[發明專利]太陽能發電集熱系統

有效

• 申請號: 201210262958.9
• 申請日: 2011-04-06
• 公開（公告）號: CN102769410A
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 沈志剛;黃文翼
• 申請（專利權）人: 常州聚焦新能源科技有限公司
• 主分類號: H02N6/00
• 分類號: H02N6/00;F24J2/10;F24J2/30;G02B19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請是分案申請，原申請的發明創造名稱《太陽能發電集熱系統》，申請號：201110085377.8，申請日：2011年4月6日。

技術領域

本發明涉及太陽能聚光集熱和發電的技術領域，具體是一種太陽能發電集熱系統。

背景技術

現有的太陽能發電或供熱設備往往只能實現單一的功能，即在使用發熱時，沒有外部電力補充；在發電時，產生的余熱需要花成本進行散熱。太陽能電池沒有恒溫控制，在陽光充足、環境溫度很高時，太陽能電池因溫度上升而導致發電效率下降，有的甚至發生損壞。

如何兼顧發電和供熱，并使太陽能電池在發電時基本保持恒溫以確保其發電效率，是本領域要解決的技術問題。

發明內容

[0004]?本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單可靠、適于根據需要選擇供電或供熱、且光電或光熱轉換效率較高的太陽能發電集熱系統。

為解決上述技術問題，本發明提供的太陽能發電集熱系統，包括：用于光線平行疊加的聚光器和鄰近該聚光器的聚光帶設置的平行光接收器；平行光接收器包括：背向一體設置的太陽能電池和太陽能集熱管；在需要太陽能電源時，將平行光接收器的太陽能電池與聚光器的反光面相對；在需要液體熱源時，翻轉平行光接收器，以使所述太陽能集熱管與聚光器的反光面相對。由于采用了聚光器，故而光電或光熱轉換效率較高。

所述太陽能電池設于一散熱腔體上，該散熱腔體通過端部的冷卻液出口或冷卻液入口與太陽能集熱管中的換熱液管路串聯，以充分利用太陽能電池發電時產生的熱能，并對太陽能電池起到冷卻的作用。

所述聚光器包括：水平骨架、垂直設于水平骨架上的一對主骨架、對稱設于水平骨架兩側的拋物線骨架、設于主骨架頂端的平行光接收器、設于拋物線骨架上的與所述平行光接收器平行的多條平面鏡。

為提高聚光器的整體機械強度，所述拋物線骨架的遠端與所述主骨架的中上部之間設有斜拉加強筋。所述拋物線骨架的外側中間部與所述主骨架的中上部之間設有拋物線加強筋，以提高拋物線骨架與主骨架的連接強度。

2-5條所述平面鏡構成一平面鏡組，相鄰的平面鏡組之間具有透風間隙，可以很好透風，防止大風對聚光器的影響。所述散熱腔體的底板的下端面用于設置太陽能電池，散熱腔體內設有多個平行相間設于所述底板的上端面的散熱片，各散熱片與所述底板的夾角為銳角；散熱腔體的冷卻液入口鄰近散熱腔體的頂板設置，所述冷卻液出口鄰近所述底板設置；相鄰的散熱片在所述底板上的垂直投影部分重合。

進一步，所述平面鏡的寬度為45-75mm，以使聚焦到接收器上的光線呈一矩形，進而使接收器受熱面的溫度較均勻。所述平面鏡的兩端通過平面鏡安裝壓條設于拋物線骨架上，以壓緊平面鏡，同時方便安裝。

太陽能電池可以采用普通的單晶硅電池或采用砷化鎵太陽能電池模塊，砷化鎵太陽能電池模通過陶瓷基板設于所述散熱腔體上。采用的聚焦透鏡為雙凸透鏡。

本發明具有的技術效果：本發明的太陽能發電集熱系統中，在聚光器的聚光帶上，太陽能電池和太陽能集熱管背向一體設置；在需要太陽能電源時，將平行光接收器的太陽能電池與聚光器的反光面相對；在需要液體熱源時，翻轉平行光接收器，以使所述太陽能集熱管與聚光器的反光面相對。故而其可根據需要選擇供電或供熱；由于采用了聚光器，其光電或光熱轉換效率較高。聚光器中，每條玻璃反射光線進行疊加，使疊加至接收器受熱面的光線呈一矩形，進而使接收器受熱面的溫度較均勻，不易產生局部過熱的情況，確保了較高的光電或光熱轉換效率。采用平面鏡作為反射，其生產工藝簡單，價格便宜，方便維護與維修，任何玻璃店均可以加工。聚光器疊加過程的光線損耗，可以通過增加平面鏡辦法來補償。聚光器疊加過程的損耗，可以在兩側增加平面鏡來補償一部分。聚光器中的拋物線骨架采用鋁壓鑄或抗紫改性PC或鈑金，均可以模具生產，一致好，適合批量化加工。聚光器骨架：由拋物線骨架、水平骨架、主骨架、平行光接收器、斜拉加強筋、拋物線加強筋等構成整體框架，結構強度好。跟蹤支架采用雙軸跟蹤機構，水平旋轉機構驅動電機、電動推桿電機采用步進電機，且采用碼盤檢測，保證跟蹤精度。電動推桿可以放在左側也可以放在右側。采用雙軸跟蹤，在水平角與方位角都得到最高效率的利用，比任何一種單軸跟蹤方式的效率高出很多，從而使本雙軸跟蹤槽式支架適于實時準確跟蹤陽光。采用步進電機驅動，在遇到大風能迅速將設備放到風阻最小的位置。保證設備安全。遇到大雪時，可以將設備立起來，防大雪積壓，損壞設備。采用步進電機驅動，在跟蹤精度得到保證。

附圖說明