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CN202870380U - 一种分段式槽式太阳能聚光器 - Google Patents

一种分段式槽式太阳能聚光器 Download PDF

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CN202870380U CN2012203873877U CN201220387387U CN202870380U CN 202870380 U CN202870380 U CN 202870380U CN 2012203873877 U CN2012203873877 U CN 2012203873877U CN 201220387387 U CN201220387387 U CN 201220387387U CN 202870380 U CN202870380 U CN 202870380U
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胡芃
张谦
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Abstract

一种分段式槽式太阳能聚光器,包括:平板框架(1-1)、抛物面反射镜(1-2)、圆柱聚光接收体(1-3)或平板聚光接收体(1-4);在平面框架(1-1)上依次放置多个抛物面反射镜(1-2),抛物面反射镜(1-2)的位置、曲率及开口宽度随焦线位置的改变而改变,为了达到最佳聚光效果,抛物面反射镜(1-2)所反射的有效光线全部落于圆柱聚光接收体(1-3)或平板聚光接收体(1-4)的有效区域内,后一个抛物反射镜面反射的光线恰好经过前一个抛物反射镜面的边缘,最大限度的利用平板框架(1-1)的空间且光线不能遮挡;平板框架(1-1)固定在太阳跟踪架上。本实用新型提高了太阳能聚光器对于风的抗压能力,同时在有限面积范围内,提高了聚光比,获得更高的集热温度,有利于工业上应用。

Description

一种分段式槽式太阳能聚光器
技术领域
本实用新型涉及一种新型的太阳能聚光器,尤其是一种分段式槽式太阳能聚光器。
背景技术
开发利用太阳能已经成为世界各国可持续发展的主要战略决策之一。但是,太阳能的能流密度较低(约1kW/m2)的缺点成为利用太阳能的主要障碍之一。为了提高太阳能的辐射能流密度,可以采用聚光的方法将太阳光聚集到接受器上,在进行光热利用时可提高集热温度,在进行光伏发电时则可减少昂贵的光伏电池用量。因此研制具有实用价值的低成本、高效率、高稳定性的太阳能聚光器,能够进一步促进太阳能的广泛应用。
目前常用的聚光方法主要有槽式、碟式、塔式以及菲涅尔透镜式。前两者需要加工复杂的曲面反射镜,价格较贵,加工精度要求高,焦平面光强分布不均匀;塔式系统需要众多定日镜围绕中心塔建立,占地面积巨大,并且每个定日镜需要单独二维控制,控制系统及其复杂;菲尼尔透镜虽然价格便宜,但是目前难以做成单块大面积的产品,且聚光均匀性较差。而聚光光强的均匀性对聚光光伏发电效率影响十分强烈,光强分布不均匀会造成弱光强照射处的光电池反而变成负载,导致电能内耗并引起温升等严重问题。同时这几种聚光器所产生的风阻较大,在风级较大的情况下,安全性较低。专利复合平面槽式聚光器(冯益安.复合平面槽式聚光器200910001667.2)用平面取代抛物面,简化了工艺,但同样风阻较大。徐永邦等人提出了一种新型槽式抛物面型太阳能聚光器(徐永邦,王芳,邓霞.一种槽式抛物面型太阳能聚光器201020563001.4),在抛物型支架上安装平面反射镜,避免了使用成本高的整块曲面反射镜,降低了成本,但对抛物支架的工艺要求同样很高。专利平板型平面玻璃镜反射聚光器201020130154.X(胡芃,张谦,陈则韶.一种平板型平面玻璃镜反射太阳能聚光器)在加工工艺上较之前面几种聚光器得到了很大的改善,工艺简单,因其玻璃镜面间有间隔,所以风阻也较小。但是,在有限的面积内,想得到较高的聚光倍数,需要将聚光玻璃镜面宽度尽量缩小,这样对安装过程的精度要求以及小尺寸玻璃镜面的裁制都有很高的要求。
实用新型内容
