[實用新型]聚光型光電光熱一體機的水循環系統

無效

• 申請號: 200920139556.3
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN201488304U
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發明（設計）人: 許志龍;劉菊東;張建一;張耀明;侯達盤;黃種明
• 申請（專利權）人: 集美大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/24;H01L31/052
• 代理公司: 廈門市新華專利商標代理有限公司 35203
• 代理人: 渠述華

技術領域

本實用新型屬于太陽能利用技術領域，涉及一種聚光型光電光熱一體機的水循環系統，特別是一種聚光型光電光熱一體機的水循環系統。

背景技術

太陽能是一種清潔無污染的可再生能源，取之不盡，用之不竭，充分開發利用太陽能不僅可以節約日益枯竭的常規能源，緩解嚴峻的資源短缺問題，而且還可以減少污染，保護人類賴以生存的生態環境。在眾多的太陽能利用技術中，太陽能光伏發電技術實現了直接將太陽能轉化為電能，是一種最方便的利用方式，它具有運行安全可靠、無需燃料、無噪聲、無污染、可就地利用、使用維護簡便、規模可大可小等優點，因而受到了世界各國的重視。

雖然太陽能光伏發電具有很多優點，但在光伏發電的發展過程中，使用成本過高一直是制約其迅速推廣應用的關鍵因素。其重要原因之一是：用于生產太陽能電池的半導體材料價格昂貴，消耗量大，太陽能的吸收效率又很低，導致以太陽能電池為核心的光伏發電系統的成本難以大幅度降低。

常規的光伏發電系統一般是將太陽能電池固定安裝，價格居高不下，難以迅速推廣應用。根據太陽能電池在一定條件下輸出的電流與接受的光照強度成正比增加而又不至于影響光伏電池壽命的特征，人們開始研究采用聚光和跟蹤技術，希望在獲得同樣電能的情況下減少太陽能電池的用量，而增加的跟蹤聚光的成本遠低于所節約的太陽能電池的成本相當于用普通的金屬玻璃等材料代替昂貴的半導體材料。德國、美國、西班牙、澳大利亞等國都分別開發了菲涅爾透鏡聚光、反射聚光等各種聚光光伏發電系統，現有折射聚光的缺點是光強均勻性較差，透過率難以提高，制造成本較高，大型拋物面反射聚光的缺點是拋物面反射鏡制造難度大，成本較高，反射鏡容易破碎，機構整體防風性能差。這些均導致整套系統性價比提高不明顯，使得聚光光伏發電系統的優勢難以體現。到目前為止，僅有少量試驗、示范性質的聚光光伏發電系統投入運行。

采用跟蹤聚光的光伏發電技術，可以在同樣的發電功率等級條件下，減少電池片面積若干倍，從而大大降低光伏發電成本。然而，目前使用的太陽能硅電池片光電轉換效率低，一般只有10％～20％的太陽能轉換成電能，其余的太陽能則轉化為熱能，使得電池片溫度升高，太陽能電池片溫度過高會大大降低其光電轉換率和使用壽命，使聚光功能作用大打折扣。解決聚光光伏電池片溫升問題的方法很多，但要能利用這部分多余熱量，同時降低電池片工作溫度，目前還沒得到較好解決。

太陽能熱水器產品經歷了悶曬式、平板式、全玻璃真空管式的發展，技術已很成熟，并已形成產業，正在以優良的性能不斷地沖擊電熱水器市場和燃氣熱水器市場。但結合光電綜合利用技術研究甚少。

采用層壓技術，將電池片封裝在熱交換器上，通過熱交換器將電池片吸收的熱量儲存在水箱內，不僅有效地解決了聚光帶來的電池片溫升過高問題，提高了聚光光伏發電的效率，而且可以獲取數量相當可觀的熱水，達到太陽能光電光熱的綜合利用。該技術國外已經有過工業化嘗試，如以色列本古里安大學開發了一種“Z20”的碟式熱電聯供裝置，為生活小區提供電能和熱能；德國、西班牙以及國內也有多家研究單位開展這方面的研究，取得了太陽能光電光熱綜合利用效率大于50％，但是為了降低太陽能電池板的工作溫度，所獲得的熱水溫度并不高，使得熱水利用價值較低。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種易于制造、成本低廉、性價比高、雙向功能的聚光型光電光熱一體機的水循環系統。它不僅能夠有效解決聚光電池片的散熱問題，還能利用光熱轉化獲得一定溫度熱水，達到太陽能綜合利用的目的。

為實現上述目的，本實用新型的技術解決方案是：

本實用新型是一種聚光型光電光熱一體機的水循環系統，它主要由管路、聚熱裝置、熱水箱、內循環系統、電磁閥、溫度傳感器和控制電路組成；

所述的聚熱裝置、熱水箱、內循環系統通過管路依序串接在一起，形成一個封閉的管路回路；所述的聚熱裝置包括熱交換器、集熱板、電池片，熱交換器和集熱板通過管路連接，電池片封裝在熱交換器的外表面；在聚熱裝置和內循環系統之間設有自來水連接管路，在該自來水連接管路上安裝有電磁閥；

所述的內循環系統包括散熱水箱、水泵和散熱器；散熱水箱、水泵和散熱器依序通過管路串接在一起；在熱水箱與聚熱裝置之間設置用于控制管路通斷的電磁閥；

在聚熱裝置的熱交換器、熱水箱、內循環系統的散熱水箱上分別安裝溫度傳感器。

本實用新型還包括一電加熱棒，該電加熱棒安裝在熱水箱內。

所述的散熱器由散熱水盤和風機組成；散熱水盤安裝在風機下方。

采用上述方案后，本實用新型具有以下優點：