[实用新型]太阳光集束器和定向传送装置

说明书

技术领域

属于太阳能应用领域，也属能源领域。

背景技术

由于传统能源的柴、煤、油、气面临枯竭的危险以及其对人类生存环境的污染，促使人类急于寻找满足长久使用又环保的绿色能源，由于太阳能取之不尽又无污染，因此成为首选，世界各国都在全力寻找有效的收集和利用方法。

目前已有的方法以抛物镜透镜等聚焦集热为主，其缺点是受尺寸、重量、工艺等限制难以做到容易制造、方便实用、以及远距离传送。

近年有利用大抛物镜--小抛物镜配合、抛物镜--透镜配合、大透镜--小透镜配合将太阳光束集束成平行光输出以达到远距离传送目的，但做大不容易，定向传输也是困难。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：

太阳光的集束与定向传送。

用光学双锥的技术方法提供一种简单实用的太阳光(适用于所有平行光)直接集束成平行光装置(简称集束器)及提供一种平面反光镜组合构成的太阳光传送装置.

本实用新型的技术方案是利用两个正圆锥形反光面组合实现太阳光直接集束成平行光的装置。

如图所示，外锥2(贯通正圆截锥形空心体，内表面为反光面)，内锥3(正圆锥形或正圆截锥形，空心或实心，外表面为反光面)构成集束器。内锥3与外锥2同轴同向，两者母线相互平行，长度相等，与轴交角45度为最佳，内锥3的顶点位于外锥2的顶口所在平面内并与外锥2顶口中心点A重合。

当太阳光1自外锥2的底侧沿轴向入射到外锥2的反光面再反射到内锥3的反光面(一次或多次反射，当外锥2顶口直径大于内锥3底的直径时且两锥母线与轴交角均等于45度时反射为一次，否则可为多次)直接集束成平行光从外锥2的顶口输出，这就是太阳光集束成平行光装置-集束器。

但此时输出的光方向随阳光变化不定，作为餐灶、照明等要求供光方向相对固定不变，解决该问题，采用如图所示平面反光镜4与平面反光镜5构成定向传送装置，要求两镜的镜面相向(即可相互接收对方反射来的光线)且接收面积中心点处于同一直线上(即B、C两点)并且该直线在两平面反光镜上的投影与该线(即BC延长线)间的夹角分别固定为135度最佳和45度，即当两平面反光镜绕BC直线旋转时BC直线在两平面反光镜上的投影线始终保持这个角度。当集束器的轴线始终保持与平面反光镜4过B点法线成某个角度不变(45度最佳)，保持平面反光镜4与集束器相对位置固定，且可共同以BC直线(保持水平)为轴转动，同时能与平面反光镜5以C点为中心与水平垂直的线为轴转动，通过手动或配以自动控制电子系统实现集束器的阳光跟踪。A与B两点间距、B与C的距离均视需要而定。固定平面反光镜5的过C点法线与过C点的水平垂线夹角为45度不变，则集束器跟踪太阳光时轴向入射的太阳光经集束后再经平面反光镜4反射到平面反光镜5再反射输出集束光6，方向保持不变，实现定向传输。

沿BC直线移动平面反光镜5并使平面反光镜5绕BC直线转动可实现输出变向，另加平面反光镜组合可实现全方位变向传输，把输出光送到需要的地方，满足各种不同需要。

附图说明

图1是集束器和定向传送装置一体示意图

具体实施方式

1、如图所示将外锥2顶与底半径分别定为1.3米和1.5米，并与内锥3构成一体(应保证两锥共轴同向、母线相互平行、长度相等、均与轴线成45度交角，要求内锥3的顶点与外锥2的顶口所在平面的中心点重合。其接收面积为1.759平米、输出截面为0.12566平米)构成集束器。将定向传送装置的平面反光镜4和平面反光镜5分别安装在能绕过C点并与水平面垂直的线为轴作水平转动的支架上，保持BC直线水平，且保证平面反光镜4以B为中心绕BC直线为轴转动(视需要而定)，如需要，平面反光镜5应能以C为中心绕BC直线转动。将集束器与平面反光镜4固定连接，通过手动或自动跟踪系统控制集束器以B点为中心与平面反光镜4一体绕BC直线转动，并以C点为中心使整个装置作水平转动跟踪太阳光进行集束，当将平面反光镜5的过C点法线与过C点水平垂直线间夹角固定为45度则输出即固定为垂直向上，若在输出方向适当位置配以适当尺寸的内表面为反光面的单个正圆截锥聚焦器即构成加热炉灶。

2、按实施例1所述在平面反光镜5的输出方向适当位置配以适当透镜组合集束装置获得横截面更小的高能光束用作特殊的封闭式焊接等。

3、按实施例1所述，将单锥换成平面反光镜或光导管，将平行光束送至需要照明的地方，再用分光器分送至各照明位置，配以毛玻璃灯构成实现照明系统。

4、为获得更高流强可将多台实施例2的装置同时输入到一台固定式集束器中(即不需跟踪)。