[實(shí)用新型]聚光型光電光熱一體機(jī)的聯(lián)動(dòng)裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920182586.2
• 申請日: 2009-08-13
• 公開（公告）號: CN201536108U
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許志龍;劉菊東;張建一;張耀明;侯達(dá)盤;黃種明
• 申請（專利權(quán)）人: 集美大學(xué);張耀明
• 主分類號: H01L31/052
• 分類號: H01L31/052;H01L31/058;H02N6/00;G05D3/00
• 代理公司: 廈門市新華專利商標(biāo)代理有限公司 35203
• 代理人: 朱凌

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種太陽能設(shè)備，特別是一種聚光型光電光熱一體機(jī)的聯(lián)動(dòng)裝置，屬于太陽能利用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

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(fā)利用太陽能不僅可以節(jié)約日益枯竭的常規(guī)能源，緩解嚴(yán)峻的資源短缺問題，而且還可以減少污染，保護(hù)人類賴以生存的生態(tài)環(huán)境。在眾多的太陽能利用技術(shù)中，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)實(shí)現(xiàn)了直接將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，是一種最方便的利用方式，它具有運(yùn)行安全可靠、無需燃料、無噪聲、無污染、可就地利用、使用維護(hù)簡便、規(guī)模可大可小等優(yōu)點(diǎn)，因而受到了世界各國的重視。

雖然太陽能光伏發(fā)電具有很多優(yōu)點(diǎn)，但在光伏發(fā)電的發(fā)展過程中，使用成本過高一直是制約其迅速推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。其重要原因之一是：用于生產(chǎn)太陽能電池的半導(dǎo)體材料價(jià)格昂貴，消耗量大，太陽能的吸收效率又很低，導(dǎo)致以太陽能電池為核心的光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本難以大幅度降低。

常規(guī)的光伏發(fā)電系統(tǒng)一般是將太陽能電池固定安裝，價(jià)格居高不下，難以迅速推廣應(yīng)用。根據(jù)太陽能電池在一定條件下輸出的電流與接受的光照強(qiáng)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(shù)，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(yuǎn)低于所節(jié)約的太陽能電池的成本相當(dāng)于用普通的金屬玻璃等材料代替昂貴的半導(dǎo)體材料。德國、美國、西班牙、澳大利亞等國都分別開發(fā)了菲涅爾透鏡聚光、反射聚光等各種聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)，現(xiàn)有折射聚光的缺點(diǎn)是光強(qiáng)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(diǎn)是拋物面反射鏡制造難度大，成本較高，反射鏡容易破碎，機(jī)構(gòu)整體防風(fēng)性能差。這些均導(dǎo)致整套系統(tǒng)性價(jià)比提高不明顯，使得聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)勢難以體現(xiàn)。到目前為止，僅有少量試驗(yàn)、示范性質(zhì)的聚光光伏發(fā)電系統(tǒng)投入運(yùn)行。

市場現(xiàn)有的聚光器一般采用單機(jī)運(yùn)行，每臺聚光器安裝一套太陽跟蹤裝置，并有一套單獨(dú)的跟蹤電路電路控制；為了降低跟蹤成本，一般采用增加聚光器的采光面積，使得單位采光面積的跟蹤成本下降，這樣往往要增加聚光架的尺寸和重量，導(dǎo)致安裝難度增加。采用跟蹤聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，由一套跟蹤機(jī)構(gòu)和電路帶動(dòng)多臺小型聚光架跟蹤太陽的技術(shù)正處于研究階段。

采用跟蹤聚光的光伏發(fā)電技術(shù)，可以在同樣的發(fā)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(fā)電成本。然而，目前使用的太陽能硅電池片光電轉(zhuǎn)換效率低，一般只有10％～20％的太陽能轉(zhuǎn)換成電能，其余的太陽能則轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換率和使用壽命，使聚光功能作用大打折扣。解決聚光光伏電池板溫升問題的方法很多，但要能利用這部分多余熱量，同時(shí)降低電池片工作溫度，目前還沒得到較好解決。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種易于制造、成本低廉、性價(jià)比高、雙向功能、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(zhuǎn)化獲得一定溫度熱水，達(dá)到太陽能綜合利用的聚光型光電光熱一體機(jī)的聯(lián)動(dòng)裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：

本實(shí)用新型是一種聚光型光電光熱一體機(jī)的聯(lián)動(dòng)裝置，它包括聚光架、方位角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、高度角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)和立柱；它包括二個(gè)或二個(gè)以上的聚光架，所述的二個(gè)或二個(gè)以上的聚光架通過方位角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接用以聯(lián)動(dòng)跟蹤太陽方位角、通過高度角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接用于聯(lián)動(dòng)跟蹤太陽高度角；高度角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在方位角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)上，方位角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過立柱支撐固定在地面上。

所述的聚光架由反射鏡聚光裝置、傳動(dòng)框梁、集熱裝置、光伏電池板組成；所述的集熱裝置通過傳動(dòng)框梁連接在反射鏡聚光裝置中部，光伏電池板與集熱裝置封裝在一起。

所述的方位角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)由方位角聯(lián)動(dòng)長軸、擺桿和方位角電動(dòng)推桿組成；所述的方位角聯(lián)動(dòng)長軸的兩端架設(shè)在兩根立柱的頂端，在其中一根立柱上安裝擺桿和方位角電動(dòng)推桿；所述的方位角電動(dòng)推桿的一端鉸接在立柱下部，其另一端與擺桿的一端鉸接，擺桿的另一端固接在方位角聯(lián)動(dòng)長軸的一端，可驅(qū)動(dòng)方位角聯(lián)動(dòng)長軸圍繞其中心線旋轉(zhuǎn)。

所有聚光架都串聯(lián)在方位角聯(lián)動(dòng)長軸上，通過方位角電動(dòng)推桿經(jīng)擺桿帶動(dòng)方位角聯(lián)動(dòng)長軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的高度角聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)由高度角聯(lián)動(dòng)架、高度角傳動(dòng)軸和高度角電動(dòng)推桿組成；所述的高度角聯(lián)動(dòng)架與聚光架的傳動(dòng)框梁組成平行四邊形機(jī)構(gòu)，且傳動(dòng)框梁可旋轉(zhuǎn)的安裝在高度角傳動(dòng)軸；所述的高度角電動(dòng)推桿一端固定在方位角傳動(dòng)長軸上，其另一端鉸接在聚光架的傳動(dòng)框梁，可推動(dòng)聚光架的傳動(dòng)框梁及高度角聯(lián)動(dòng)架圍繞高度角傳動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

采用上述方案后，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：