本实用新型的技术解决问题:在于克服现有技术的不足,提供一种分段式槽式太阳能聚光器,提高太阳能聚光器对于风的抗压能力,同时在有限面积范围内,以更大的提高聚光比,获得更高的集热温度,更有利于工业上应用。
本实用新型的技术解决方案:一种分段式槽式太阳能聚光器,包括:平板框架1-1、抛物面反射镜1-2、圆柱聚光接收体1-3或平板聚光接收体1-4;在平面框架1-1上依次放置不同曲率半径但焦线位置相同的多个抛物面反射镜1-2,抛物面反射镜1-2的位置、曲率及开口宽度随焦线位置的改变而改变,为了达到最佳聚光效果,抛物面反射镜1-2所反射的有效光线全部落于圆柱聚光接收体1-3或平板聚光接收体1-4的有效区域内;平板框架1-1固定在太阳跟踪架上。
所述多个抛物面反射镜1-2中后一个抛物反射镜面反射的光线恰好经过前一个抛物反射镜面的边缘,最大限度的利用平板框架1-1的空间且光线不能遮挡。
所述的圆柱状聚光接收体1-3是圆柱形真空管集热器;所述的平板状聚光接收体1-4为平板集热器。
所述多个抛物面反射镜1-2排列时,第i+1个抛物面反射镜的起始位置位于第i个抛物面反射镜外侧反射光线延长线上,避免光线遮挡的同时,最大程度减小各抛物面反射镜之间的间隙。
本实用新型的原理:在平行光入射的条件下,所有抛物面反射镜的焦线在同一条直线上,焦线位置距离平板框架1-1的高度为a,所有抛物面反射镜1-2的一侧边固定在平板框架1-1上,另一侧边离开平板框架1-1的位移均为b。建立X-Y二维直角坐标系,X-Y坐标平面垂直于各抛物反射镜面的焦线和平板框架平面,以焦线与X-Y坐标平面的交点F到平板框架平面的垂线为Y轴,X-Y坐标平面与平板框架平面交线为X轴(如图2)。无论是单轴跟踪还是双轴跟踪,正午时刻入射光线均垂直于平面框架1-1,以此作为本聚光器的分析时刻。在X-Y坐标平面上,Y轴右侧或左侧(X轴正方向或反方向),依次给抛物面反射镜1-2编上号i,中间为1号。定义第i个抛物反射镜在X-Y平面上截线段始末位置的横坐标分别为xi和xi′,纵坐标分别为yi和yi′,所以有第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线段的始末点坐标分别为(xi,0)、(xi′,b)。假设i个抛物面反射镜1-2在X-Y轴上截线方程表达式为x2=2pi(y+ki),ki≥0(i取1,2,3…)。聚光器焦线在X-Y平面上截点F在Y轴上,坐标为(0,a),根据抛物线方程表达式,由抛物线的性质,焦线位置在X-Y平面上截点F坐标为
Figure BDA00001981905500021
所以有:
pi=2(a+ki)    (1)
由于后一个抛物面反射镜反射的光线恰好经过前一个抛物面反射镜的边缘且光线不能遮挡,如图2中F、A、B三点需在同一条直线上。若A在第i个抛物面反射镜上,由第i个抛物面反射镜的截线抛物线方程x2=2pi(y+ki),可知A点坐标为
Figure BDA00001981905500022
焦线截点F坐标(0,a),所以直线FA的表达式可以求得:
y = b - a 2 p i ( b + k i ) x + a
B点在直线FA上,可得
Figure BDA00001981905500032
又B点为i+1个抛物面反射镜的截线段的起始点,由i+1个抛物面反射镜的截线抛物线方程x2=2pi+1(y+ki+1),B点坐标为 ( 2 p i + 1 k i + 1 , 0 ) . 所以:
a 2 p i ( b + k i ) ( a - b ) 2 = p i + 1 k i + 1 - - - ( 2 )
第一个抛物面反射镜在X-Y平面上截线段经过X-Y平面坐标原点,所以有:
k1=0    p1=2a    (3)
式中:pi、ki为第i个抛物面反射镜在X-Y平面上抛物线方程表达式的参数;
pi+1、ki+1为第i+1个抛物面反射镜在X-Y平面上抛物线方程表达式的参数;
a为焦线位置距离平板框架1-1的高度;
b为抛物反射镜面1-2离开平面框架1-1的位移;
在已知焦线位置距离平板框架(1-1)的高度为a,以及抛物面反射镜远离中心线一端在X-Y平面上纵坐标值b,由式(1)(2)(3)可以依次求出每个抛物面反射镜在X-Y平面上截线的抛物线方程表达式,令每个方程表达式的纵坐标值分别为0和b,可以得到所有抛物面反射镜在X-Y二维直角坐标系中截线段的始末坐标(xi,0)、(xi′,b),由此确定抛物面反射镜的安装位置。
