[发明专利]一种免跟踪复合结构式的太阳能收集器

说明书

本发明公开了一种免跟踪复合结构式的太阳能收集器，包括太阳能接收设备，太阳能接收设备的两侧对称分布有导光板，导光板的顶部放置有若干个太阳能收集单元；太阳能收集单元包括圆弧入射面、多面体反射面、第一平面反射面和出射面；多面体反射面包括第二平面反射面、第一抛物面反射面和第二抛物面反射面。本发明提供的太阳能收集器利用圆弧入射面对光线的折射作用和多面体反射面对光线的反射作用，将大面积的光线集中到导光板中，进而将光线传输至太阳能接收设备中，使太阳能接收设备能接收来自太阳能收集单元的太阳能，可接收的太阳入射角范围大；同时，太阳能接收设备的正上方无遮挡物，还能接收到太阳的直接辐射，显著提高太阳能的利用率。

技术领域

本发明属于太阳能聚光技术领域，具体涉及一种免跟踪复合结构式的太阳能收集器。

背景技术

太阳能是最丰富的可再生清洁能源之一，面对环境污染日益严重的今天，太阳能技术是寻求经济发展新动力最有前途的技术之一。然而太阳能的能量密度比较低，高效率的接收面材料比较昂贵，因此采用聚光器来提高能量密度，用廉价的聚光器材料代替昂贵的吸收面的面积来降低成本的方法被发展。目前大多数聚光器尤其是高倍聚光需要一个高精度的追踪系统去使聚光系统接收到长时间的光照，否则太阳运动轨迹的变化会使聚光器产生的光斑偏离接收面，但是以额外的制造和维护成本为代价的。对于低倍聚光器对追踪器的需求比较低，典型的以复合抛物面型静态聚光器为代表，但是其形成的辐照分布不均匀，降低了光伏电池的发电效率。因此对于聚光器减少跟踪装置、扩大接收角范围、提高聚光辐照分布均匀性及光电效率是迫切需要探究与解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种免跟踪复合结构式的太阳能收集器。

一种免跟踪复合结构式的太阳能收集器，包括太阳能接收设备，所述太阳能接收设备的两侧对称分布有导光板，所述导光板的顶部放置有若干个太阳能收集单元，位于太阳能接收设备两侧的太阳能收集单元对称分布；

所述太阳能收集单元包括圆弧入射面、多面体反射面、第一平面反射面和出射面，所述多面体反射面和第一平面反射面相对设置；所述圆弧入射面、多面体反射面、第一平面反射面、出射面以及两个互相平行且大小相同的面围合形成框体结构；

所述多面体反射面包括第二平面反射面、第一抛物面反射面和第二抛物面反射面；所述第二平面反射面的剖面线为直线，所述第一抛物面反射面和第二抛物面反射面的剖面线为抛物线。

作为优选的技术方案，所述导光板的顶部具有锯齿状凸起，所述锯齿状凸起包括竖直面和倾斜反射面，所述倾斜反射面与水平面之间的锐角夹角为0°到40°。将导光板设计成锯齿状，使太阳能收集单元传输的光在高效率传输的情况下，以最多的光进入导光板，并使传导的光波进行最大限度的全反射传输，减少能量损耗。

作为优选的技术方案，所述圆弧入射面与第二平面反射面之间设置有直角连接部。通过在圆弧入射面与第二平面反射面之间设置直角连接部，方便多个太阳能收集单元进行拼接。进一步优选的，第一平面反射面与出射面之间的夹角为135°，这样可以使竖直入射的光线水平出射，然后进入与其相邻的太阳能收集单元的圆弧入射面中。

作为优选的技术方案，所述多面体反射面、第一平面反射面为镀铝或镀银的反射镜

作为优选的技术方案，所述太阳能接收设备的上方安装有玻璃盖板。进一步优选的，所述玻璃盖板的材质为超白玻璃或者钢化玻璃。玻璃盖板对太阳能接收设备起到保护作用，能够降低外界环境对太阳能接收设备的影响，减少维护成本。

作为优选的技术方案，所述太阳能收集单元和导光板的材质均为有机玻璃(PMMA)。有机玻璃透光率达到90％以上，可以达到降低成本，提高光学性能的效果。

作为优选的技术方案，所述太阳能接收设备为太阳能电池板或太阳能热水设备。太阳能电池板或太阳能热水设备能够进行光电或者光热转换，将太阳能转化为其它形式可供人类利用的能量。