一種太陽能接收與傳輸裝置可行性探討
摘要:本文闡述了一種太陽能接收與傳輸裝置的設(shè)想,該太陽能接收與傳輸裝置利用多條彎曲的導(dǎo)光板組成的彎曲導(dǎo)光通道,使得任何方向進(jìn)入導(dǎo)光通道的光線經(jīng)過導(dǎo)光通道的導(dǎo)向作用后方向改變,其反射回來的幾率很小,導(dǎo)光板在終端的曲線的切線與導(dǎo)光管的水平中心線夾角越小,光線在前進(jìn)過程中再從其它導(dǎo)光通道反射回來的幾率越小,只要終端沒有反射的光波,進(jìn)入到導(dǎo)光管的大部分光波可全部輸送到終端,無數(shù)個接收裝置經(jīng)過導(dǎo)光管的連接到一起就相當(dāng)于一個巨大的聚光器。該裝置設(shè)備簡單,成本低,維護(hù)方便,對降低太陽能開發(fā)成本有深遠(yuǎn)影響,具有較高的實(shí)際應(yīng)用價值和較好的推廣前景。
關(guān)鍵詞:太陽能接收與傳輸裝置 探討 導(dǎo)光板 導(dǎo)光通道
1 前 言
目前世界能源隨著地球上原油的逐漸枯竭而日趨緊張,太陽能作為主要的接替能源越來越受到人們的重視,但是目前的太陽能利用技術(shù)還很不成熟,太陽能電池效率低、裝置成本高而不能大規(guī)模使用,另外就是光熱發(fā)電方式,由于太陽能量密度低,目前廣泛應(yīng)用的塔式、碟式、槽式等太陽能采集系統(tǒng)只能將光能在很小的范圍內(nèi)局部集中轉(zhuǎn)化為熱能,成本高難以推廣。
為了克服現(xiàn)有太陽能利用設(shè)備成本高的弊端,本文提出了一種結(jié)構(gòu)簡單的太陽能接收與傳輸裝置,將能量密度低的太陽能高效、低成本的傳輸集中到一起,形成密度較高的能量,再轉(zhuǎn)化為電能、熱能、或者直接為建筑進(jìn)行采光照明。
2 新型太陽能接收與傳輸裝置設(shè)計
2.1 結(jié)構(gòu)組成
新型太陽能接收與傳輸裝置主要由導(dǎo)光板、外殼、導(dǎo)光管、透鏡等組成, 多條表面有反光性質(zhì)的完整圓弧1/4的導(dǎo)光板與外殼圍成多條彎曲且獨(dú)立的導(dǎo)光通道,所有導(dǎo)光通道與導(dǎo)光管一側(cè)連通,導(dǎo)光管的中心線與導(dǎo)光板在光線入口處的垂直進(jìn)入方向的剖面線的終端曲線的切線夾角為零。
在導(dǎo)光板間距小于1/4其只身高度時,在彎曲的道光通道的特殊作用下,光線無論以任何方向進(jìn)入導(dǎo)光通道,光線都不會反射回來,只能沿導(dǎo)光通道前進(jìn),由于導(dǎo)光板出口的切線與中心管中心線平行的結(jié)構(gòu),光線在此都會被整合到與導(dǎo)光管中心線前行的前進(jìn)方向,因此不會從自己的導(dǎo)光通道反射回去,也不會從其它導(dǎo)光通道反射回去,光線只能沿導(dǎo)光管前行,只要終端沒有反射的光波,進(jìn)入到導(dǎo)光管的大部分光波可全部輸送到終端。
2.2 工作原理
在導(dǎo)光板間距小于1/4其只身高度時,在彎曲的道光通道的特殊作用下,光線無論以任何方向進(jìn)入導(dǎo)光通道,光線都不會反射回來,只能沿導(dǎo)光通道前進(jìn),由于導(dǎo)光板出口的切線與中心管中心線平行的結(jié)構(gòu),光線在此都會被整合到與導(dǎo)光管中心線前行的前進(jìn)方向,因此不會從自己的導(dǎo)光通道反射回去,也不會從其它導(dǎo)光通道反射回去,光線只能沿導(dǎo)光管前行,只要終端沒有反射的光波,進(jìn)入到導(dǎo)光管的大部分光波可全部輸送到終端。
3 技術(shù)特點(diǎn)
該太陽能接收與傳輸裝置與其它太陽能利用裝置的性能相比,具有的技術(shù)特點(diǎn)是:
3.1可將大面積低密度光能低成本的收集、集輸?shù)揭黄鹦纬筛呙芏裙饽埽瑹o數(shù)個接收裝置經(jīng)過導(dǎo)光管的連接到一起就相當(dāng)于一個巨大的聚光器。
3.2該接收裝置可直接對陽光進(jìn)行采集,也可利用聚光鏡或者目前廣泛應(yīng)用的塔式、碟式、槽式等太陽能采集系統(tǒng)將光能局部集中,再利用該裝置遠(yuǎn)距離傳輸后全部集中加以利用。
3.3該接收裝置也可以作為分支導(dǎo)光管進(jìn)入主導(dǎo)光管的連接裝置,可以實(shí)現(xiàn)分管進(jìn)入主管后光線沒有反射光。
4 結(jié)論及認(rèn)識
4.1該太陽能接收與傳輸裝置在太陽能密度較低的情況下不將光能轉(zhuǎn)化為其它能量,而是將光能用導(dǎo)光管進(jìn)行傳輸后再集中轉(zhuǎn)化,這樣可將昂貴的轉(zhuǎn)化設(shè)備留在終端,而不在初始端使用,可以大幅度降低太陽能開發(fā)和利用成本,具有較好的應(yīng)用推廣前景。
4.2該太陽能接收與傳輸裝置可直接作為熱源使用及建筑物采光等,也可以在光熱發(fā)電、光伏發(fā)電等。
責(zé)任編輯:電力交易小郭
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