在图1(a)中,因焦线位置一定,圆柱聚光接收体1-3上光斑集中在下表面部分,且来自每块抛物反射面的光线分段照射在圆柱聚光接收体1-3不同位置上,没有充分利用全部可接收表面,致使局部受热。实际应用中,可适当调整抛物面反射镜1-2,使来自每个抛物面反射镜1-2反射的光束边界面尽量相切于圆柱聚光接收体1-3,如图3(a)。图1(b),同样来自每个抛物面反射镜1-2的光线分段照射在平板聚光接收体1-4不同位置上,也可适当调整,使每个抛物面反射镜1-2反射的光束边界面尽量靠近平板聚光接收体1-4两边缘线,如图3(b)。
本实用新型与现有技术相比的优点在于:
(1)本实用新型提出一种分段式槽式太阳能聚光器,使用多个不同曲率半径但焦线位置相同的抛物面放置在同一个平板框架上反射聚光,使得每个抛物面反射镜反射的光线,叠加在同一焦线处,这样抛物面反射镜所反射的有效光线全部落于聚光接收体的有效区域内,因此更大的提高了聚光比,能够获得更高的集热温度。
(2)本实用新型将圆柱或平面集热器放置于焦线或稍偏下位置高温光热利用,可产生中高温热能。生产应用中,可优化选择聚光高度以及圆柱集热器直径或平板集热器宽度,提高聚光效率,从而获得适当的集热温度。本实用新型各抛物面反射镜的位置确定后,沿东西向长列布置,不用时时对日跟踪,只需对纬度每日或隔日略加调节跟踪即可;或者置于双轴太阳能跟踪器上,每日准确跟踪太阳,即可获得最佳聚光性能。
(3)本实用新型通过焦线位置的给定,由给出公式可以确定每块抛物镜面的曲线方程,从而确定其尺寸及其安放位置,因抛物面反射镜之间有间隙,在达到高倍聚光的情况下,可以大大减小风阻,具有很好的应用前景。
附图说明
图1为本实用新型分段式槽式太阳能聚光器应用原理图,其中(a)聚光接收体为圆柱体;(b)为聚光接收体为平板;
图2为本实用新型分段式槽式太阳能聚光时的设计光路图,
图3为本实用新型的分段式槽式太阳能聚光器扩展示意图,其中(a)为聚光接收体为圆柱体,(b)为聚光接收体为平板。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1,用于接收体为圆柱体热利用的分段式槽式太阳能聚光器结构示意参见图1(a),圆柱聚光接收体1-3为是圆柱形真空管集热器,其半径为R,其中心线与平板框架1-1的垂直高度为a,所有抛物面反射镜1-2的一侧边固定在平板框架1-1上,另一侧边离开平板框架1-1的位移均为b。如图1(a)所示,所有抛物反射在反射镜1-2反射的光线全部落在圆柱聚光接收体1-3表面上,且每个抛物面反射镜1-2焦线均在圆柱聚光接收体1-3中心线位置。抛物面反射镜1-2依次排放在平面框架1-1上,后一个抛物面反射镜1-2反射的光线恰好经过前一个抛物面反射镜1-2的边缘,最大限度的利用平板框架1-1的空间。平板框架1-1固定在太阳跟踪架上,单轴太阳跟踪器的平面架法线与水平面的夹角跟踪太阳高度角保持时刻相等,太阳时正午时刻与太阳光线平行并指向太阳,双轴太阳跟踪器的平面架法线与太阳光线平行并时刻指向太阳。
建立X-Y二维直角坐标系,X-Y坐标平面垂直于各抛物面反射镜1-2的焦线和平板框架1-1平面,以焦线与X-Y坐标平面的交点F到平板框架1-1平面的垂线为Y轴,X-Y坐标平面与平板框架1-1平面交线为X轴。无论是单轴跟踪还是双轴跟踪,正午时刻入射光线均垂直于平面框架1-1,以此作为本聚光器的分析时刻。在X-Y坐标平面上,Y轴右侧或左侧(X轴正方向或反方向),依次给抛物面反射镜1-2编上号i,中间为1号。定义第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线段始末点位置的横坐标分别为xi和xi′,纵坐标分别为yi和yi′,所以有第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线段的始末点坐标分别为(xi,0)、(xi′,b)。假设i个抛物面反射镜1-2在X-Y轴上截线方程表达式为x2=2pi(y+ki),ki≥0(i取1,2,3…)。抛物面反射镜的曲面在X-Y平面上截线抛物线表达式根据公式(1)、(2)、(3)确定。此类型聚光器单侧(即X轴正方向或反方向上)聚光倍数为:
