接頭導光鏡的制作方法
【專利摘要】本實用新型描述了用于槽式太陽能集熱裝置集熱管的接頭導光鏡，屬于新能源領域中的太陽能光熱利用技術。當前需要解決集熱管接頭處太陽能得不到充分利用的問題。本實用新型由一組平面反射鏡組、兩組錐面反射鏡組和固定架所組成。太陽的平行光束照射到平面反射鏡組后，反射光束靠中間部分落在集熱管主段上，而外側部分落在聚光鏡上，被再次反射聚焦到集熱管主段上。而聚光鏡聚集來的光束照射到錐面反射鏡組后，從橫截面看反射光束仍然保持聚集的方向(指向集熱管)，而沿集熱管軸向則發生了偏轉，最終也落在集熱管主段上。可見，無論是直射太陽光還是聚光鏡的聚集光，只要是射向集熱管接頭，都會被接頭導光鏡引導到集熱管主段上，提高了集熱效率。
【專利說明】接頭導光鏡
一、【技術領域】
[0001]本實用新型屬于新能源或可再生能源領域中的太陽能光熱利用技術，用于槽式太陽能集熱裝置的集熱管接頭處，引導陽光至集熱管主段上。
二、【背景技術】
[0002]槽式太陽能集熱裝置因長度原因，集熱管需要多根串聯連接，其連接接頭處也會接收到集熱裝置聚光鏡的聚集光和太陽直射光，而該處并無玻璃管真空夾層。如果在接頭處安裝保溫材料，則接收到的太陽能無法傳給內部介質；如果接頭裸露，則要增加散熱損失；因此這是一個兩難問題。
[0003]目前世界上解決這一問題的方法是在集熱管端部安裝圓環形平面反射鏡，可在太陽光斜射時將集熱裝置聚光鏡聚攏來的部分聚集光和太陽直射光引導至集熱管上，還有一大部分聚集光和太陽直射光被浪費。
[0004]以上【背景技術】可參考:
[0005]1、槽式太陽能集熱裝置目前主流產品。
[0006]2、德國肖特公司的太陽能集熱管產品。
三、
【發明內容】
[0007]當前槽式太陽能集熱裝置需要解決集熱管連接接頭處(包括支撐集熱管的支架)收集到的太陽能得不到充分利用的問題。
[0008]本實用新型描述的集熱管接頭導光鏡，由一組平面反射鏡組、兩組錐面反射鏡組和固定架所組成。平面反射鏡組由兩塊背面斜靠的平面鏡組成，位于上方，用以將太陽直射光反射到集熱管主段(帶有玻璃管真空夾層段)上和集熱裝置聚光鏡上；兩塊平面反射鏡上邊緣合在一起，鏡體成一夾角，一般選用銳角，上邊緣直線與集熱管的軸線垂直，同時平行于聚光鏡開口平面。錐面反射鏡組各由兩塊錐底緊靠的錐面鏡(部分扇形)組成，位于下方，用以將集熱裝置聚光鏡反射來的聚集光再反射到集熱管主段上；兩塊錐面鏡的底部邊緣合在一起，椎體底部平面垂直于集熱管軸線，錐體軸線與集熱管軸線重合；兩錐面母線形成一夾角，一般選用銳角，銳角邊緣朝外。固定架用以將平面反射鏡組和錐面反射鏡組固定在相應的位置，并共同組成一個門形(從集熱管軸向看)，騎馬式安裝在集熱管接頭和/或集熱管支架處。
[0009]接頭導光鏡的工作原理:在跟蹤裝置的作用下，集熱裝置聚光鏡的開口始終朝向太陽。集熱管接收到的光有兩種——太陽直射的平行光和聚光鏡反射來的聚集光。太陽的平行光束照射到上方的平面反射鏡組后，被鏡邊緣銳角分成兩部分，各自被鏡面反射出去，反射光束仍然是平行光束，只是沿集熱管軸向發生了偏轉，其靠中間部分的平行光束落在集熱管主段(帶有玻璃管真空夾層)上，而外側部分的平行光束落在聚光鏡上，被再次反射聚焦到集熱管主段上。對于聚集光而言，從橫截面看是輻射狀(聚攏狀)光線，沿集熱管軸向看仍然是平行光線。集熱裝置聚光鏡聚集來的光束照射到下方的錐面反射鏡組后被鏡邊緣銳角分成兩部分反射出去，從橫截面看仍然保持聚集的方向(指向集熱管)，而沿集熱管軸向則發生了偏轉，不能到達集熱管接頭，最終落在集熱管主段上。可見，無論是直射太陽光還是集熱裝置聚光鏡的聚集光，只要是射向集熱管接頭，都會被接頭導光鏡引導到集熱管主段上，結果提高了槽式集熱裝置的集熱效率。
