專利名稱：液介透鏡聚焦式光伏發(fā)電及熱利用裝置的制作方法
液介透鏡聚焦式光伏發(fā)電及熱利用裝置本發(fā)明一液介透鏡聚焦式光伏發(fā)電及熱利用裝置它是用廉價的普通玻璃、經 焊接制成透鏡形狀的殼體，在將液體(水或水玻璃等)導光介質填充于殼體內構成的透鏡 (簡稱液介透鏡)。用該透鏡聚陽光于光伏電池進行發(fā)電并同時收集太陽的熱能，為用戶提 供清潔、廉價、高效的電能和熱能供應的裝置(技術)。隨著我國經濟的持續(xù)高速增長，工、農業(yè)生產的飛速發(fā)展，以及人們生活水平的提 高，對能源的需求也在急劇增長。但隨著人類社會能源供需矛盾的加劇和化石能源造成的 對環(huán)境污染的威脅，對新的二次能源的開發(fā)日益迫切。而氫能就是一種人類所期待的二次 能源，氫能可以輸送、儲存、大規(guī)模生產和可再生利用，同時對環(huán)境友好，基本上沒有污染， 是理想的車載能源及生產、生活用能源。它的開發(fā)和利用受到世界各國的重視，目前世界 上95%的氫是通過化石燃料而獲得。這一過程對能源危機和溫室效應沒有實質性的改變。 要想從根本上解決這個問題，就必需開發(fā)出不依賴化石燃料制氫的新技術。人們都知道水 (這里指海水和淡水)是世界上最豐富的物質之一，而利用太陽能水電解制氫將是人類的 最佳選擇。因為太陽能是一種清潔的可再生能源，對于人類而言是取之不盡，用之不竭的。 為此、本人于2008年設計了一種成本低(指綜合成本和發(fā)電成本)、分解效率高、純度高、 高度節(jié)能(指高壓灌裝儲存過程中的節(jié)能)的“太陽能水電解制氫(氧)裝置”，最適合與 具有間歇式的太陽能發(fā)電(風力發(fā)電等)等配合使用，將它門發(fā)出的電能，以氫能的方式儲 存，能發(fā)揮出最佳的效果。雖然水電解制氫在技術上已有了很大的突破，但在水的電解過程 中，仍然要消耗大量的電能。因此，要想從根本上解決大規(guī)模的廉價制氫問題，關鍵是要解 決廉價的發(fā)電技術。由于太陽的能量密度低又具有間歇性，使得本來成本就高的現有光伏 發(fā)電技術，再加上電能的儲存與并網系統(tǒng)帶來的高成本，更是雪上加霜，失去了與常規(guī)能源 競爭的優(yōu)勢，而得不到大規(guī)模的推廣應用。一、本發(fā)明的目的為了解決上述提出的具體問題，本發(fā)明的目的是要提供一種成本低、效率高、能對 太陽的光能和熱能進行綜合利用的裝置——液介透鏡聚焦式光伏發(fā)電及熱利用裝置。為 “太陽能水電解制氫(氧)裝置”提供清潔、廉價的電能，同時為用戶提供方便的熱能。二、現有光伏發(fā)電技術所能達到的效果及其不足主要存在以下幾點1.效果在國際市場上從2004年到2005年底，光伏電池的價格仍然超過3美元/WP (峰值 瓦)，并網價格為6美元/WP，光伏發(fā)電系統(tǒng)的平均發(fā)電成本為25美分/kW、h為美國常規(guī)發(fā) 電的2倍，是煤電成本的5 8倍，距離美國能源部光伏發(fā)電計劃的預測，光伏發(fā)電成本至 少到2030年以后才可能降低到10美分/KW、h的價格，還有很大的差距。2、成本與效率i、為實現大功率輸出，現有技術的做法是大量使用光伏電池拼裝成獨立的發(fā)電 單元，再由若干個獨立的發(fā)電單元組成一個大的發(fā)電廠。使用這種光伏發(fā)電方式的缺點是 土地占用量大、單元成本高，對太陽能的利用率低下，大電流工作，有遭受雷擊的危險。