一种太阳能接收与传输装置可行性探讨

摘要：本文阐述了一种太阳能接收与传输装置的设想，该太阳能接收与传输装置利用多条弯曲的导光板组成的弯曲导光通道，使得任何方向进入导光通道的光线经过导光通道的导向作用后方向改变，其反射回来的几率很小，导光板在终端的曲线的切线与导光管的水平中心线夹角越小，光线在前进过程中再从其它导光通道反射回来的几率越小，只要终端没有反射的光波，进入到导光管的大部分光波可全部输送到终端，无数个接收装置经过导光管的连接到一起就相当于一个巨大的聚光器。该装置设备简单，成本低，维护方便，对降低太阳能开发成本有深远影响，具有较高的实际应用价值和较好的推广前景。

关键词：太阳能接收与传输装置 探讨 导光板 导光通道

1 前 言

目前世界能源随着地球上原油的逐渐枯竭而日趋紧张，太阳能作为主要的接替能源越来越受到人们的重视，但是目前的太阳能利用技术还很不成熟，太阳能电池效率低、装置成本高而不能大规模使用，另外就是光热发电方式，由于太阳能量密度低，目前广泛应用的塔式、碟式、槽式等太阳能采集系统只能将光能在很小的范围内局部集中转化为热能，成本高难以推广。

为了克服现有太阳能利用设备成本高的弊端，本文提出了一种结构简单的太阳能接收与传输装置，将能量密度低的太阳能高效、低成本的传输集中到一起，形成密度较高的能量，再转化为电能、热能、或者直接为建筑进行采光照明。

2 新型太阳能接收与传输装置设计

2.1 结构组成

新型太阳能接收与传输装置主要由导光板、外壳、导光管、透镜等组成, 多条表面有反光性质的完整圆弧1/4的导光板与外壳围成多条弯曲且独立的导光通道，所有导光通道与导光管一侧连通，导光管的中心线与导光板在光线入口处的垂直进入方向的剖面线的终端曲线的切线夹角为零。

在导光板间距小于1/4其只身高度时，在弯曲的道光通道的特殊作用下，光线无论以任何方向进入导光通道，光线都不会反射回来，只能沿导光通道前进，由于导光板出口的切线与中心管中心线平行的结构，光线在此都会被整合到与导光管中心线前行的前进方向，因此不会从自己的导光通道反射回去，也不会从其它导光通道反射回去，光线只能沿导光管前行，只要终端没有反射的光波，进入到导光管的大部分光波可全部输送到终端。

2.2 工作原理

在导光板间距小于1/4其只身高度时，在弯曲的道光通道的特殊作用下，光线无论以任何方向进入导光通道，光线都不会反射回来，只能沿导光通道前进，由于导光板出口的切线与中心管中心线平行的结构，光线在此都会被整合到与导光管中心线前行的前进方向，因此不会从自己的导光通道反射回去，也不会从其它导光通道反射回去，光线只能沿导光管前行，只要终端没有反射的光波，进入到导光管的大部分光波可全部输送到终端。

3 技术特点

该太阳能接收与传输装置与其它太阳能利用装置的性能相比，具有的技术特点是：

3.1可将大面积低密度光能低成本的收集、集输到一起形成高密度光能，无数个接收装置经过导光管的连接到一起就相当于一个巨大的聚光器。

3.2该接收装置可直接对阳光进行采集，也可利用聚光镜或者目前广泛应用的塔式、碟式、槽式等太阳能采集系统将光能局部集中，再利用该装置远距离传输后全部集中加以利用。

3.3该接收装置也可以作为分支导光管进入主导光管的连接装置，可以实现分管进入主管后光线没有反射光。

4 结论及认识

4.1该太阳能接收与传输装置在太阳能密度较低的情况下不将光能转化为其它能量，而是将光能用导光管进行传输后再集中转化，这样可将昂贵的转化设备留在终端，而不在初始端使用，可以大幅度降低太阳能开发和利用成本，具有较好的应用推广前景。

4.2该太阳能接收与传输装置可直接作为热源使用及建筑物采光等，也可以在光热发电、光伏发电等。