一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器的制造方法
【專利摘要】一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器，結構包括一個或多個局部拋物面反射鏡（1）、一個或多個局部橢球面反射鏡（2）、導光管（3）、跟蹤器（4）和支架（5）；陽光被局部拋物面反射鏡（1）反射之后在局部拋物面反射鏡（1）和局部橢球面反射鏡鏡（2）的共同焦點處會聚，之后被局部橢球面反射鏡（2）反射到局部橢球面反射鏡（2）的另一個焦點處，形成準平行光束。本發(fā)明采用了二次聚光的方式進行聚光，在得到小的焦斑的同時使出射光束變成接近平行光束的小發(fā)散角光束，后續(xù)利用極為方便，而且，本發(fā)明利用反射來實現(xiàn)聚光的同時達到了透射聚光的順向聚焦目的，既不遮擋光線，又提高了聚光效率。
【專利說明】一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于太陽能利用的【技術領域】，具體涉及一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器。
【背景技術】
[0002]由于能源問題和環(huán)境問題的嚴峻性，各國都在積極開發(fā)清潔能源技術。在所有清潔能源技術中太陽能倍受青睞，但是，由于太陽能具有能量密度低、隨時間周期性變化的同時又隨機變化、地域差異大等特點，所以要想非常有效的開發(fā)利用太陽能非常有必要采用跟蹤加聚光的方式?，F(xiàn)有的高倍聚光器主要有透射式聚光器和反射式聚光器，前者難以制成大口徑的聚光器而后者由于采用了反射聚光方式使得光能轉(zhuǎn)換單元與太陽處于聚光器同側會產(chǎn)生光能轉(zhuǎn)換單元遮擋陽光的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的主要目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種可以用于會聚陽光的
高倍聚光器。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0005]一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器，其特征在于:結構包括局部拋物面反射鏡1、局部橢球面反射鏡2、導光管3、跟蹤器4和支架5 ;局部拋物面反射鏡I和局部橢球面反射鏡2的個數(shù)相等，局部拋物面反射鏡I位于局部橢球面反射鏡2的下方，且每個局部拋物面反射鏡I的焦點與一個局部橢球面反射鏡2的一個焦點重合，所有局部橢球面反射鏡2的另一個焦點重合，局部橢球面反射2鏡固定在導光管3上，且位于能夠使局部橢球面反射鏡2反射的光線射入導光管3的位置，局部拋物面反射鏡1、導光管3和跟蹤器4均固定在支架5上，跟蹤器4的光敏開關和局部拋物面反射鏡I需固定在不被遮擋處，跟蹤器4的驅(qū)動電機能夠帶動支架5偏轉(zhuǎn)方向以使局部拋物面反射鏡I正對太陽。
[0006]為了獲得更好的效果，優(yōu)選局部拋物面反射鏡I的個數(shù)η > 3，局部拋物面反射鏡I的俯視扇角A與局部拋物面反射鏡I的個數(shù)η滿足ηΧΑ=360°。
[0007]所述的局部橢球面反射鏡2具體結構可以由一離心率大于0.6的橢圓繞其長軸旋轉(zhuǎn)得到的曲面的一部分內(nèi)側鍍反射膜得到。
[0008]所述導光管3的具體可以是一個空心錐臺形結構，內(nèi)壁鍍反射膜，放置在局部橢球面反射鏡2下方且較粗的一端朝上，用于支撐局部橢球面反射鏡2并引導被橢球反射鏡2反射的準平行光束。
[0009]所述的跟蹤器4是現(xiàn)有技術，具體可參見《太陽能》2013年第3期的《全自動太陽光線跟蹤系統(tǒng)》論文。
[0010]所述的支架5用于將整個系統(tǒng)的各部分固定在一起，并在跟蹤器4的傳動部分帶動下整體偏轉(zhuǎn)以跟蹤太陽光。
