[發(fā)明專利]一種聚焦型太陽能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101860275A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯青;甘中學(xué);孫云權(quán);靳海濤
• 申請（專利權(quán)）人: 新奧光伏能源有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;F25B29/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種太陽能系統(tǒng)，特別是關(guān)于一種聚焦型太陽能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。

背景技術(shù)

當(dāng)人類創(chuàng)造清潔、可再生能源的競爭越來越激烈時，太陽能產(chǎn)業(yè)將注意力集中在了新技術(shù)“聚光光伏(CPV)太陽能”上，并希望通過這項(xiàng)技術(shù)生產(chǎn)具有規(guī)模效應(yīng)的電力。CPV技術(shù)通過透鏡或鏡面將接收到的太陽能放大到成百上千倍，然后將放大的能量聚焦于效率極高的小光電池上。通過放大太陽能，該技術(shù)有效地減少了光電池中半導(dǎo)體材料的用量。

將太陽能轉(zhuǎn)化為電能已得到普遍應(yīng)用，但是將太陽能轉(zhuǎn)化為水的熱能，或轉(zhuǎn)化為電能的同時也轉(zhuǎn)化為水的熱能，目前尚未有更好的技術(shù)，還未得到普遍應(yīng)用。尤其對于空調(diào)負(fù)載，以前多以電為能源換熱，而很少用熱水來驅(qū)動吸呼式空調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明的目的是提出一種聚焦型太陽能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過菲涅爾透鏡將太陽光聚焦在高效太陽能芯片上，產(chǎn)生電能；同時將太陽能芯片自身產(chǎn)生的熱量用于加熱水，高品質(zhì)的熱水用來驅(qū)動吸呼式空調(diào)或作為生活用水，出來的冷水循環(huán)利用。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種聚焦型太陽能冷熱電聯(lián)供系統(tǒng)，它包括太陽能發(fā)電系統(tǒng)、蓄電池組、保溫蓄水箱、熱泵系統(tǒng)、空調(diào)負(fù)載、各種用水及用電設(shè)備，所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)包括一固定支架，在固定支架上安裝有電機(jī)、電機(jī)帶動的擺動架，以及數(shù)根并排設(shè)置的吸熱管，所述吸熱管的上方罩設(shè)有菲涅爾透鏡，所述吸熱管為一空心管，在吸熱管的上表面、對應(yīng)菲涅爾透鏡聚焦點(diǎn)位置粘結(jié)有太陽能芯片，太陽能芯片與所述蓄電池組連接，在吸熱管的內(nèi)部設(shè)置有散熱片并填充有水，還插設(shè)有溫度傳感器，吸熱管的上、下兩端分別設(shè)有進(jìn)水口和出水口；所述出水口通過管路連接到保溫蓄水箱，所述儲水箱通過熱泵系統(tǒng)連接到空調(diào)負(fù)載進(jìn)水口，空調(diào)負(fù)載的出水口通過管路連接到所述吸熱管的進(jìn)水口；所述儲水箱同時連接到所述用水設(shè)備；所述蓄電池組同時連接所述電機(jī)、熱泵及所述用電設(shè)備；所述太陽能發(fā)電系統(tǒng)由PLC系統(tǒng)控制。

所述擺動架上設(shè)置有限位開關(guān)。

所述菲涅爾透鏡可以為分塊連體的集裝式結(jié)構(gòu)，每一小塊菲涅爾透鏡分別對應(yīng)一小塊太陽能芯片。

所述菲涅爾透鏡也可以為一整塊結(jié)構(gòu)，一整塊所述透鏡對應(yīng)的一整塊太陽能芯片。

在所述保溫層外側(cè)、避讓開所述太陽能芯片的位置，包圍有保溫層。

所述散熱片與所述吸熱管一體成型，且散熱片靠近吸熱管上壁的位置。

在連接所述吸熱管的進(jìn)、出水管路上分別設(shè)置有閥門。

本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：1、本發(fā)明由于在太陽能發(fā)電系統(tǒng)的吸熱管上方設(shè)置了聚焦型透鏡，并且透鏡安裝在一擺動架上能跟隨太陽光轉(zhuǎn)動，因而使得太陽能能夠更多更好地被吸熱管吸收，能量利用率高。2、本發(fā)明由于在吸熱管上設(shè)置了太陽能集成芯片，并且設(shè)置在透鏡的聚焦點(diǎn)上，因此它既能更好地吸收太陽光，也能更有效地轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化率達(dá)35％以上，轉(zhuǎn)化的電能可以隨時儲存到與之連接的蓄電池中。3、本發(fā)明的吸熱管為中空管，在管中設(shè)置有散熱片并注有水，因?yàn)楫?dāng)太陽能芯片工作時，自身會產(chǎn)生大量的熱，因此，這部分熱量會通過吸熱管管壁和散熱片傳遞出去，將管中的水加熱，從而產(chǎn)生了熱水。因此本發(fā)明太陽能系統(tǒng)既能產(chǎn)生電也能產(chǎn)生水。4、太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的熱水通過熱泵進(jìn)一步加熱后，可以作為吸呼式空調(diào)的動力源，供給空調(diào)工作。因此通過空調(diào)工作可使得室內(nèi)制冷，循環(huán)過空調(diào)的水降溫后流回吸熱管中可繼續(xù)加熱循環(huán)利用。5、太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能除供給設(shè)備自身用電外，還可以供給任何生活用電，太陽能發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的熱能除供給吸呼式空調(diào)制冷外，還可以供給任何生活用水。因此，本發(fā)明是集冷、熱、電一體的聯(lián)供系統(tǒng)，完全可作為獨(dú)立住宅的能源解決方案。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)布置圖

圖2是本發(fā)明太陽能發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3是圖2的A向視圖

圖4是圖3的結(jié)構(gòu)狀態(tài)變化示意圖

圖5是圖2的A-A剖視示意圖

圖6是圖2的B-B剖視示意圖

圖7是太陽能發(fā)電系統(tǒng)的吸熱管局部放大示意圖

圖8是太陽能發(fā)電系統(tǒng)通過熱泵驅(qū)動空調(diào)負(fù)載工作的示意圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。