ii、使用拋物鏡聚焦型或定日鏡聚焦型光伏發(fā)電系統(tǒng)，雖然能提高陽光的利用率，但其結構復雜、成本過高、要實現廉價的大規(guī)模工業(yè)化發(fā)電及家庭發(fā)化發(fā)電、較為困難。iii、透鏡聚焦型光伏系統(tǒng)，可以把光的強度濃縮幾倍至幾百倍，用較少量的光伏 電池，能獲得最大的電能(功率)輸出，這是它的優(yōu)點。其缺點是大尺寸的透鏡加工難度 大、成本很高。而小尺寸的透鏡加工難度稍小，裝配難度又太大，而且成本高昂。綜上所述，現有光伏發(fā)電技術的幾種方法都有著共同的缺點成本高、效率低，土 地占用量大，都不能做到對太陽能的綜合利用，在加上并網系統(tǒng)的價格太高，無法與常規(guī)的 火電、核電、水電等能源競爭。三、本發(fā)明與現有光伏發(fā)電技術相比較所具有的有益效果，主要有以下幾點1、效果i、本發(fā)明與現有光伏發(fā)電技術比較，所具有的最大區(qū)別在于本發(fā)明中使用了本 人發(fā)明的“液介透鏡”。才使得本發(fā)明在利用液介透鏡聚光發(fā)電時，能做到每一個獨立的發(fā) 電單元只使用一到兩塊光伏電池，最大限度地減少了使用光伏電池的數量，降低了成本。本 發(fā)明在降低成本的同時，能把一塊光伏電池的發(fā)電效率提高幾倍到幾百倍，還能同時做到 對太陽熱能的收集和利用，進一步提高本發(fā)明對太陽能的綜合利用的水平和效果。所有這 些是現有光伏發(fā)電技術所不能的。①由于制造液介透鏡的材料是普通玻璃、其價格低廉。各透鏡(三棱透鏡、四棱透 鏡和中軸透鏡)的制造工藝簡單，容易實現大規(guī)摸的工業(yè)化生產，成本很低。它在市場上的 售價每平方米(指受光面積)將不超過300元(人民幣)；而1平方米(140/WP)的光伏 電池在市場上的售價且在4000元以上。其價格是液介透鏡的十三倍。由于液介透鏡的獨 特作用，它能把現有光伏發(fā)電技術大量直接使用光伏電池發(fā)電產生的高成本，轉化為使用 液介透鏡聚焦發(fā)電的低成本。從而達到了降低發(fā)電成本、提高光伏發(fā)電效率的目的，收到了 好的效果。②液介透鏡能象光學透鏡一樣工作，對太陽光進行聚焦，而不會影響到對太陽熱 能的收集。使用該透鏡聚焦發(fā)電，能減少光伏電池的使用數量，及使光伏電池的價格在10 美元/Wp、也是可以接受的。條件是光伏電池要有效率高、壽命長、抗高溫能力強的優(yōu)點。 使用液介透鏡能從根本上解決現有光伏發(fā)電技術存在的結構復雜、成本高、效率低的技術 難題。③將本發(fā)明與“太陽能水電解制氫(氧)裝置”配合，組成太陽能電解水制氫(氧) 系統(tǒng)。就可以充分利用低能量時段的太陽能，將其轉換為氫能進行儲存，同時節(jié)省了并網系 統(tǒng)。使得本系統(tǒng)的成本進一步降低，其系統(tǒng)效率也得到了空前的提高。④由于本發(fā)明中的光伏電池是安裝在主透鏡的下方。因為本發(fā)明中所用的金屬構 件相互連接(接觸)，能將雷電引入地下。在金屬構件的屏蔽作用下，可有效地防止光伏電 池遭受雷擊。ii、由于本發(fā)明中的光電池要在強光下工作，需要冷卻散熱。因此，本發(fā)明采用了 液體冷卻方式，只需將折射透鏡、液介透鏡以及光伏電池的冷卻散熱器依次用管道連通，構 成介質循環(huán)系統(tǒng)。這里的介質(是指水、水玻璃等可以導光和熱的液體物質)既是透鏡的 導光介質，又是收集太陽熱能的蓄熱介質，同時還是光電池散熱器的冷卻介質。因此、只要 對循環(huán)系統(tǒng)中、介質吸收的熱量進行收集，再加以利用(如再加熱發(fā)電)，能收到更好的效 果。
