[實(shí)用新型]太陽(yáng)能光熱混合利用系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220009455.6
• 申請(qǐng)日: 2012-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202406065U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 容云
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 容云
• 主分類(lèi)號(hào): H02N6/00
• 分類(lèi)號(hào): H02N6/00;G02B19/00
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮(zhèn)勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及太陽(yáng)能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種太陽(yáng)能光熱混合利用系統(tǒng)。

背景技術(shù)

聚光太陽(yáng)能發(fā)電中，光伏電池發(fā)電電壓小而電流大，為將電流遠(yuǎn)距離傳輸，通常采用串聯(lián)法，將各光伏電池串聯(lián)，因?yàn)樵诓煌庹諚l件下，光伏電池最大效率時(shí)電壓變化很小，電流隨光照強(qiáng)弱而變化，并因光伏電池功率較高，通常切割成小塊使用，否則光伏電池表面印制的導(dǎo)線將難以承載光伏電池所產(chǎn)生的電流。所以光伏電池串聯(lián)應(yīng)用的前提是各光伏電池受光要均勻，否則串聯(lián)應(yīng)用時(shí)效率會(huì)大幅度下降，而光伏電池并聯(lián)應(yīng)用則因電流過(guò)大從而使所用導(dǎo)線很粗，并且導(dǎo)線電阻帶來(lái)的功率損失較高。

現(xiàn)在高倍聚光太陽(yáng)能系統(tǒng)普遍采用菲涅耳鏡聚光技術(shù)，各菲涅耳鏡所對(duì)應(yīng)的光伏電池串聯(lián)后輸出，以各菲涅耳鏡的相等面積來(lái)保證各光伏電池受光均勻，聚光倍數(shù)多數(shù)在500～1000倍，追日精度要求±0.3°以?xún)?nèi)，菲涅耳鏡由精密加工的鋁合金箱體支撐，以保證每平米數(shù)十個(gè)光伏芯片的定位精度。現(xiàn)有菲涅爾鏡式電池組件具有以下缺點(diǎn)：(1)菲涅耳鏡成本高壽命短；(2)鋁合金箱體成本高；(3)熱量被散失到空氣中而無(wú)法被有效利用等問(wèn)題。

為解決以上問(wèn)題，人們?cè)谘芯坑脪佄锩婢酃夥瓷溏R來(lái)做為反射元件構(gòu)建高倍聚光太陽(yáng)能利用系統(tǒng)，這需要同時(shí)解決以下幾個(gè)問(wèn)題：(1)電流密集問(wèn)題，光伏電池集中后，電流會(huì)較集中，傳輸電流的導(dǎo)線難以布置。(2)散熱問(wèn)題，光伏電池集中后，其未能轉(zhuǎn)換成電能的太陽(yáng)能會(huì)以熱能形式集中在一起，簡(jiǎn)單的氣冷散熱無(wú)法滿足散熱要求。(3)電流的均勻性問(wèn)題，因?yàn)樵谝粋€(gè)拋物面鏡的聚光光斑內(nèi)光是不均勻分布的，有強(qiáng)弱差別，所以對(duì)集光器內(nèi)的光伏電池不能簡(jiǎn)單串聯(lián)使用，否則會(huì)造成各電池效率大幅度下降而失去利用價(jià)值。

尤其電流密集問(wèn)題和因均勻性問(wèn)題而造成電池?zé)o法串聯(lián)升壓的問(wèn)題比較難解決，現(xiàn)有技術(shù)采用立體液冷支撐結(jié)構(gòu)來(lái)解決電流密集問(wèn)題，采用多平面組合的聚光反射鏡用類(lèi)似無(wú)影燈的方式來(lái)解決光線均勻性問(wèn)題，但由于追日系統(tǒng)的跟蹤誤差和光伏電池元件的晃動(dòng)，解決的效果仍然不好，并且多平面組合的聚光反射鏡制造和調(diào)整比較困難。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施方式提供一種太陽(yáng)能光熱混合利用系統(tǒng)，可以解決目前的太陽(yáng)能利用系統(tǒng)因反射光線分布不均而產(chǎn)生存在效率低下的問(wèn)題。

為解決上述問(wèn)題本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下：

本實(shí)用新型實(shí)施方式提供一種太陽(yáng)能光熱混合利用系統(tǒng)，包括：

追日架、拋物面反射聚光鏡、集光器、電能儲(chǔ)存?zhèn)鬏攩卧蜔峤粨Q單元；其中，

所述拋物面反射聚光鏡設(shè)置在所述追日架上；

所述集光器的受光面與所述拋物面反射聚光鏡的反射面相對(duì)，集光器的電輸出端與所述電能儲(chǔ)存?zhèn)鬏攩卧娺B接；

所述集光器的熱輸出端與所述熱交換單元連接；

所述集光器包括：光伏電池、液冷支撐體和開(kāi)關(guān)升壓器；其中，所述光伏電池設(shè)置在所述液冷支撐體上，光伏電池的電輸出端與開(kāi)關(guān)升壓器連接，開(kāi)關(guān)升壓器設(shè)有連接所述電能儲(chǔ)存?zhèn)鬏攩卧碾娸敵龆耍凰鲆豪渲误w上設(shè)有連接熱交換單元的熱輸出端。

由上述提供的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施方式提供的系統(tǒng)，通過(guò)采用集光器作為核心部件，集光器內(nèi)設(shè)置與光伏電池連接的開(kāi)關(guān)升壓器，從而保證了光伏電池產(chǎn)生的電能分別通過(guò)開(kāi)關(guān)升壓器匯總在一起輸出到集光器外部，避免了因均勻性問(wèn)題而帶來(lái)的無(wú)法簡(jiǎn)單采用串聯(lián)結(jié)構(gòu)升壓傳輸電能的問(wèn)題。這樣做在成本上多了開(kāi)關(guān)升壓器，但因?yàn)榻鉀Q反射光線不均勻帶來(lái)的無(wú)法串聯(lián)升壓的問(wèn)題而可以使用廉價(jià)且耐久的鋼化玻璃光滑拋物面聚光鏡，并且省去了鋁合金的電池組箱體，總成本上大幅度降低，并且同時(shí)可以提供可利用的熱資源，對(duì)太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)了最大化的利用，使得太陽(yáng)能發(fā)電的收益、成本比達(dá)到了經(jīng)濟(jì)可行，同時(shí)還使得集光器內(nèi)的光伏電池和開(kāi)關(guān)升壓器成為方便維護(hù)的模塊化產(chǎn)品，提高了其可用性。本實(shí)用新型系統(tǒng)中的集光器通過(guò)開(kāi)關(guān)升壓器與光伏電池配合，可以實(shí)現(xiàn)光伏電池獨(dú)立工作而無(wú)需做到能量均勻，使得光伏電池可以最佳工作，從而可以有效克服目前拋物面聚光太陽(yáng)能系統(tǒng)所存在的光線不均勻的問(wèn)題，具有高效、廉價(jià)、方便維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的太陽(yáng)能光熱混合利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的系統(tǒng)的集光器的示意圖；