η = Σ i = 1 n ( x i ′ - x i ) 2 R - - - ( 4 )
式中:xi′为第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线末端(远离Y轴端)位置的横坐标;
xi为第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线始端(近Y轴端)位置的横坐标;
R为圆柱形真空管集热器半径。
因聚光器抛物反射镜面存在排列间隙,定义聚光器的面积利用率κ为抛物面反射镜在阳光入射方向上有效接收面积与阳光入射方向上抛物面反射镜所占总面积之比,单侧有:
κ = Σ i = 1 n ( x i ′ - x i ) x i ′ - - - ( 5 )
式中:xi′为第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线末端(远离Y轴端)位置的横坐标;
xi为第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线始端(近Y轴端)位置的横坐标。
取圆柱聚光接收体1-3的半径R=0.03m,圆柱聚光接收体1-3中心线离平板框架1-1高度a=1.2m,其中一侧边离开平板框架位移b=0.06m。由上述公式(1)(2)(3),求出依次放置于平板框架1-1上的五个抛物面反射镜的抛物线方程,以此得到该类型聚光器五个抛物面反射镜依次排放位置(在X-Y平面上截线段始末点位置的横坐标xi和xi′),进而根据式(4)(5),求出该聚光器单侧聚光倍数和单侧面积利用率如表1所示。表1显示,抛物面反射镜数量越多,聚光比越大,但面积利用率越小,同时,远离Y轴的抛物面反射镜,单个抛物面反射镜的聚光比越来越小,对空间的利用逐渐降低。
实施例2,用于平面聚光光热利用的分段式槽式太阳能聚光器结构示意参见图1(b),平板状聚光接收体1-4为平板状集热器,宽度为L,平行于平板框架1-1放置,与平板框架1-1的垂直高度为a,所有抛物面反射镜1-2的一侧边固定在平板框架1-1上,另一侧边离开平板框架1-1的位移均为b。抛物面反射镜1-2所反射的光线均落在平板状集热器上,且所有抛物面反射镜的焦线均在平板集热器上方同一处。因太阳光线有锥角,应用中最外抛物面反射镜的反射光线尽可能落在平板状集热器偏中间位置,使尽可能多的光线照射到平板状集热器表面上。抛物面反射镜1-2依次排放在平面框架1-1上,后一个抛物面反射镜1-2反射的光线恰好经过前一个抛物面反射镜1-2的边缘,最大限度的利用平板框架1-1的空间。平板框架1-1固定在太阳跟踪架上,单轴太阳跟踪器的平面架法线与水平面的夹角跟踪太阳高度角保持时刻相等,太阳时正午时刻与太阳光线平行并指向太阳,双轴太阳跟踪器的平面架法线与太阳光线平行并时刻指向太阳。建立X-Y二维直角坐标系,X-Y坐标平面垂直于各抛物反射镜面的焦线和平板框架平面,以焦线与X-Y坐标平面的交点F到平板框架平面的垂线为Y轴,X-Y坐标平面与平板框架平面交线为X轴。无论是单轴跟踪还是双轴跟踪,正午时刻入射光线均垂直于平面框架1-1,以此作为本聚光器的分析时刻。在X-Y坐标平面上,Y轴右侧或左侧(X轴正方向或反方向),依次给抛物面反射镜1-2编上号i,中间为1号。定义第i个抛物面反射镜1-2在X-Y平面上截线段始末点位置的横坐标分别为xi和xi′,纵坐标分别为yi和yi′,所以有第i个抛物面反射镜1-2在X-Y平面上截线段的始末坐标分别为(xi,0)、(xi′,b)。假设i个抛物面反射镜1-2在X-Y轴上截线方程表达式为x2=2pi(y+ki),ki≥0(i取1,2,3…)。抛物面反射镜1-2的曲面在X-Y平面上截线抛物线表达式根据公式(1)、(2)、(3)确定。此类型聚光器单侧(即X轴正方向或反方向上)聚光倍数为:
η = Σ i = 1 n ( x i ′ - x i ) L - - - ( 6 )
式中:xi′为第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线末端(远离Y轴端)位置的横坐标;
