[發明專利]家用聚光發電機及附屬熱水器

無效

• 申請號: 201010165208.0
• 申請日: 2010-04-21
• 公開（公告）號: CN101860274A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 馮益安
• 申請（專利權）人: 馮益安
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;H01L31/052
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：光伏發電、太陽能熱水器

背景技術：

聚光光伏發電能夠節約成本和提高效率，但遇到一個問題就是聚光后溫度升高，升高后的溫度對設備材料和發電效率都有一部分影響，這也是聚光光伏發電的缺點。同時，光伏發電的轉化效率不高，生產中10％左右，就是說在光伏發電的系統中有90％左右的太陽能能量無法收集并變成熱能損失在大氣中。

發明專利中請號200810080808x中涉及一種聚光熱水器，能夠把太陽光聚集以后變成高密度平行光從聚光鏡的下方圓孔中引出來進入熱水器吸收，熱水器的太陽能利用率較高。

發明內容：

主要通過聚光裝置跟蹤太陽旋轉，通過拋物面即“轉光頭”的反射得到高倍平行光或類似平行光，平行光照在聚光電池板上，電池板放在熱水器中通過水“降溫”提高發電效率，熱水器通過對電池板的降溫獲得“熱能”，兩者互補，光伏發電的裝置因為“聚光”增加了電流，節約了電池板面積和成本。同時光伏發電的部分設備長期浸泡在水中需要更加良好的封結和防水措施。這種辦法可用于家庭發電和小型發電工程，大型發電廠也可以應用，效能顯著

附圖說明：

圖1為家用聚光發電機及附屬熱水器示意圖。(1)為聚光拋物面裝置，(2)為兩個拋物面的重合焦點，3)為“轉光頭”拋物面(4)為聚光后的反射光線，(5)為太陽平行光線，(6)為通光孔，(7)為電池板，(8)為熱水器保溫水箱，(9)為防水線路，(10)為儲能蓄電池，(11)為支架。

具體實施方式：

如圖1，家用聚光發電機及附屬熱水器，通過聚光拋物面裝置(1)跟蹤太陽旋轉，其反射光線的通過拋物面反射裝置即“轉光頭”(3)反射得到高倍平行光或類似平行光(4)，平行光通過聚光拋物鏡(1)下邊的通光孔(6)引出照在聚光電池板(7)上，電池板放在熱水器(8)中通過水“降溫”提高發電效率，熱水器通過對電池板的降溫獲得“熱能”，兩者互補，光伏發電的裝置因為“聚光”增加了電流，節約了電池板面積和成本。同時光伏發電的部分設備(7)和(9)長期浸泡在水中需要更加良好的封結、防水和熱傳導措施。

技術要點：

1，把太陽光平行光(5)通過拋物面轉光頭(3)及跟蹤系統轉變成高密度平行光(4)，即聚光之后的平行光具有“高能量”，類似激光性質但比激光要弱，高能量的平行光通過聚光拋物鏡(1)下面的圓孔射入下邊的保溫水箱。

2，在保溫水箱內部垂直于平行光的方向放置聚電池板(7)，大小與通光孔的面積接近相等，由于電流大小與光照強度成正比，而電壓在溫度較低時變化不大，所以發電功率與聚光倍率成正比，這樣大幅度節省了電池板材且由于跟蹤方式的應用獲取了直射光發電功效增大，由于聚光帶來的高溫影響被水降溫。電池板的高度適中，其中光線通過水時損耗一部分紅外線，但紅外線正好不易轉變成電能。所以電池板高度不宜太低，太低宜損耗能量，太高則不宜水的熱傳導。

3，導電線路(9)需做防水耐中溫處理。其他控制器、逆變器、蓄電池(10)等放在保溫水箱外。

4，支架系統(11)在圖中僅僅是個示意圖，在實際中由于太陽不在正上方且隨緯度變化具有一定的太陽高度角，因而聚光拋物面(1)往往是傾斜的，支架設計考慮實際緯度變化和季節變化。

5，保溫水箱(8)可以根據季節變化設置備用水箱，以便防止夏天溫度過高影響發電效率及開水蒸發水垢凝結等不利因素，由于保溫水箱為太陽能熱水器的保溫水箱，只要保證水溫大于40℃可設計水箱大一些，因此為了防止季節變化熱水溫度不夠冬季可使用水箱的一部分，夏季增開副水箱。