2、在相同規(guī)摸發(fā)電能力條件下的——成本與效率以建造一座30KW、h的發(fā)電站為例本發(fā)明加上“太陽能水電解制氫(氧)裝置”的 總投資將不超過4萬美元，是現有光伏系統(tǒng)的七分之一。其發(fā)電成本為0、1元(人民幣)/ KW、h，將是現有光伏發(fā)電成本(25/KW、h)的十五分之一；是煤電成本的三分之一；是美國能 源部光伏發(fā)電計劃預測的，到2030年以后才可能降低到10美分/KW、h的近七分之一的水 平(其中不包括熱能的利用)。本發(fā)明與現有的火電、核電及水電技術相比較，無論從綜合 成本、效率，還是從資源優(yōu)勢以及對環(huán)境的友好程度，本發(fā)明都具有絕對的競爭力。它將為 規(guī)?；凹彝セ牧畠r制氫提供最廉價的電能；為我國率先進入永久性的、以太陽能發(fā)電 為基礎的氫能經濟時代，提供強有力的物質保證與技術支持；為促進人類社會的文明與技 術進步，最終構建“和諧世界”產生積極的推動作用。四.本發(fā)明的目的是這樣實現為了實現光伏發(fā)電的工業(yè)化和家庭化，本發(fā)明可分為戶外型和屋頂型兩種。由于 戶外型與屋頂型的聚焦方式、介質循環(huán)方式以及控制電路完全相同，區(qū)別僅在于自動跟蹤 方式的不同。以下僅對戶外型進行祥細的闡述下面結合附圖來詳細說明本發(fā)明(戶外型)的具體結構、工作原理及實現的過 程


圖1是三棱透鏡的結構圖；圖2是四棱透鏡的結構圖；圖3是中軸透鏡的結構圖；圖4是主透鏡光學聚焦及介質循環(huán)的工作原理圖；圖5是總體構件結構圖；圖6是主透鏡在緯度(高度)方向的鋼絲繩傳動原理圖；圖7是自動跟蹤控制電路的原理圖。1、下面結合附圖1、附圖2及附圖3來詳細說明三棱透鏡、四棱透鏡及中軸透鏡的 具體結構及工作原理i、三棱透鏡它是“主透鏡”的一個部分。是用廉價的普通玻璃經焊接制成的，在主 透鏡中它是成對出現的。其具體的制作方法是使三棱形透鏡的折射面(1)、上三角面(2)、 受光面(3)、下三角面(4)順序連接，最后再與對接框(5)連接、經焊接就構成了帶有開口的 三棱透鏡的殼體。ii、四棱透鏡也是主透鏡的一個部分，與三棱透鏡一樣，它只是主透鏡的一個部 件(零件)。在制作四棱透鏡時必需是成對制造，它們的大小必需相等，其制作方是折射 面(6)、上四邊形(8)、受光面(7)、下四邊形(9)的順序依次連接，再與對接框(10)連接后， 經焊接就構成了帶有兩端開口的梯形透鏡的殼體。iii、中軸透鏡也是主透鏡的一部分，它處于副(主)透鏡的中間部分。左右折射 面(17) (13)可以通過一塊玻璃加熱折彎而成，再將它依次與下五邊形(12)、受光面(16)及 上五邊面(14)連接后焊接，再將折射面的上下兩端分別制做進液咀(11)與排液咀(15)，就 構成了一個兩端成對稱開口的殼體。
2、下面結合附圖4來詳細說明由主透鏡、折射鏡構成的光學聚焦及介質循環(huán)裝置 的工作原理i、主透鏡可以由一個幅透鏡構成，也可以是多個副透鏡組成。每層(排)的透鏡 稱之為一個——副透鏡，它是由三棱透鏡(24)、四棱透鏡(25)在中軸透鏡(26)的兩端對 稱裝配而成。中軸透鏡——又稱為單位透鏡。以單位透鏡為基礎進行擴展，。其擴展方法 是在中軸透鏡的兩邊依次對稱添加四棱透鏡，最后在對稱添加三棱透鏡，就能得到所需要 的受光面積的副透鏡(主透鏡)。再將副透鏡按照豎直(列)方向進行疊加，就能得到更大 受光面積的“主透鏡”。因此、用戶就可以根據自己的實際情況進行選擇。