太阳辐射收集装置制造方法及图纸

一种太阳辐射收集装置，该装置包括若干组件（１），该组件浸入或部分浸入水池内的水（２）中。每个该组件（１）包括抛物面反射装置（３）和吸收装置（６）。水面上或靠近水（２）的表面设有隔板（１０），用来减少在强风的情况下干扰太阳光在水中直线穿过的波浪。将该组件（１）全部浸入液体用来同时保护和冷却该装置，且可便于通过浮力引起的转动来实现太阳追踪移动；部分浸入可获得较高效率并可通过翻转至水中来抵御恶劣的天气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及太阳能收集装置等的追踪及保护。
技术介绍
在直接使用或转换成电或其他可用形式能量之前，有必要用集中的方式经济地收集太阳能。在地球表面太阳能的强度不高，大约每平方米1000瓦特。因此，人们特别希望在使用前将太阳能集中至较高强度(通常用每平方米瓦特来表示或W/m2)，特别是在用太阳能电池将太阳能转化为电能。用于转换太阳能为电能的光电池相对较贵。集中入射的太阳能至较小的区域，从而可使用较小范围内的成本较低的能量转换电池。集中收集装置的关键需求是通过系统尽可能地收集太阳能的手段，该系统在单位面积上的成本低且可通过绕一或两个轴线转动来追踪太阳。过去，已经使用过各种集中装置。该类集中装置包括折射集中装置(透镜)和更普通的弧形反射装置(反射镜)。该类集中装置通常支撑于可动的结构上，借此每天准确地追随或追踪太阳的移动。为了节约，用于追踪太阳的系统必须尽可能的简单和坚固耐用。目前追踪方式要么使用马达和传动装置，或滑动液压驱动装置。这两种追踪方式增加相当的成本。由于追踪移动通常要求所有的支撑件通过转动的接头来装备，该转动的接头在狂风时易遭非常大的风力影响，因此与静态非集中太阳能收集装置相比，该类追踪需求使得该类集中装置结构更重更复杂。用于集中太阳能的任何结构必须很好的被保护，以防止恶劣天气条件下的疾风、冰雹及其他因素的影响。此外，通常最普通的需求是对转化被集中的太阳能转换为电能的装置进行某种形式的冷却。在这方面最终最经济的选择是硅光电池，该硅光电池当其温度上升时效率较低。如果不使用冷却该电池的机构装置，集中装置的使用可能导致该电池在较高的温度下工作，降低其能量转换效率。大多数目前设计的集中装置使用非常结实的机械构件，以防止由于风力而引起的移动和损坏。此外，该集中装置通常使用重的且结实的材料如玻璃，用金属支撑反射元件，以保护该装置不被风力、冰或冰雹所破坏。这种结构目前要么成本非常高，要么于户外连续使用时非常易脆。一种已用于保护反射集中装置表面的方法是使用可膨胀、镀铝且具弹性的塑料膜作为集中反射装置。该膜的形状通过从一边到另一边的气压差来维持。该反射装置在恶劣的天气下能收缩。该反射装置相对较便宜，但仍然易受来自疾风和紫外线光的破坏。此外，该反射装置要求结实结构以支撑抵御疾风的活动部件。另一种已用于保护集中装置的方法是使用透射的拱顶或营造件来覆盖保护整个太阳能集中装置。这使活动的集中装置的结构设计变得简单。但是，由于保护结构而增加了成本，因此该方法有很小或没有整体成本优势。尤门斯(Yeomans)的世界专利申请第93/09390号和美国专利第6,220,214号用临时浸入水中的方法来保护反射集中装置，其包括浮在水上的反射集中装置，该集中装置的空中焦点上设有热能收集装置。在不利的天气条件下，该集中装置通过限定周期使用泵可被浸入水中，来避免对集中装置反射镜面的破坏。这可通过用水充装浮力容器而改变设备的绝对浮力来实现。当被浸入水中，该集中装置不能作为太阳能集中装置或能量收集装置来工作。如果在关键时刻机构故障或失去支撑能力(并不是消极结实)，该集中装置仍然可能在恶劣的天气时被破坏。通过在水里移动，该系统也可在方位角方向上实现追踪移动(仅绕垂直轴转动)。通过马达、传动装置和杠杆，完成绕水平轴追踪。事实上，所有现有的集中收集装置要求机构以处于特别受保护的位置来防止不利的天气，因此在有机械或电故障时特别容易遭受破坏。罗佛若斯科·内佛(Novorossiisk Naval)的俄罗斯专利第1430-927号揭示了一种将柔性透射袋漂浮在水里来制成透镜的概括性观念，但是其没有具体给出充装该柔性透射袋的材料，没有提供任何能量收集装置或转换装置，没有揭示装置的尺寸比例，而且没有建议追踪方法。