[发明专利]固定反光板太阳能收集器

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能的有效利用，特别是涉及将不断变化角度的太阳光、红外线、紫外线和周围辐射光、散射光和漫反射光稳定地调整在一个小角度范围以内，或形成一个光斑，为高效、经济利用太阳能供热、制冷、发电、照明及太阳灶提供了稳定的能源保障，属于太阳能应用技术领域。

背景技术

在全球经济飞速发展的今天，一方面是能源需求爆炸式增长，造成能源日趋紧张，价格飞涨甚至发生战争，另一方面是，能源过度使用后造成严重的环境污染，使人类生存环境受到严峻考验。现在，全世界都在开发太阳能应用的深度，而提高太阳能接收效率、降低太阳能接收成本，就成为太阳能有效利用的“瓶颈”。传统太阳能收集装置要么收集效率很低，要么必须追随太阳光角度变化而变化，跟踪太阳其缺点是，收集成本高、维修维护成本高、无法大面积使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，通过固定的多级组合反光板实现对不断变化角度的太阳光进行调整，使太阳光角度稳定在较小的范围之内，解决有效、经济地收集太阳能的技术问题。

本发明采用的技术方案是：固定反光板太阳能收集器，包括，一级光导向板(1)、二级光导向板(2)和三级光导向板(3)，所述一级光导向板(1)、所述二级光导向板(2)和所述三级光导向板(3)依次平滑无缝注压为一整体组成太阳能收集器单元。

该收集器还包括，四级光聚焦板(4)，所述固定反光板太阳能收集器单元中三级光导向板另一端(3)与所述四级光聚焦板(4)靠外部连接件平滑无缝连接为一整体组成太阳能收集器单元。

该收集器在与水平面30°至60°仰角范围内安装于室外正南方向。将180°范围变化的太阳光稳定在固定反光板太阳能收集器纵向对称轴40°至10°范围内或一光斑。一级光导向板(1)、二级光导向板(2)和三级光导向板(3)和四级光聚焦板(4)的组成材料是，由金属、塑料、聚酯等材料压制成型后镀反光层制成。多个固定反光板太阳能收集器单元，可以组合成固定反光板太阳能收集器单元组。

一种固定反光板太阳能收集方法，包括以下步骤，

步骤一：由一级光导向板(1)接收180°范围内的太阳光、红外线、紫外线、辐射光、散射光和漫反射光；

步骤二：所述一级光导向板(1)接收的太阳光的80％以上被二级光导向板(2)以180°光范围吸收；

步骤三：所述二级光导向板(2)将导入180°范围内太阳光的角度稳定地调整到120°至60°范围内导入三级光导向板(3)；

步骤四：所述三级光导向板(3)将导入120°至60°范围内太阳光的角度稳定地调整到40°至10°范围内。

固定反光板的太阳能收集方法，还包括，步骤四中所述三级光导向板(3)导入的40°至10°范围内太阳光通过四级光聚焦板(4)将太阳光聚焦形成一稳定地光斑。

一级光导向板(1)是按一定角度安装的反光平板(由四片组成对称分布)、二级光导向板是取合适角度的二维CPC、所述三级光导向板(3)是按一定角度安装的反光平板(由两片组成)和四级光聚焦板(4)是部分球面组成固定反光板太阳能收集器。

收集到的太阳光的角度范围取决于二级光导向板CPC(2)角度的取值和三级光导向板的角度，固定反光板太阳能收集器单元的整体尺寸，随二级光导向板CPC(2)入口尺寸和角度取值的变化而改变。

本发明的有益效果是：将180°范围的直射太阳光、红外线、紫外线、辐射光、散射光和漫反射光，稳定地收集到40°至10°的角度范围内，或汇聚成一光斑。且具有结构简单；成本低；寿命长；固定在室外无需维护；不腐蚀；收集效率高等特点。

附图说明：

图1是本发明固定反光板太阳能收集器的示意图；

图2是本发明固定反光板太阳能收集器的光通路示意图；

图3是现有技术中的一、二、三级光导向板整体示意图；

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明固定反光板太阳能收集器的示意图；如图1所示，该固定反光板太阳能收集器，是一、二、三级光导向板及上下两个端面注压成一整体后内镀反光涂层制成，其中一级光导向板(1)，由左右两个30°角光锥和中间一个0°角光锥组成，作用是将大于80％的入射光有效导入到二级光导向板内，因为光锥角与光全部入射角度关系为：2r＝л/2-θ，其中r：光锥角；θ：可全部入射光的角度。其中二级光导向板(2)是一个反向使用的二维非成像复合抛物面聚光器CPC，可以根据使用需要取10°至60°范围内任意角度，其计算公式为：