ii、主透鏡的介質進(給)排(出)系統(tǒng)由三棱透鏡、四棱透鏡及中軸透鏡構成 副透鏡，在由副透鏡疊加而成的主透鏡。這時的副(主)透鏡是不能工作的，它只是一個空 腔的殼體，只有將它們的殼體內充滿導光介質(這里的介質是指可以導光和熱的液體)時， 才能正常工作。為了對本發(fā)明在工作過程中產生的熱量進行有效的收集，設計了介質循環(huán) 系統(tǒng)。它是把構成主透鏡的副透鏡的上下層用U形管(23)連通，將散熱器(18)通過管道 (19)與下折射鏡(29)連通，下著折射透鏡通過管道(28)與上折射透鏡連通，上折射鏡的排 液咀(21)通過管道與最下層副透鏡中的中軸透鏡的進液咀(27)連通，最后通過上層副透 鏡的排液咀(22)與外部的換熱器、循環(huán)水泵等連通，就構成了介質循環(huán)系統(tǒng)。當光線垂直 射向主透鏡時，通過介質的折射作用，把光線聚焦成一條直線，而不是一個點；當主透鏡受 光面積較大時，聚焦后的直線會很長，遠大于光電池的長度，這時就需要通過上下兩個折射 鏡(20) (29)把主透鏡聚焦后的直線收攏到光電池可以接受的范圍。在通過調整光伏電池 與主透鏡的相對位置，就能夠獲得與光伏電池受光面積相等的濃縮光線。iv、由于光伏電池要在幾倍到幾百倍的強光下工作、溫度會很快升高，使得載流子 的復合壽命縮短，將直接影響到光電池的轉換效率和使用壽命。因此、光伏電池需要進行快 速冷卻。只要使循環(huán)系統(tǒng)中的介質流動起來，既不影響主透鏡的聚焦效果，還能給光電池降 溫，同時還可以利用介質吸收的熱量。真可謂一舉多得，實現了最大限度對太陽能的綜合利 用。3、下面結合附圖5來詳細說明戶外光伏系統(tǒng)的總體構件的結構及工作原理i、為了進一步降低成本、本發(fā)明采用廉價的鋼絲繩傳動的方式，這種傳動方式適 用于組建大規(guī)模的光伏發(fā)電廠。本發(fā)明中的戶外光伏發(fā)電系統(tǒng)是由環(huán)形地軌構件(38)、 主體構件(33)、左右定滑輪支撐構件(36) (34)及主透鏡框架構件(35)等零部件構成。ii、將環(huán)形地軌構件(38)用混凝土固定在地下，它的環(huán)行軌道用于支撐主體構件 (33)。主體構件是由立柱、橫梁、斜拉支撐零件經焊接構成，其整體結構成矩形框架。主體 構件的下方制有一個開口橫向向外的槽形園環(huán)(37)、其槽內固定的鋼絲繩(31)與水平傳 動軸(32) —起構成水平傳動裝置。主體構件中立柱的正下方裝有腳輪(39)、它可以在環(huán)形 地軌(38)上滾動。主體構件(33)是通過環(huán)形地軌構件中心的地軌主軸(30)、通過軸承、用 螺母固定。當主體構件繞主軸轉動時，通過鋼絲繩的牽引作用，使主體構件以地軌主軸(30) 為中心，通過腳輪(39)沿環(huán)形地軌的水平面方向運動；在主體構件(33)的左右兩端分別制 有兩個用于支撐定滑輪的支撐構件(36) (34)，主透鏡的框架構件(35)通過鉸軸與主體構 件連接，另一端與鋼絲繩連接固定。當水平傳動軸(32)轉動時、通過鋼絲繩牽引力的作用， 使主透鏡以鉸軸為圓心，沿高度(緯度)方向運動。