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于为太阳能集中装置和收集装置提供抗天气条件和紫外线辐射的保护。本专利技术的次要目的是为追踪太阳能集中装置提供简单的机构追随太阳，为太阳光能收集装置提供冷却，而且提供与以前可能做到的相比更轻的结构。本专利技术通过至少部分利用保护性的、冷却和浮力的液体特性，该液体如泻湖、水池、池塘、湖、水坝等中的水或其他液体，来实现这些目的。为此，本专利技术提供用于收集太阳辐射的收集装置，该收集装置包括至少一个将电磁能转换成另一形式能量的能量转换装置，至少一个接收电磁能且将该电磁能集中到该能量转换装置的集中装置，其中该两个装置在工作时至少部分浸入同种液体中。该液体优选为水。该收集装置的一种优选方式是该转换装置包括光电池。在本专利技术该实施例中，该光电池被密封件包住。本专利技术的另一优选方式是该能量转换装置包括将入射的电磁能量转换成热能且被封在真空腔内的部件。本专利技术的另一优选方式是该能量转换装置包括通过光化学反应器将入射电磁能转化为储存化学能量的部件，该光化学反应器使用二氧化钛或可将水分离成氢和氧或可加强其他有用化学反应的其他光催化剂。该集中装置的一种优选方式是其包括反射镜。该集中装置的另一种优选方式是其包括透镜。该集中装置的一种优选方式是其至少部分用塑料材料制成。作为优选方式，该收集装置配有至少两个相互连接且于其相对两侧垂直延伸的侧边浮力容器，整体浮力设为常量且足以使整个装置大致位于水表面以下，但浮力为正以致该装置正好在水面下漂浮。作为优选方式，该两个浮力容器的相对浮力应该可通过交换其间的液体和空气来调整，以使得该收集装置绕与该两浮力容器间连线垂直的水平轴线转动，从而提供简单的入射太阳辐射方向的追踪。该两相连的浮力容器可以曲管的方式实现，该曲管的封闭端位于水面以下，该曲管的弯曲部上升至水面上。通过该方法，该设备的净或全部浮力不改变。该整体浮力保持常量，该浮力容器相对外界的空气和水密封，但是该对浮力容器的相对浮力是可调节的。在该实施例中，该集中装置因收集装置浮在水上而悬浮在水下面。因此，在水池的底部没有必要设置结实支撑构件；没有必要准确控制水的深度；也无须任何支撑或转动的接头。作为优选方式，该收集装置包括防止在液体与空气间的界面的波浪变形的机构。作为更优选方式，该防止波浪变形的机构大致可让太阳辐射透射。作为优选方式，该液体包括抑制海藻和细菌粘液生长的成分或添加剂。因此，本专利技术通过至少使用保护性的、冷却和浮力的液体特性，该液体如海、水池、池塘、水坝或湖等中的水或其他液体，来实现本专利技术的目的。本专利技术有两个重要的改变，第一个是该集中装置和能量转换装置被持久地浸入液体，如图1、图3和图4所示。如图5和图6所示，第二个是该能量转换装置在工作时大致浸入液体；而该集中装置在部分工作日是仅仅部分浸入液体，但是通过转动追踪系统以使该集中装置朝下，可完全浸没该集中装置。第一个重要改变的优点是连续将集中装置浸入液体可始终消极保护该集中装置不受天气的影响；该浸入允许使用简单的侧边浮力平衡来实现追踪；而且光电池由于该浸入而自然地被水冷却。第二个重要改变的优点是在需要时，通过转动该浮力追踪系统，将该集中装置浸入液体来保护该集中装置；部分浸入该集中装置可使用简单的侧边浮力平衡来实现短聚焦长度系统的追踪(该系统是最轻且最稳定的)；光电池由于该浸入水中而自然地被水冷却。此外，该第二个改变是在光路上有较少的水，这样单位面积上产生更多的能量。附图说明图1是本专利技术一个实施例设备一部分的立体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于收集太阳辐射的太阳辐射收集装置，其特征在于，该太阳辐射收集装置包括至少一个将电磁能转换成另一形式能量的能量转换装置、至少一个接收电磁能且将其集中到该能量转换装置的集中装置，其中在工作时该能量转换装置大致浸入液体中，日常工作循环中该集中装置至少部分浸入该同样的液体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：PM康纳，
申请(专利权)人：森恩基PTY有限公司，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]