專利名稱:一種免跟蹤太陽的反光鏡聚光器的制作方法
技術領域:
本發明提供了一種免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,屬于太陽能應用領域。
背景技術:
在太陽能集熱管(在橫截面內360°可受光的受光體)聚光鏡當中,有的聚光鏡基本上能在陰雨天反射太陽發射的任何方向的漫反射光線,使該受光體吸收該漫反射光的太陽能,但是,該類聚光鏡的效果較差,比如,領輝(中國)科技有限責任公司(外方為比爾蓋茲基金等發起的E+C0),采用雙拋物柱面聚光鏡,集熱效果僅提高15%,與這種在橫截面內360°可受光的受光體對應的聚光鏡的缺陷,本發明稱它為缺陷一
發明內容
為了彌補缺陷一,本發明提供一種反光鏡聚光器,該反光鏡聚光器的受光體是在橫截面內360°可受光的太陽能集熱管,該反光鏡聚光器不僅能在陰雨天有效反射太陽發射的任何方向的漫反射光線,使其受光體吸收該漫反射光的太陽能,而且能使集熱效果大幅度提聞。本發明最基本的依據是,光線的入射角等于反射角。本發明的技術方案如下在直角坐標系o-xyz中,yoz平面為紙面,垂直于yoz平面的x軸沒在本發明的附圖
中畫出;太陽能受光體I的表面與yoz平面的截線為受光體表面截線3,受光體I的反光鏡的反光面與IOZ平面的截線為鏡面截線2。受光體表面截線3為閉合的橢圓或圓,鏡面截線2為連續的曲線;!;、T1, T2, T3、T4、…、Tn為受光體表面截線3上的n+1個不同的點,1^、Tm互為相鄰點,Tm+ Tm兩點之間的直線距離為dm,相鄰點Tm、Tffl之間的弧長hm不大于受光體表面截線3的周長c的2n分之一,其中,m、n為自然數,且I彡m彡n七、S2、S3、S4、…、Sn為鏡面截線2上的n個不同的點,Sm、Sm為相鄰點,T0和Sn為鏡面截線2的兩個端點;TmSm為連接Tm點和Sm點的n條直線;鏡面截線2上的Sm點存在唯一法線TmSm或左段法線TmSm,且直線TmSm與受光體表面截線3相切,即直線TmSm恰好就是受光體表面截線3的切線,Tm為其切點。其中,Sm點的左段法線是指鏡面截線2的TtlSm段在Sm點的唯一法線。稱上述技術方案為基本技術方案,圖I是基本技術方案n = 5時的示意圖。下面用三種方法將基本技術方案具體化方法一鏡面截線2在Snrl點和Sm點之間的曲線段是一條直線段,直線TmSm恰好就是鏡面截線2在Sm點的左段法線。圖2是方法一的當n = 3時的示意圖。方法二 =Cnri點是鏡面截線2與直線TmTlrt的交點,Tlrt點在Cnrl點、Tm點之間,Ctl點與Ttl點重合;鏡面截線2上CtlX1兩點之間的曲線段是以T1為圓心、屯為半徑的圓弧,鏡面截線2上C1X2兩點之間的曲線段是以T2為圓心義+4為半徑的圓弧,以此類推,鏡面截線2上CnriXm兩點之間的曲線段是以Tm為圓心權利要求
1.一種免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是鏡面截線(2)為連續的曲線,該曲線包括連續不光滑的曲線,但不包括單一的直線段;鏡面截線(2)起始于受光體表面截線(3)上的Ttl點,鏡面截線(2)上任一點的唯一法線或左段法線與受光體表面截線(3)有交點;受光體表面截線(3)為連續閉合曲線;鏡面截線(2)的曲線長度不小于受光體表面截線(3)的周長c的40分之一。
2.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥1,相鄰點Tm、! 之間的直線距離dm之和^之
3.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥2,相鄰點Tm、Tm之間的直線距離dm之和之
4.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥3,相鄰點1^、Tm之間的直線距離dm之和
5.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥4,相鄰點1^、Tm之間的直線距離dm之和^之
6.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥5,相鄰點Tm、Tm之間的直線距離dm之和
7.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥6,相鄰點Um之間的直線距離dm之和
8.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥7,相鄰點Um之間的直線距離dm之和
9.根據權利要求I所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為一凹的曲線段和一凸的曲線段組成的光滑閉合曲線,其上除Ttl點外不同的Tm點的點數 n≥2,相鄰點1^、Tm之間的直線距離dm之和
10.根據權利要求2或3或4或5或6或7或8或9所述的免跟蹤太陽的反光鏡聚光器,其特征是受光體表面截線(3)為閉合的橢圓或圓。
全文摘要
一種免跟蹤太陽的反光鏡聚光器。受光體表面截線3為連續閉合曲線,鏡面截線2為起始于受光體表面截線3上的T0點的連續曲線,該鏡面截線2上的任一點的法線肯定與受光體表面截線3相交。從鏡面截線2的靠近Tm點的一側入射于鏡面截線2的反光面上的任一點的光線經過一次或多次反射后總會與受光體表面截線3相交,從而被受光體1吸收。當受光體表面截線3為閉合的半徑為R的圓時,本發明的以直線T0T4為對稱軸的反光鏡聚光器連同它的受光體的最佳集熱效果相當于y軸方向的寬度為2KR,而x軸方向的長度相同的平板受光體,其中K為比率系數,3≤K≤3.14。
文檔編號G02B5/10GK102798970SQ20121030805
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月28日 優先權日2012年8月28日
發明者林巖 申請人:林巖