4、下面結合附圖6來詳細說明主透鏡沿緯度(高度)方向運轉時、鋼絲繩的傳動 原理主透鏡沿緯度(高度)方向跟蹤太陽，是通過鋼絲繩傳動裝置來實現的。為了使 主透鏡能在任意位置高度(或仰角)都具有抗震、抗風能力，鋼絲繩傳動裝置采用了對稱布 置，分別布置在主透鏡(40)的兩邊。由于左右兩邊的傳動方式相同(屬對稱布置)，能實現 同步轉動。區(qū)別僅在與鋼絲繩在緯度傳動軸(46)上的纏繞方向相反，因此，這里只對主透 鏡左邊的鋼絲繩(42)的傳動裝置進行詳細的闡述鋼絲繩(42)既是牽引主透鏡(40)轉動 的動力傳遞者，又是主透鏡的斜拉固定者。首先將鋼絲繩在緯度傳動軸(46)上纏繞數圈， 其纏繞的鋼絲繩的長度應大于主透鏡由最低點運動到最高點之間鋼絲長度的2倍以上，以 確保鋼絲繩在往復運動時不會被折斷。鋼絲繩的一端通過張力導向輪(44)在主透鏡(40) 的左下角處固定；它的另一端通過水平導向輪(45)、垂直導向輪(43)、最后通過支撐構件 頂部的定滑輪(41)，在主透鏡的左上角處固定。這時就由鋼絲繩構成了一個封閉的動力傳 動。當主透鏡由最低點向最高點運動時，主透鏡與水平面的夾角(即仰角)應大于零度小 于九十度。由于主透鏡在高度方向的運動正好與太陽的運動方向相反，也就是說當太陽剛 升起時，主透鏡的仰角(高度)最大，而在中午時太陽在最高點，主透鏡的仰角(高度)最 小。在一個太陽工作日，主透鏡的仰角將從最大變到最小，再由最小變到最大，主透鏡即完 成一個工作周期。在自動跟蹤控制電路的作用下、主體構件能沿水平方向與太陽作同步運 動，又能沿緯度(高度)方向與太陽作運動同步時，就實現了對太陽的全程跟蹤。當水平傳 動軸與緯度(高度)傳動軸同按各自預設定的方向同時轉動時，它門通過各自的鋼絲繩傳 動系統(tǒng)，使主透鏡在運動時，其受光面能始終正對太陽，以獲得更多的能量。5.下面結合附圖7來詳細說明本發(fā)明中的自動跟蹤控制電路的工作原理由光伏電池(55)，給水平方向的變速直流電機(57)、高度(緯度)方向的減速直 流電機(61)、蓄電池(47)及控制電路提供電能供應。光伏電池產生的直流電Ipv，一路經熔 斷器(54)后直接為負載供電能。另一路在通過二極管(53)后為蓄電池(47)充電，同時為 水平方向轉動的變速直流電機(57)和緯度(高度方向)的減速直流電機(61)及控制電路 供電。由于它們的自動跟蹤控制電路的工作原理完全相同，這里只對水平方向的自動跟蹤 控制電路進行詳細的闡述i、給電機和自動跟蹤控制電路的供電電源分為兩路一路由光伏電池(55)供電， 另一路由(預備用)蓄電池(47)供電。①當光伏電池輸出的峰值電壓Upv高于蓄電池的電壓時、直流電流Ipv，首先通過熔 斷器(54)、二極管(53)、在給變速直流電機(57)及自動跟蹤電路供電的同時，為蓄電池充 電；②當光照強度較弱時，光伏電池輸出的峰值電壓Upv低于蓄電池的工作電壓時，二 極管(53)截止、這時由蓄電池給電機和自動跟蹤控制電路供電。ii、電流首先經過繼電器J2 (59)的常閉觸點(52)，可控硅管(51)、與繼電器J1 (58) 的常閉觸點(56)及常開觸點與變速直流電機(57)連通。行程開關(50)的常開觸點與繼 電器J1 (58)的常開觸點(49)并連，在與終點行程開關的常開觸點(60)與繼電器J2 (59)線 圈串連后、接入的常開觸點(50)與反轉行程(49)并連后的輸出端。定時器(時鐘)(48) 與可控硅管(51)的控制極連通，其目的是使自動跟蹤裝置能按照預先設定的時間起動。
①當本發(fā)明開始工作時，主透鏡應正對剛剛升起的太陽，處于起始位置，為最大仰 角，這時的光伏電池的輸出電壓Upv低于蓄電池的輸出電壓、二極管處于反向截止。此時由 蓄電池單獨供電；這時由定時器向可控硅管的控制極發(fā)出觸發(fā)電壓、使可控硅管(51)導 通，這時的電流通過繼電器J1的常閉觸點(49)、使變速直流電機(57)正轉，從而帶動主透 鏡與太陽作同步運動；②當光伏電池工作在中午的強光時段時、輸出電壓為峰值Upv，其電壓Upv高于蓄 電池的輸出電壓、其供電方式便會自動轉換為光伏電池供電；③當主透鏡繼續(xù)轉動、直到終點太陽落下時，又會自動轉換為蓄電池供電，直到觸 動終點行程開關(60)閉合、給繼電器J2(59)的線圈供電，使它的常閉觸點(52)在瞬間斷 開。