说明图1为本专利技术的各部件的连接结构示意图。图2为本专利技术的反射聚光部件的结构示意图。图3为本专利技术透射聚光部件的结构示意图。图4为本专利技术组装连接辐条的结构示意图。图5为本专利技术的聚光原理示意图。图6为风从迎光面吹向本专利技术的减弱风载风力分析示意图。图7为风从逆光面吹向本专利技术的减弱风载风力分析示意图。其中：1为反射聚光部件；2为透射聚光部件；3为组装连接辐条；4为顶端开口；5为敞端开口；6为组装连接辐条孔；7为圈板式加强筋板；8为辐条式加强筋板；9为透镜固定通孔；10为安装连接孔。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。由图1至图7给出，本专利技术包括反射聚光部件1、透射聚光部件2和组装连接辐条3，其特征在于，反射聚光部件1的内表面和外表面均为旋转抛物面，反射聚光部件1的旋转抛物面顶点端设有筒环形立凸沿的顶端开口4，反射聚光部件1的旋转抛物面敞口端设有环板状平凸沿的敞端开口5，顶端开口4和敞端开口5均与反射聚光部件1内表面的对称轴线垂直，且顶端开口4、敞端开口5的中心轴线均与反射聚光部件1的中心对称轴线重合，敞端开口5的平凸沿上设有多个组装连接辐条孔6，反射聚光部件1的外抛物面上设有一个以上的圈板式加强筋板7和多个辐条式加强筋板8，透射聚光部件2为对称轴线与反射聚光部件1的中心对称轴线重合的透镜,透镜边部上设有多个与组装连接辐条孔6对应的透镜固定通孔9，组装连接辐条3为条状，组装连接辐条3的一端经螺钉固定在透射聚光部件2的透镜固定通孔9上，组装连接辐条3的另一端经螺钉固定在反射聚光部件1的组装连接辐条孔6上，透射聚光部件2背光面的焦点位于顶端开口4一侧且与反射聚光部件1的焦点重合，透射聚光部件2的外径不大于反射聚光部件1的顶端开口4的内径。所述的圈板式加强筋板7和顶端开口4上均设有多个安装连接孔10，用于与跟踪装置的连接。所述的透射聚光部件2背光面的焦距不大于反射聚光部件1的顶端开口4到敞端开口5之间距离的1.15倍。实施例一：本专利技术在使用时，透射聚光部件2的透镜的直径为0.8米、焦距为0.75米，反射聚光部件1的抛物面的敞端开口5的直径为2.8米，将本专利技术安装在南北向和东西向均能自动跟踪的装置上，在东南风4—5级的风况条件下，本专利技术与其它整体受光面没有气流通道的聚光器相比，太阳光聚焦后焦斑在南北向和东西向的偏离量在全天均大幅度减小，也就是风从向光面吹向本专利技术的聚焦波动较小。本专利技术聚光时，反射聚光部件1的敞端开口5朝向太阳，本专利技术聚光器的中心对称轴线与太阳光线平行，光线投射到透射聚光部件2时沿图5箭头所示的光路聚焦到透射聚光部件2的焦点处，太阳光线投射到反射聚光部件1的内抛物面后经反射后沿图5箭头所示的光路聚焦到内抛物面的焦点处，由于反射聚光部件1和透射聚光部件2的焦点重合，因此本专利技术可达到点式聚光的目的。有风时，当风来自本专利技术的迎光面时，吹到反射聚光部件1的内抛物面，经内抛物面的导流作用，流向顶端开口4，离开本专利技术，而吹到透射聚光部件2的风，沿透射聚光部件2的上表面流向侧面，并被透射聚光部件2与反射聚光部件1之间环形间隙通道的风吹向顶端开口4，离开本专利技术，这种情形与整体受光面没有气流通道的聚光器相比，可大大减小风对聚光器的吹力，提高了聚光器的抗风载能力。当风来自本专利技术的逆光面时，吹到反射聚光部件1外抛物面的风，经外抛物面的导流作用，吹向敞端开口5外，离开本专利技术，而逆光面吹向顶端开口4的风，因通道面积增加，风速减小，到达透射聚光部件2的上表面后，向侧向流动，并被透射聚光部件2与反射聚光部件1之间环形间隙通道的风吹向敞端开口5外，离开本专利技术，此种情形与整体受光面没有气流通道的聚光器相比，同样减小了风对聚光器的吹力，提高了聚光器的抗风载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗风载型点式聚光器，其特征在于：包括反射聚光部件（1）、透射聚光部件（2）和组装连接辐条（3），反射聚光部件（1）的内表面和外表面均为旋转抛物面，反射聚光部件（1）的旋转抛物面顶点端设有筒环形立凸沿的顶端开口（4），反射聚光部件（1）的旋转抛物面敞口端设有环板状平凸沿的敞端开口（5），顶端开口（4）和敞端开口（5）均与反射聚光部件（1）内表面的对称轴线垂直，且顶端开口（4）、敞端开口（5）的中心轴线均与反射聚光部件（1）的中心对称轴线重合，敞端开口（5）的平凸沿上设有多个组装连接辐条孔（6）,反射聚光部件（1）的外抛物面上设有一个以上的圈板式加强筋板（7）和多个辐条式加强筋板（8），透射聚光部件（2）为对称轴线与反射聚光部件（1）的中心对称轴线重合的透镜,透镜边部上设有多个与组装连接辐条孔（6）对应的透镜固定通孔（9），组装连接辐条（3）为条状，组装连接辐条（3）的一端经螺钉固定在透射聚光部件（2）的透镜固定通孔（9）上，组装连接辐条（3）的另一端经螺钉固定在反射聚光部件（1）的组装连接辐条孔（6）上，透射聚光部件（2）背光面的焦点位于顶端开口（4）一侧且与反射聚光部件（1）的焦点重合，透射聚光部件（2）的外径不大于反射聚光部件（1）的顶端开口（4）的内径。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗风载型点式聚光器，其特征在于：包括反射聚光部件（1）、透射聚光部件（2）和组装连接辐条（3），反射聚光部件（1）的内表面和外表面均为旋转抛物面，反射聚光部件（1）的旋转抛物面顶点端设有筒环形立凸沿的顶端开口（4），反射聚光部件（1）的旋转抛物面敞口端设有环板状平凸沿的敞端开口（5），顶端开口（4）和敞端开口（5）均与反射聚光部件（1）内表面的对称轴线垂直，且顶端开口（4）、敞端开口（5）的中心轴线均与反射聚光部件（1）的中心对称轴线重合，敞端开口（5）的平凸沿上设有多个组装连接辐条孔（6）,反射聚光部件（1）的外抛物面上设有一个以上的圈板式加强筋板（7）和多个辐条式加强筋板（8），透射聚光部件（2）为对称轴线与反射聚光部件（1）的中心对称轴线重合的透镜,透镜边部上设有多个与组装连接辐条孔（6）对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振峰，孙洵，
申请(专利权)人：普霖太阳郑州能源动力有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41