| JP11014161 | HYBRID-TYPE SOLAR CELL DEVICE |
| WO/2003/091621 | DAY LIGHTING DEVICE |
| JP54007637 | SOLAR HEAT COLLECTOR WITH SOLAR CELL |
| 1,一种太阳能装置， 包括： 一球形聚光体； 一弧形轨道， 该轨道的各点与该球形聚光体中心点的距离相同； 一移动组件， 设于该弧形轨道， 该移动组件可被驱动随着太阳白昼期间东 升西落的移动路径而沿着该弧形轨道移动； 至少一太阳能板， 设于该移动组件， 且该太阳能板面向该球形聚光体， 配 合所述移动组件的移动速度， 使太阳光通过该球形聚光体后聚焦于该太阳能板 上。 2。如权利要求 i所述的太阳能装置， 其特征在于， 所述球形聚光体为一实心 的玻璃球体。 3. 如权利要求 1所述的太阳能装置， 其特征在于， 所述球形聚光体为一实 心的聚胺脂球体。 6. 如权利要求 4所述的太阳能装置， 其特征在于， 所述空心的透光球体为 |
本发明涉及一种利用太阳能的装置。 背景支术
习知的太阳能集热器或发电器， 是将一太阳能板直接面向太阳接收热量， 或将接收后的热量进行能量转换产生电流， 故需要较大面积太阳能板， 较耗费 材料， 且太阳能板均被固定在一角度。 由于地球自转与围绕太阳公转的因素， 太阳光照射到地球的角度随时都在变化， 因此， 若要使太阳能板接收到最佳照 射角度的太阳光以获得较高热量 (太阳能板垂直于太阳光)，必须加装追踪器与 动机构， 藉由追踪器不断侦测太阳的方向后， 传递讯号给传动机构， 再由传动 机构驱动太阳能板适当地转向， 使太阳能板维持朝向太阳的方向； 但此种习知 太阳能装置因大面积的太阳能板及高负重的传 动机构， 导致成本高昂。
图 1 显示了另一种习知利用太阳能的方式为聚光型 太阳能， 其利用凹形反 射镜 A将太阳光反射后聚焦于一太阳能板 B上， 由于光能自大面积的反.射镜 A 集中到小面积的太阳能板 B , 所以用来.接受光能的太阳能板尺寸也可大量 少， 达到节省太阳能板的成本。 但由于反射镜 A需随太阳移动而旋转角度以形成焦 点， 驱动数量庞大或重量巨大的透镜或透镜群则需 有大量或高载重的传动系统， 造成了造价高昂且耗能传动的问题。 发明内容
本发明的目的在于解决现有聚光型太阳能装置 需耗费高昂的透镜制造费用 及高昂的透镜传动系统费用的问题。
本发明的太阳能装置可依据太阳相对于地球移 动的路径， 自动移动调整小 面积的太阳能板垂直面向太阳光的位置以获得 最高的热效率， 而不需移动重量 巨大的透镜， 从而降低了传动系统的费用及传动系统的能耗 。 为实现上述目的， 本发明提供了一种太阳能装置， 包括有一球形聚光体、 一弧形轨道、 一移动组件与至少一太阳能板； 所述弧形轨道的各点与球形聚光 体中心点的距离相同； 移动组件设于该弧形轨道， 移动组件被控制随着太阳的 东升西落路径而沿着该弧形轨道移动； 所述太阳能板设于该移动组件且面向球 形聚光体， 使太阳光通过该球形聚光体后， 光线的焦点落于该太阳能板上。
可选地， 所述太阳能装置可以将所述弧形轨道设于一另 一轨道上， 从而可 依据季节更替造成太阳直射地球角度的转变而 调整弧形轨道的方位， 让太阳光 始终保持通过球形聚光体后聚焦于所述轨道上 。
可选地， 本发明用以将太阳光聚光的球形聚光体为一实 心的玻璃球体或
PU (聚胺脂)球体， 太阳光通过该实心的球体后产生聚光作用。
可选地， 本发明用以将太阳光聚光的球形聚光体为一空 心的玻璃球体或
PU (聚胺脂)球体， 并在空心的透光球体内部注满液体， 太阳光通过该空心的球 体与液体后产生聚光作用。
因为本发明做为透镜的球形聚光体为球形透镜 ， 所以无论太阳如何移动， 其必然产生一焦点落于太阳与球形透镜中心之 间的直线上， 而随着太阳东升西 落的移动路径， 所述焦点的移动相对于球形透镜呈一弧线， 因此只需控制小面 积的太阳能板在该弧线上相对于太阳移动即可 使焦点落于太阳能板上， 而不需 移动巨大或数量庞大的透镜或反射镜。
通过以下的描述并结合附图， 本发明将变得更加清晰， 这些酎图用于解释 本发明的实施例。 附图说明
图 1为习知太阳能装置包含太阳能板与透镜的示 图。
图 2 为本发明太阳能装置包含实心透光球体、 弧形轨道， 移动组件与太阳 能板的第一实施例示意图。
