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一種太陽(yáng)能接收與傳輸裝置可行性探討論文
摘 要：本文闡述了一種太陽(yáng)能接收與傳輸裝置的設(shè)想，該太陽(yáng)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(lái)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?gòu)钠渌鼘?dǎo)光通道反射回來(lái)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(wú)數(shù)個(gè)接收裝置經(jīng)過導(dǎo)光管的連接到一起就相當(dāng)于一個(gè)巨大的聚光器。該裝置設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低，維護(hù)方便，對(duì)降低太陽(yáng)能開發(fā)成本有深遠(yuǎn)影響，具有較高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和較好的推廣前景。
關(guān)鍵詞：太陽(yáng)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(yáng)能作為主要的接替能源越來(lái)越受到人們的重視，但是目前的太陽(yáng)能利用技術(shù)還很不成熟，太陽(yáng)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(yáng)能量密度低，目前廣泛應(yīng)用的塔式、碟式、槽式等太陽(yáng)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(yáng)能利用設(shè)備成本高的弊端，本文提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能接收與傳輸裝置，將能量密度低的太陽(yáng)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(yáng)能接收與傳輸裝置設(shè)計(jì)
2.1 結(jié)構(gòu)組成
新型太陽(yáng)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。
2.2 工作原理
在導(dǎo)光板間距小于1/4其只身高度時(shí)，在彎曲的道光通道的特殊作用下，光線無(wú)論以任何方向進(jìn)入導(dǎo)光通道，光線都不會(huì)反射回來(lái)，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(huì)被整合到與導(dǎo)光管中心線前行的前進(jìn)方向，因此不會(huì)從自己的導(dǎo)光通道反射回去，也不會(huì)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(shí)，在彎曲的道光通道的特殊作用下，光線無(wú)論以任何方向進(jìn)入導(dǎo)光通道，光線都不會(huì)反射回來(lái)，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(huì)被整合到與導(dǎo)光管中心線前行的前進(jìn)方向，因此不會(huì)從自己的導(dǎo)光通道反射回去，也不會(huì)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(yáng)能接收與傳輸裝置與其它太陽(yáng)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(wú)數(shù)個(gè)接收裝置經(jīng)過導(dǎo)光管的連接到一起就相當(dāng)于一個(gè)巨大的聚光器。
3.2該接收裝置可直接對(duì)陽(yáng)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(yáng)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(shí)
4.1該太陽(yáng)能接收與傳輸裝置在太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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。
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