复合曲面聚光太阳能收集器制造技术

复合曲面聚光太阳能收集器是将太阳能反射镜面制成单勾形或是对称的双勾形镜面、碗形的。镜面的上段为抛物线，而镜面的下段为一段圆弧线。其吸热件是放置在镜面的曲勾部的端头处上面。采用复合曲面反射镜面的太阳能收集器无需配用太阳光线跟踪器，仍可以取得很高的水温或光能，也能将收集器加工得很小，更便于作保温措施，便于大规模生产，也易于维修。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
复合曲面聚光太阳能收集器本技术涉及一种太阳能收集器。现有的复合抛物面聚光太阳能集热器(中国专利号：94220461.1)具有一定的聚光作用，也不需太阳跟踪装置，但结构复杂，光线的接收角很小，集热器的高度较高。且要在壳体内设置多个槽形复合抛物面的聚光器单体，这种单体是无法单个使用的，则结构复杂而庞大。而中国专利93109062.8所述的免动跟踪太阳能聚能器是把圆柱形的吸热管放置在圆弧反射镜圆弧集面相切的位置上，来达到免动长时间吸收太阳能的目的。但是当太阳光最强时，太阳光正面照射集热器，即太阳光线与圆弧反射镜的直径线相垂直时，除中间部分的光线被反射到吸热圆管上外，在靠近反射镜处的光线有相当部分被反射镜反射到吸热圆管之外，说明其聚光效果并不完全。而中国专利94222142.7所指的高效聚光型太阳能集热器，采用吸热圆管的两个反向的渐开线作反射镜，经计算用双渐开线反射镜的聚光能力最大超过3.1416倍，所以也限制了它的实用范围。本技术的目的是为了取得最大的聚光能力而采用以抛物线与圆弧线复合的反射镜来构成高效聚光太阳能收集器。本技术是这样实施的：将太阳能反射镜面制成单勾形、对称的双勾形镜面和将单勾形旋转360°形成的碗状镜面。单勾形镜面的上段以太阳光线的入射角θ的抛物线为基线，而镜面的下段勾曲部分是吸热圆管圆截面的水平直径线与吸热圆管圆截面的圆周边相交的交点D为圆心，以吸热圆管圆截面的垂直直径线与吸热圆管圆截面圆周边的交点C，取得DC为半径，所得的一段圆弧形线为基线。将抛物线与圆弧线相连接即成为单勾形复合曲面反射镜的镜面基线。通过C点作一条垂直地平线的垂直线L，以L线为轴，分向轴线两侧形成的对称的单勾形复合曲面基线，即是双勾形复合曲面反射镜的镜面基线。以L轴为轴线，将单勾形复合曲线以L轴至单勾形复合曲面基线的水平距离为半径旋转360°，可形成的碗状反射镜的镜面基线。采用单勾形反射镜面和双勾形反射镜面，在两条复合曲面基线的交点C处或单勾形复合曲面基线勾部的端点C处的上面设置吸热件都可取得最大的吸热、吸光能力。此是因为太阳光线能在此种收集器中进行一次与二次反射，最-->终达到会聚的目的，并实现聚光与随时跟踪太阳光线的统一。同理，采用单勾形反射镜面基线旋转360°后形成的碗状反射镜面，仍在两条复合曲面基线的交点C处或单勾形复合曲面基线勾部的端点C处的上面设置吸热件，则此吸热件可取得最大的吸热、吸光能力。此吸热件若为球体，如灶、太阳能电池。则因为太阳光线能在此种收集器中进行一次与二次反射，最终达到会聚的目的，并实现聚光与随时跟踪太阳光线的统一。采用本技术的复合曲面反射镜面的太阳能收集器，同样可无需太阳光线跟踪器，而可自动跟踪太阳光线，取得更高的水温或最多的光能，可以将太阳能收集器加工得很小，则便于采用有效的保温措施。也便于大规模生产、也易于维修。下面将参照附图对本技术所指的复合曲面聚光太阳能收集器作详细的阐述。附图1是复合曲面聚光太阳能收集器的双勾形收集器的结构示意图；附图2是复合曲面聚光太阳能收集器的单勾形收集器的结构示意图；附图3是复合曲面聚光太阳能收集器的双勾形收集器的光反射示意图；太阳能反射镜面可制成单勾形和对称的双勾形镜面和单勾形碗状镜面三种。参照附图2：单勾形镜面3的上段以太阳光线的入射角θ的抛物线AB为基线，而镜面3的下段勾曲部分BC是吸热圆管圆截面2的水平直径线与吸热圆管圆截面的圆周边相交的交点D为圆心，以垂直直径线L与吸热圆管圆截面圆周边的交点C，取DC为半径，所得的一段圆弧线RC。将抛物线AB与圆弧线BC相连接即成为单勾形复合曲面反射镜AB、BC的镜面3的基线。其中AB段为焦距f＝BF，入射角为θ的抛物线；而BC段是以D为圆心，DC为半径的一段圆弧线BC。参照附图1：通过C点作一条垂直地平线的垂直线L，以L线为轴，分向轴线两侧形成的对称的单勾形复合曲面基线AB、BC、B′C、A′B′，即是双勾形复合曲面反射镜的镜面1的基线。其中D、D′为吸热圆管圆截面2的直径，F、F′为以BF、B′F′为焦距的抛物线焦点，AA′为光线射入反射镜的口径，B、B′为抛物线的原点，Y、Y′为抛物面AB、A′B′的纵轴，纵轴AB、A′B′与吸热圆管圆截面2相切，切点为F、F′。通过C点作一条垂直地平线的垂直线L，以L线为轴，以L轴至单勾形复合曲线的距离为半径，旋转360°形成的碗状复合曲面反射镜，此碗状复合曲面-->反射镜体的纵截面也与附图1所示的相同。参照附图3：采用单勾形反射镜面3和双勾形反射镜面1、碗状反射镜面，在两条复合曲面基线1的交点C处或单勾形复合曲面3基线勾部的端点C处的上面设置吸热圆管2，或是其它形状的吸热管、球状光热吸收体都可取得最大的吸光、吸热能力。此是因为太阳光线能在此种收集器中进行一次与二次反射，最终达到会聚的目的，并实现聚光与随时跟踪太阳光线的统一。采用本技术的复合曲面反射镜面的太阳能收集器，可以取得更高的水温、更多的光能，并可将太阳能收集器加工得很小，更便于采用有效的保温措施、也便于大规模生产、也易于维修。本文档来自技高网...

