[发明专利]菲涅尔式聚光反射器及菲涅尔式太阳能热水系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用设备技术领域，特别涉及聚光反射器技术领域，具体是指一种菲涅尔式聚光反射器及菲涅尔式太阳能热水系统。

背景技术

能源问题是目前全世界范围面临的最为突出的问题之一，而太阳能是人类取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能热水器是一种利用太阳能作为能量，将光能转为热能，对水进行加热的一种系统。菲涅尔式太阳能热水系统是在传统的太阳能热水器基础上改进的，由一系列共焦点但面型参数不同的不连续槽式抛物面组成，各不连续槽式抛物面由离散的条形平面镜拟合而成，由于目前的太阳能热水器能量利用率低、温度低以及无追日功能等，菲涅尔太阳能热水系统具有一维追日功能，提高了能量利用效率。其中菲涅尔式反射镜的设计是整个菲涅尔式太阳能热水系统的关键。

现有的太阳能热水系统有闷晒式、平板式、聚光式、真空管式等，其主要固定在屋顶上或者一些建筑物上使用，无追日功能，能量损失较大，并且本身聚光比较小，吸热效率低，温度低于某一个温度，无能量吸收，全年大部分时间都不能使用。

例如，中国发明专利申请CN200710093980.4中，采用一个条形菲涅尔聚焦透镜，来提高太阳能热水器的聚光比，将太阳光聚焦在吸热板上，不具有追日功能，一天下来，能量损失较大。

因此，需要提供一种菲涅尔式聚光反射器及菲涅尔式太阳能热水系统，该菲涅尔式聚光反射器制造成本降低，具有聚光功能，能使大面积的光斑反射到小面积的吸热板上，提高了聚光比，减少了吸热板的面积，提高了吸热板上的吸热效率，具有该菲涅尔式聚光反射器的菲涅尔式太阳能热水系统还具有追日功能，整个系统一直朝着太阳运动，一天之内使反射镜上的光最大效率地照射到吸热板上，提高了能量的利用效率。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种菲涅尔式聚光反射器及菲涅尔式太阳能热水系统，该菲涅尔式聚光反射器设计独特，结构简单，制造成本低，具有聚光功能，能使大面积的光斑反射到小面积的吸热板上，提高了聚光比，减少了吸热器的面积，提高了吸热器上的吸热效率，具有该菲涅尔式聚光反射器的菲涅尔式太阳能热水系统还具有追日功能，整个系统一直朝着太阳运动，一天之内使菲涅尔式聚光反射器上的光最大效率地照射到吸热器上，提高了能量的利用效率，适于大规模推广应用。

为了实现上述的目的，在本发明的第一方面，提供了一种菲涅尔式聚光反射器，其特点是，包括菲涅尔式反射镜装置，所述菲涅尔式反射镜装置包括一系列不连续的具有不同倾角的条形反射镜，所述条形反射镜并排排列形成锯齿状且共焦点。从而所述条形反射镜形成一系列共焦点但面型参数不同的不连续抛物面，各不连续抛物面由离散的条形反射镜拟合而成。

较佳地，所述条形反射镜是平面反射镜。

较佳地，所述菲涅尔式反射镜装置还包括固定座，所述条形反射镜固定在所述固定座上。

更佳地，所述固定座包括锯齿形条状物，所述锯齿形条状物设置有若干锯齿面，所述条形反射镜分别固定在所述锯齿面上。

更进一步地，所述锯齿形条状物包括对称设置的两个锯齿形部分，两个所述锯齿形部分之间形成的角度小于15°，所述锯齿形部分上的所述锯齿面的上端点位于同一直线上，或者所述锯齿形部分上的所述锯齿面的下端点位于同一直线上，或者所述条形反射镜内平行于条形反射镜的棱线的线段位于同一平面内。

在本发明的第二方面，提供了一种菲涅尔式太阳能热水系统，其特点是，包括上述的菲涅尔式聚光反射器。

较佳地，所述菲涅尔式太阳能热水系统还包括吸热器，所述吸热器安装在所述菲涅尔式聚光反射器的焦点上。

更佳地，所述菲涅尔式太阳能热水系统还包括追日装置，所述吸热器和所述菲涅尔式聚光反射器均安装在所述追日装置上。

更进一步地，所述追日装置包括齿轮、弧形导轨和驱动部件，所述吸热器和所述菲涅尔式聚光反射器均安装在所述弧形导轨上，所述驱动部件通过所述齿轮连接所述弧形导轨从而驱动所述弧形导轨转动。

更佳地，所述菲涅尔式太阳能热水系统还包括储水器，所述储水器分别通过冷水管和热水管管路连通所述吸热器。

与现有技术相比，本发明的技术效果在于：

1、本发明提供的菲涅尔式聚光反射器包括菲涅尔式反射镜装置，所述菲涅尔式反射镜装置包括一系列不连续的具有不同倾角的条形反射镜，所述条形反射镜并排排列形成锯齿状且共焦点，设计独特，结构简单，制造成本低，具有聚光功能，能使大面积的光斑反射到小面积的吸热器上，提高了聚光比，减少了吸热器的面积，提高了吸热器上的吸热效率，适于大规模推广应用。