[0010]本實用新型所述的集熱管接頭包含支撐集熱管的支架。
四、【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1是接頭導光鏡的正面視圖。圖中:1-平面反射鏡組，2-錐面反射鏡組(左右各一組)，3_固定架。圖中的中央虛線表示集熱管接頭的橫截面，L0、L1分別表示太陽直射光束和集熱裝置聚光鏡聚攏來的聚集光束。
[0012]圖2是圖1所示圖形沿A-A的剖視圖，為直射光束和聚集光束被反射到集熱管主段(圖中的虛線)上的原理示意。圖中的編號、標記與圖1完全相同。
[0013]圖3是接頭導光鏡的電腦效果圖，用以幫助大家對接頭導光鏡的想象。圖中的編號、標記除電腦效果圖的坐標(Xc/Yc/Zc)外與圖1完全相同。
五、【具體實施方式】
[0014]1、平面反射鏡組(I)，從正面看(圖1)呈矩形，從側面看(圖2)呈等腰三角形，用金屬澆鑄、鍛壓，或用薄鋼(鐵)板加工成型，或用耐高溫塑料注塑成型，通過螺紋連接件或焊接方式將其底部固定在固定架(3)的頂部，兩側平面貼上矩形的平面反射鏡或反光膜，或拋光成鏡面就成了。
[0015]2、錐面反射鏡組(2)，從正面看(圖1)呈扇形，從徑向截面看(圖2、圖3)呈三角形，外邊緣呈圓弧形刀口狀。用金屬澆鑄、鍛壓，或用薄鋼(鐵)板加工成型，或用耐高溫塑料注塑成型，通過螺紋連接件或焊接方式將其內圓弧面固定在固定架(3)的下部相應位置，錐面貼上弧形反射鏡或反光膜，或拋光成鏡面就成了。此件貼反光膜比較容易制作:按照錐面展開成扇形平面，裁剪后貼在相應的錐面上。當然，用特定的材料(如不銹鋼或鋁)制作，表面拋光成鏡面也較容易。
[0016]平面反射鏡組(I)和錐面反射鏡組(2)可以制作成空心，里面填充保溫材料。
[0017]3、固定架(3)，呈門狀框架形，見圖1和圖3。由于固定架(3)直接與集熱管接頭(或支架)接觸，溫度很高，因此需用耐高溫材料制作，一般采用金屬材料。固定架(3)可與平面反射鏡組(I)和錐面反射鏡組(2)可制成一體，也可制作成獨立體，再通過一定的方式連接在一起。固定架(3)可通過螺紋緊固件或鉚接或焊接方式固定在集熱管接頭或支架處，本實施方案中，在平面反射鏡組(I)的下方留有4個螺栓孔，用于螺紋緊固件固定用。在集熱管接頭支架的相應位置也要預先打好對應的螺栓孔，螺栓孔的具體位置既要確保具有擰緊螺絲的空間，更要確保錐面反射鏡組(2)的軸心線與集熱管軸線重合。
【權利要求】
1.接頭導光鏡，其特征是:由一組平面反射鏡組(I)、兩組錐面反射鏡組(2)和固定架(3)所組成，平面反射鏡組(I)由兩塊背面斜靠的平面鏡組成，位于上方，用以將太陽直射光反射到集熱管主段上和集熱裝置聚光鏡上，錐面反射鏡組(2)各由兩塊錐底緊靠的錐面鏡組成，位于下方，用以將集熱裝置聚光鏡反射來的聚集光再反射到集熱管主段上，固定架(3)用以將平面反射鏡組(I)和錐面反射鏡組(2)固定在集熱管接頭處，并使錐面反射鏡組(2)的錐體軸線與集熱管軸線重合。
【文檔編號】F24J2/10GK203404992SQ201320304490
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年5月30日 優先權日:2013年5月30日
【發明者】汪禹 申請人:汪禹