xi为第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线始端(近Y轴端)位置的横坐标;
L为平板集热器宽度。
因聚光器抛物反射镜面存在排列间隙,同样定义聚光器的面积利用率为抛物面反射镜在阳光入射方向上有效接收面积与阳光入射方向上抛物面反射镜所占总面积之比,表达式同式(5)。
取平板集热器的宽度L=0.06m,平板集热器中心线离平板框架高度a=1.8m,其中一侧边离开平板框架位移b=0.18m。由上述公式(1)(2)(3),求出依次放置于平板框架上的五个抛物面反射镜的抛物线方程,以此得到该类型聚光器五个抛物面反射镜1-2依次排放位置(在X-Y平面上截线始末位置的横坐标xi和xi′),进而根据公式(4)、(6),求出该聚光器单侧聚光倍数和单侧面积利用率,如表2所示。表2同样可以得到,抛物面反射镜数量越多,聚光比越大,但面积利用率越小,同时,远离Y轴的抛物面反射镜,单个抛物面反射镜的聚光比越来越小,对空间的利用逐渐降低。、
实施例3,用于接收体为圆柱体热利用的分段式槽式太阳能聚光器结构示意参见图3(a),圆柱聚光接收体1-3半径为R,其中心线与平板框架1-1的垂直高度为a,所有抛物面反射镜面1-2的一侧边固定在平板框架1-1上,另一侧边离开平板框架1-1的位移均为b。抛物面反射镜1-2所反射光线的边线落在圆柱聚光接收体1-3的边界或以内,抛物面反射镜1-2依次排放在平面框架1-1上,后一个抛物面反射镜1-2反射的光线恰好经过前一抛物面反射镜1-2的边缘。平板框架1-1固定在太阳跟踪架上,单轴太阳跟踪器的平面架法线与水平面的夹角跟踪太阳高度角保持时刻相等,太阳时正午时刻与太阳光线平行并指向太阳,双轴太阳跟踪器的平面架法线与太阳光线平行并时刻指向太阳。建立X-Y二维直角坐标系,X-Y坐标平面垂直于各抛物面反射镜的焦线和平板框架平面,以焦线与X-Y坐标平面的交点F到平板框架平面的垂线为Y轴,X-Y坐标平面与平板框架平面交线为X轴。无论是单轴跟踪还是双轴跟踪,正午时刻入射光线均垂直于平面框架1-1,以此作为本聚光器的分析时刻。在X-Y坐标平面上,Y轴右侧或左侧(X轴正方向或反方向),依次给抛物面反射镜1-2编上号i,中间为1号。定义第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线始末位置的横坐标分别为xi和xi′,纵坐标分别为yi和yi′,所以有第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线段的始末点坐标分别为(xi,0)、(xi′,b)。假设i个抛物面反射镜1-2在X-Y轴上截线方程表达式为x2=2pi(y+ki),ki≥0(i取1,2,3…)。抛物面反射镜1-2的曲面在X-Y平面上截线抛物线表达式根据公式(1)、(2)、(3)确定。为了充分利用圆柱聚光接收体1-3的表面,增大受热面,安装抛物面反射镜时,需适当调整其位置及倾斜度,以使反射光束外边缘面尽量相切于圆柱聚光接收体1-3(如图3-a),使得圆柱聚光接收体1-3上受热面最大。此聚光器单侧(即X轴正方向或反方向上)聚光倍数可用公式(4)确定。聚光器的单侧面积利用率由公式(5)给出。
实施例4,用于平面聚光光热利用的分段式槽式太阳能聚光器结构示意参见图3(b),平板状聚光接收体1-4为平板状集热器,宽度为L,平行于平板框架1-1放置,与平板框架1-1的垂直高度为a,所有抛物面反射镜1-2的一侧边固定在平板框架1-1上,另一侧边离开平板框架1-1的位移均为b。抛物面反射镜1-2所反射光线的边线落在平板状聚光接收体1-4的边界或以内,抛物面反射镜1-2依次排放在平面框架1-1上,后一个抛物面反射镜1-2反射的光线恰好经过前一抛物镜面1-2的边缘,最大限度的利用平板框架1-1的空间。平板框架1-1固定在太阳跟踪架上,单轴太阳跟踪器的平面架法线与水平面的夹角跟踪太阳高度角保持时刻相等,太阳时正午时刻与太阳光线平行并指向太阳,双轴太阳跟踪器的平面架法线与太阳光线平行并时刻指向太阳。建立X-Y二维直角坐标系,X-Y坐标平面垂直于各抛物反射镜面的焦线和平板框架平面,以焦线与X-Y坐标平面的交点F到平板框架平面的垂线为Y轴,X-Y坐标平面与平板框架平面交线为X轴。