【技术保护点】
复合曲面聚光太阳能收集器是由反射镜、吸热管构成的，其特征在于其单勾形镜面（３）的上段以太阳光线的入射角θ的抛物线ＡＢ为基线，而镜面（３）的下段勾曲部分ＢＣ是吸热圆管圆截面（２）的水平直径线与吸热圆管的圆截面的圆周边相交的交点Ｄ为圆心，以 吸热圆管圆截面（２）的垂直直径线与吸热圆管圆截面（２）圆周边的交点Ｃ，取ＤＣ为半径，所得的一段圆弧线为基线。

【技术特征摘要】
1、复合曲面聚光太阳能收集器是由反射镜、吸热管构成的，其特征在于其单勾形镜面(3)的上段以太阳光线的入射角8的抛物线AB为基线，而镜面(3)的下段勾曲部分BC是吸热圆管圆截面(2)的水平直径线与吸热圆管的圆截面的圆周边相交的交点D为圆心，以吸热圆管圆截面(2)的垂直直径线与吸热圆管圆截面(2)圆周边的交点C，取DC为半径，所得的一段圆弧线为基线。2、根据权利要求1所述的复合曲面聚光太阳能收集器，其特征在于通过C点作一条垂直地平线的垂直线L...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建乐，
申请(专利权)人：朱建乐，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]