图 3 为本发明第一实施例的移动组件带动太阳能板 沿着弧形轨道移动以聚 焦太阳光的示意图。 图 4为本发明太阳能装置包含注满液体的空心透 球体， 弧形轨道、 移动 组件与太阳能板的第二实施例示意图。
图 5 为本发明第二实施例的移动组件带动太阳能板 沿着弧形轨道移动以聚 焦太阳光的示意图。
图中各附图标记说明如下：
1A.,.,..球形聚光体 1丄..，.,液体 2,.,.,,弧形轨道
3.,,.,.移动组件 4,.,…太阳能板 5,,.,..太阳
现在参考酎图描述本发明的实施例， 酎图中类 ^的元件标号代表类似的元 件。
图 2显示了本发明太阳能装置的第一实施例， 包括有一球形聚光体 1、一弧 形轨道 2、 一移动组件 3与至少一太阳能板 4; 其中， 第一实施例所示的球形聚 光体 1是一种实心的可透光球体， 其可使用玻璃、 PU、 压克力等可透光材料制 造， 球体的直径依所需聚光的表面积而定。 所述弧形轨道 2 的各点与该球形聚 光体 1 中心点的距离相同； 即， 弧形轨道 2是以球形聚光体 i的中心为圓心， 并以一特定半径所构成的弧形。 太阳能板 4固定地设于移动组件 3上。 所述移 动组件 3 为一种设有动力装置的载体， 其动力来源可由马达提供， 并在移动组 件 3配置能在弧形轨道 2上滚动的滚轮； 移动组件 3利用计算机程序的规划与 设计， 依据所在地已知的太阳白昼期间的东升西落移 动规律而带动移动组件 3 以特定速度沿着弧形轨道 2移动， 或可设置一习知的太阳追踪器， 控制移动组 件 3追踪太阳白昼期间的东升西落路径， 使聚光的焦点始终落于移动组件 3上 的太阳能板 4表面。
另外， 由于地球是以倾斜 23,5。的角度绕着太阳公转， 致使太阳相对于地球 的移动会随季节变换而改变， 从而改变太阳光照射到地球的角度 (夏季直射北半 球， 冬季直射南半球.)。 因此， 为了在季节变换时获 ^"直射的太阳光， 本发明可 以将所述弧形轨道 2设于一另一轨道上， 从而可依据季节 I 2的 方位， 始终保持- 1后聚焦于太阳能板 4
如上所述第一实施例的太阳能装置， 体积与重量均较大的球形聚光体 1 被 固定不动， 当太阳 5发射的太阳光穿过球形聚光体 1 时， 会受到球形聚光体 1 折射而聚光， 并使焦点聚集在太阳能板 4上； 而太阳移动过程中， 移动组件 3 被驱动以适当的速度沿着弧形轨道 2移动 (如图 3所示)，使聚光的焦点始终落于 太阳能板 4上。
图 4显示了本发明太阳能装置的第二实施例， 包括有一空心的球形聚光体
1A、 九道 2、 一移动组件 3与至少一太阳能板 4; 其中， 空心的球形聚光 体] ίΑ可使用玻璃、 PU、 压克力等可透光材料制造， 并在球形聚光体 1A内注满 具备良好光可穿透性的液体 11(例如纯水)； 球形聚光体 1A的直径依所需聚光的 球体表面积来决定。所述弧形轨道 2的各点与该球形聚光体 1A中心点的距离相 同； 即， 弧形轨道 2以球形聚光体 1A的中心为圆心， 并以一特定半径所构成的 弧形。 太阳能板 4固定地设于移动组件 3上。 所述移动组件 3与前述第一实施 例相同， 均为一种设有动力装置的载体， 并在移动组件 3 配置能在弧形轨道 2 上滚动的滚轮； 移动组件 3 利用计算机程序的规划与设计， 依据所在地已知的 太阳在白昼期间的东升西落移动规律而带动移 动组件 3 以特定速度沿着弧形轨 道 2移动， 或可设置一习知的太阳追踪器， 控制移动组件 3追踪太阳白昼期间 的东升西落路径， 使聚光的焦点始终落于移动组件 3上的太阳能板 4表面。
如上所述第二实施例的太阳能装置， 当太阳 5发射的太阳光穿过球形聚光 体 1A时，会受到球形聚光体 1A本身及液体 11折射而聚光， 并使焦点聚集在太 阳能板 4上； 而太阳移动过程中， 移动组件 3被驱动以适当的速度沿着弧形轨 道 2移动 (如图 5所示）， 使聚光的焦点始终落于太阳能板 4上。
以上结合最佳实施例对本发明进行了描述， 但本发明并不局限于以上揭示 的实施例， 而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改 、 等效组合。
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