此時的可控硅管(51)由導通迅速變?yōu)榻刂?，繼電器的觸點(52)又迅速恢復到原來的 閉合狀態(tài)。到此、即完成了一個太陽工作日，主透鏡又回到了原來起始位置、以等待第二個 工作日的到來。五、下面結合附圖1、附圖2、…、及附圖7來詳細說明本發(fā)明的具體裝配細節(jié)本發(fā)明的具體結構是折射面(1)、上三角面(2)、受光面(3)、下三角面(4)及對 接框(5)順序構成的三棱透鏡殼體；受光面(7)、上四邊形⑶、折射面(6)、下四邊形(9)及 左邊大端開口處制做的對接框(10)構成的四棱透鏡殼體；左右折射面(17) (13)、折射面上 制有進液咀(11)與排液咀(15)的折射面、下五邊形(12)、受光面(16)、上五邊形(14)構 成的中軸透鏡殼體；連接散熱器(18)及上下折射鏡(20) (29)的U字管道(19) (28)，三棱透 鏡(24)、四棱透鏡(25)及中軸透鏡(26)拼裝擴展而成副透鏡后、經豎方向疊加后用U字管 道(23)連通而成的主透鏡構成的光學聚焦系統(tǒng)及介質循環(huán)系統(tǒng)；水平傳動輪(32)、主體構 件(33)、左右定滑輪支撐構件(36) (34)、與主體構件(33)鉸連的主透鏡筐架構件(35)，套 焊在主體構件下方與角輪(39)之間的槽形園環(huán)(37)、以及固定在槽內的鋼絲繩(31)構成 的、通過主軸(30)固定、能沿環(huán)形地軌(38)平面轉動的主體構件構成的總體構件；⑥由主 透鏡(40)、定滑輪(41)、鋼絲繩(42)、垂直導向輪(43)、張力導向輪(44)、水平導向輪(45) 及傳動軸(46)構成的緯度(高度)方向的跟蹤裝置；蓄電池(47)、光伏電池(55)、定時器 (時鐘)(48)、繼電器J1 (58)的常開觸點(49)及長閉觸點(56)、反轉行程開關(50)、可控硅 (51)、繼電器J2 (59)的常閉觸點(52)、二極管(53)、熔斷器(54)、變速直流電機(57)以及 終點形成開關(60)以及由另一路控制的減速直流電機(61)等零部件裝配而成。
權利要求
1.本發(fā)明——液介透鏡聚焦式光伏發(fā)電及熱利用裝置。它是利用“液介透鏡”將陽光聚 焦于光伏電池上進行發(fā)電并收集太陽的熱能，為用戶提供廉價的電能及熱能的裝置。其主 要特征是由三棱透鏡(24)和四棱透鏡(25)及中軸透鏡(26)構成的主透鏡；由主透鏡、上 下折射透鏡(20) (29)、電池散熱器(18)及U形管道(19) (23) (28)按照一定次序裝配構成 的聚焦光伏發(fā)電及介質循環(huán)裝置；環(huán)形地軌(38)、主體構件(33)、與主體構件鉸連的主透 鏡框架構件(35)、左右定滑輪支撐構件(36) (34)、水平傳動軸(32)、焊接在主體構件(33) 下方的槽形園環(huán)(37)、及糟內固定的鋼絲繩(31)構成的可以沿環(huán)形地軌水平方向轉動的 總體支撐構件；緯度傳動軸(46)、綱絲繩(42)、左定滑輪(41)，以及各種導向輪等里零部件 構成的能沿緯度(高度)方向轉動的裝置。
2.根據權利要求1中所述的主透鏡，其特征是由三棱透鏡(24)、四棱透鏡(25)及中 軸透鏡(26)經拼裝擴展疊加后、用U形管道連接構成。