无论是单轴跟踪还是双轴跟踪,正午时刻入射光线均垂直于平面框架1-1,以此作为本聚光器的分析时刻。在X-Y坐标平面上,Y轴右侧或左侧(X轴正方向或反方向),依次给抛物面反射镜1-2编上号i,中间为1号。定义第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线段始末点位置的横坐标分别为xi和xi′,纵坐标分别为yi和yi′,所以有第i个抛物面反射镜在X-Y平面上截线段的始末点坐标分别为(xi,0)、(xi′,b)。假设i块抛物面(1-2)在X-Y轴上截线方程表达式为x2=2pi(y+ki),ki≥0(i取1,2,3…)。抛物反射镜的曲面在X-Y平面上截线抛物线表达式同样根据公式(1)、(2)、(3)确定。为了充分利用平板状聚光接收体1-4的表面,增大受热面,安装抛物面反射镜时,需适当调整其位置及倾斜度,以使反射光束外边缘面尽量接近平板状聚光接收体1-4两边线,使得来自每个抛物面反射镜的反射光线叠加在平板状聚光接收体1-4上。聚光器单侧(即X轴正方向或反方向上)聚光倍数由公式(6)确定,单侧面积利用率同样由公式(5)确定。
表1R=0.03m,a=1.2m,b=0.06m
i   xi/m   xi′/m   η/1   κ/1
  1   0   0.53666   8.94427   1
  2   0.5649   0.78884   12.67661   0.96419
  3   0.83036   1.0043   15.57555   0.93053
  4   1.05715   1.20561   18.04974   0.89829
  5   1.26906   1.40146   20.25648   0.86722
表2L=0.06m,a=1.8m,b=0.18m
i   xi/m   xi′/m   η/1   κ/1
  1   0   1.13842   18.97367   1
  2   1.26491   1.74356   26.95114   0.92746
  3   1.93729   2.31367   33.22423   0.86260
  4   2.57075   2.89595   38.64425   0.80066
  5   3.21772   3.51127   43.53678   0.74394
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种分段式槽式太阳能聚光器,其特征在于包括:平板框架(1-1)、抛物面反射镜(1-2)、圆柱聚光接收体(1-3)或平板聚光接收体(1-4);在平面框架(1-1)上依次放置不同曲率半径但焦线位置相同的多个抛物面反射镜(1-2),使得每个抛物面反射镜(1-2)反射的光线将聚集在位于焦线位置上的圆柱聚光接收体(1-3)或平板聚光接收体(1-4)的有效区域内;平板框架(1-1)固定在太阳跟踪架上。 
2.根据权利要求1所述的分段式槽式太阳能聚光器,其特征在于:所述多个抛物面反射镜(1-2)中后一个抛物反射镜面反射的光线恰好经过前一个抛物反射镜面的边缘,最大限度的利用平板框架(1-1)的空间且光线不能遮挡。 
3.根据权利要求1所述的分段式槽式太阳能聚光器,其特征在于:所述的圆柱状聚光接收体(1-3)是圆柱形真空管集热器;所述的平板状聚光接收体(1-4)为平板集热器。 
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CN102798968A (zh) * 2012-08-07 2012-11-28 中国科学技术大学 一种分段式槽式太阳能聚光器
CN105351811A (zh) * 2015-11-17 2016-02-24 浙江农林大学 一种紧凑型多层反射式照明系统

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CN102798968A (zh) * 2012-08-07 2012-11-28 中国科学技术大学 一种分段式槽式太阳能聚光器
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