[0011]本發(fā)明的跟蹤型點聚焦高倍聚光器采用了二次聚光的方式進行聚光，但又與傳統(tǒng)的二次聚光方式有很大區(qū)別:傳統(tǒng)的二次聚光方式只是為了得到一個較小的焦斑，而本發(fā)明的二次聚光方式可以在得到小的焦斑的同時使出射光束變成接近平行光束的小發(fā)散角光束，這就為光能的后續(xù)利用提供了極大地方便，比如說可以對光進行分光利用。傳統(tǒng)的反射式聚光器性能一般優(yōu)于透射式聚光器，但是反射式聚光器會有光線遮擋問題。本發(fā)明的聚光器利用反射來實現(xiàn)聚光的同時達到了透射聚光的順向聚焦目的，把兩者的優(yōu)點集于一體。
[0012]綜上，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比有以下有益效果:
[0013]1、本發(fā)明采用了二次聚光的方式進行聚光，在得到小的焦斑的同時使出射光束變成接近平行光束的小發(fā)散角光束，后續(xù)利用極為方便。
[0014]2、本發(fā)明利用反射來實現(xiàn)聚光的同時達到了透射聚光的順向聚焦目的，既不遮擋光線，又提高了聚光效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的一種實施例的結構示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的一種實施例的聚光器的俯視圖示意圖；
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實例對本發(fā)明做進一步說明。
[0018]實施例1
[0019]請參考圖1和圖2，圖1所示的聚光器的聚光部分由兩個局部拋物面反射鏡1、兩個局部橢球面反射鏡2和導光管3組成，陽光被局部拋物面反射鏡I反射之后在局部拋物面反射鏡I和局部橢球面反射鏡鏡2的共同焦點處會聚，之后被局部橢球面反射鏡2反射到局部橢球面反射鏡2的另一個焦點處，光導管的作用是把沒能在局部拋物面反射鏡I和局部橢球面反射鏡2的共同焦點處會聚的光傳導至局部橢球面反射鏡2的另一個焦點處。
[0020]圖2所示的是本發(fā)明的俯視圖，圖中局部拋物面反射鏡I的俯視投影為接近半圓的扇形(扇角接近180° )，兩個局部橢球面反射鏡2的俯視圖有重疊區(qū)域。
[0021]以上內(nèi)容是結合具體的實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器，其特征在于:結構包括局部拋物面反射鏡(1)、局部橢球面反射鏡(2)、導光管(3)、跟蹤器(4)和支架(5);局部拋物面反射鏡(1)和局部橢球面反射鏡(2)的個數(shù)相等，局部拋物面反射鏡(1)位于局部橢球面反射鏡(2)的下方，且每個局部拋物面反射鏡(1)的焦點與一個局部橢球面反射鏡(2)的一個焦點重合，所有局部橢球面反射鏡(2)的另一個焦點重合，局部橢球面反射(2)鏡固定在導光管(3)上，且位于能夠使局部橢球面反射鏡(2)反射的光線射入導光管(3)的位置，局部拋物面反射鏡(1)、導光管(3)和跟蹤器(4)均固定在支架(5)上，跟蹤器(4)的光敏開關和局部拋物面反射鏡(1)需固定在不被遮擋處，跟蹤器(4)的驅(qū)動電機能夠帶動支架(5)偏轉(zhuǎn)方向以使局部拋物面反射鏡(1)正對太陽。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器，其特征在于:局部拋物面反射鏡(1)的個數(shù)n ^ 3，局部拋物面反射鏡(1)的俯視扇角A與局部拋物面反射鏡(1)的個數(shù) η 滿足 ηΧΑ=360°。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器，其特征在于:所述的局部橢球面反射鏡(2)為一離心率大于0.6的橢圓繞其長軸旋轉(zhuǎn)得到的曲面的一部分內(nèi)側鍍反射膜得到的反射鏡。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種跟蹤型點聚焦高倍聚光器，其特征在于:所述導光管(3)為空心錐臺形結構，內(nèi)壁鍍反射膜，放置在局部橢球面反射鏡(2)下方且較粗的一端朝上，用于支撐局部橢球面反射鏡(2)并引導被橢球反射鏡(2)反射的準平行光束。
【文檔編號】G02B19/00GK103926684SQ201410109131
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月22日 優(yōu)先權日:2014年3月22日
【發(fā)明者】王廣軍, 龍國徽, 吳香英, 紀媛, 龐明俊, 汪東雪, 羅陽 申請人:吉林大學