3.根據權利要求2中所述的三棱透鏡，其特征是折射面(1)、上三角面(2)、受光面 (3)、下三角面(4)及對接框(5)依次順序連接而成。
4.根據權利要求2中所述的四棱透鏡，其特征是折射面(6)、上四邊形(8)、受光面 (7)、下四邊形(9)及對接框(10)依次順序連接而成。
5.根據權利要求2中所述的中軸透鏡、其特征是由一塊玻璃經折彎后形成左右折射 面，在右折射面(13)上分別制有進液咀(11)和排液咀(15)，再將折彎后的折射面、與上五 邊形(14)、受光面(16)及下五邊形(12)依次順序連接而成。
6.根據權利要求1中所述的聚焦光伏發(fā)電及介質循環(huán)裝置其特征是光伏電池散熱 器(18)、U形管道(19)、下折射鏡(29)、U形管道(28)、上折射鏡(20))、通過管道連接折射 鏡排液咀(21)和主透鏡下層副透鏡的中軸透鏡進液咀(27)，上下副透鏡用U形管道(23) 連通構成。
7.根據權利要求1中所述的能沿環(huán)形地軌水平方向轉動的總體支撐構件，其特征是 通過支撐附件焊接而成的環(huán)形地軌構件(38)，中央的地軌主軸(30)，主體構件(33)立柱的 正下方裝置的腳輪(39)，俯視主體構件與槽形園環(huán)(37)成內接矩形。主體構件通過其腳 輪能沿地軌平面轉動，主透鏡框架構件(35)與主體構件(33)鉸連、可以繞鉸軸沿豎直(高 度)方向轉動、與主體構件連接緊固的左右定輪滑支撐構件(36) (34)、鋼絲繩(31)及水平 傳動軸(32)的順序裝配構成。
8.根據權利要求1及權利要求7中所述的水平鋼絲繩傳動裝置，其特征是鋼絲繩在 水平傳動軸上纏繞數圈，其長度應大于地軌二分之一周長、它的兩個頭同時固定在槽形園 環(huán)(37)的槽內。
9.根據權利要求1中所述的緯度(高度)方向的鋼絲繩傳動裝置，其特征是固定在 主透鏡框架構件左邊的鋼絲繩(42)及右邊的鋼絲繩、同時以相反方向纏繞在緯度(高度) 傳動軸(46)上，能使主透鏡框架構件沿緯度(高度)方向轉動一致。
10.根據權利要求9中所述的緯度(高度)方向的鋼絲繩傳動裝置，其特征是左右兩 個鋼絲繩傳動裝置的結構應完全相同，成對稱布置，區(qū)別僅在于它門的鋼絲繩在緯度(高 度)傳動軸上的纏繞方向相反。
11.根據權利要求1及權利要求10中所述的緯度(高度)方向的鋼絲繩傳動裝置，其 特征是鋼絲繩首先在緯度(高度)傳動軸(46)上纏繞數圈后，它的一頭通過張力導向輪(44)固定在主透鏡框架構件左上角的下方。它的另一頭通過水平導向輪(45)、垂直導向輪 (43)及左定滑輪(41)，固定在主透鏡框架構件左上角的上方。
全文摘要
本發(fā)明——液介透鏡聚焦式光伏發(fā)電及熱利用裝置。首先將介質充滿透鏡的殼體后構成“液介透鏡”。使用該透鏡將陽光聚焦于光伏電池上進行發(fā)電并收集其熱能的裝置是由三棱透鏡、四棱透鏡及中軸透鏡構成的主透鏡；與主體構件鉸連的主透鏡筐架構件(35)，電池散熱器及上下折射透鏡構成的聚焦發(fā)電裝置及介質循環(huán)系統(tǒng)；由地軌構件(38)、地軌主軸(30)、主體構件(33)、左右定發(fā)輪支撐構件(36)(34)、腳輪(39)、槽形圓環(huán)(37)、水平傳動軸(32)及鋼絲繩(31)等零部件構成的總體構件水平傳動裝置以及控制電路等零部件裝配而成。
文檔編號G02B3/12GK101997448SQ20091016336
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月11日 優(yōu)先權日2009年8月11日
發(fā)明者梁尚安 申請人:梁尚安