[實用新型]新型多用途聚光太陽能系統有效

申請號：	201320552585.9	申請日：	2013-09-06
公開（公告）號：	CN203466205U	公開（公告）日：	2014-03-05
發明（設計）人：	繆同群;張貴彥;伍志軍;王志洲;劉寶星;張聲榮;夏長華	申請（專利權）人：	上海新產業光電技術有限公司
主分類號：	H01L31/052	分類號：	H01L31/052;H01L31/0525;H02S40/22
代理公司：	上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249	代理人：	張靜潔;包姝晴
地址：	201203 上海市浦東新區張***	國省代碼：	上海;31
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	新型多用途聚光太陽能系統
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本實用新型涉及一種新型多用途聚光太陽能系統，屬于太陽能光熱綜合利用技術領域。

背景技術

太陽能是一種極為豐富的清潔能源，具有綠色環保、取之不盡的特點，地球每年接受的太陽能總量是世界年耗總能量的一萬多倍。太陽能利用前景非常誘人，可以應用于照明、發電、取暖、提供熱水、制冷、海水淡化等多個領域。

目前主流的太陽能利用方式有太陽能光伏發電、光熱發電等兩種形式。

太陽能光伏發電是指將太陽光通過光伏電池直接轉換為電能的技術。平板式光伏電池由于沒有聚光系統，光照密度低，對太陽光譜的能量利用非常有限，造成整個系統太陽光能量利用率較低；聚光光伏系統雖然具有較高的聚光比，可以提高太陽光能量利用率，降低光伏電池的使用面積，節約成本，但是由于其把所有的太陽光譜能量匯聚在光伏電池上，導致光伏電池在發電的同時會產生多余的熱量，這些熱量如果不除去可能會提高光伏電池的工作溫度造成電池的光電轉換效率的下降，給系統帶來負面影響，另一方面，目前的聚光光伏系統通常采用透鏡聚焦的方式，而且不進行太陽跟蹤，聚光比和陽光利用率仍然不夠高。

太陽能光熱發電系統是通過匯聚太陽光產生高溫熱源來加熱液體或氣體的傳熱工作介質，該部分熱量轉換為機械能后，進一步轉化為電能。目前的主要應用方式有塔式、槽式、蝶式三種系統，均通過太陽能跟蹤裝置將太陽光實時匯聚到空間某一較小的區域，即高溫熱源區；在高溫熱源區設置一光熱接收體，將高溫熱源收集起來，并通過一定的液體或氣體傳熱工作介質，將熱量傳遞給熱機并帶動發電裝置進行發電。光熱發電利用的是全波段太陽光譜能量，能領集中度非常高，產生的高溫熱源的溫度也很高，對儲熱導熱工作介質的要求較高，增加了系統的技術難度。

目前太陽能利用的方式大多是以一種形式出現，即太陽能照明或者太陽能光伏發電、太陽能光熱發電等，這種單一的應用形式使得太陽光能量利用率不高，造成資源浪費。在資源緊缺的當今，開發一種能集多種應用于一體的太陽能系統顯得尤為迫切。

實用新型內容

為了解決光伏發電和光熱發電等系統中存在的太陽光全光譜波段混合在一起、能量利用形式單一、能量利用率不高的問題，本實用新型的目的是提供一種新型多用途聚光太陽能系統，能將太陽光譜分割成兩部分進行應用，一部分較短波段的光用來進行照明或光伏發電，并且通過冷卻系統將多余的熱量進行再利用，比如提供熱水、取暖等；另一部分較長波段的光用來進行光熱發電或者提供熱水、取暖等，既減少了每一種應用方式中的負面因素的影響，降低了每一種應用方式的技術難度，又實現了對太陽光能量的綜合利用，提高了太陽光利用率。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：

提供一種新型多用途聚光太陽能系統，其包含：

主反射鏡，安裝于支撐架上，并能夠對太陽進行二維實時跟蹤，使陽光沿主反射鏡光軸入射到該主反射鏡上，實現有效接收面積的最大化；

分光鏡，位于所述主反射鏡與其焦點之內的設定位置，陽光經過所述主反射鏡反射后入射至所述分光鏡，再經過該分光鏡分割成長波段光和短波段光；

光伏電池，其受光面位于所述分光鏡的反射光線的匯聚光斑處，以便于接收經分光鏡反射后匯聚于該光伏電池的受光面上的所述短波段光來進行光伏發電；

光熱接收器，其受光面位于所述分光鏡的透射光線的匯聚光斑處，以便于接收經分光鏡透射后匯聚于該光熱接收器的受光面上的長波段光；所述光熱接收器將長波段光的熱量通過工作介質傳遞給儲熱器進行儲存，從而在需要時從儲熱器獲取熱量來提供熱水、取暖，或者獲取熱量來進行光熱發電；

其中，所述長波段光和短波段光的分界波長，對應于所述光伏電池的禁帶寬度決定的波長。

優選地，所述主反射鏡是非球面鏡或球面鏡；

所述分光鏡是平面鏡，或球面鏡，或非球面鏡。

優選地，所述分光鏡的光軸與主反射鏡的光軸重合；分光鏡的面積大于主反射鏡的反射光線在該分光鏡表面上的投射光斑的最大面積。

優選地，所述光伏電池的中心線與分光鏡的光軸重合；光伏電池的受光面面積大于分光鏡的反射光線在該光伏電池受光面上的光斑面積。

優選地，所述光熱接收器位于主反射鏡的焦點處；光熱接收器的受光面面積大于分光鏡的透射光線在該光熱接收器的受光面上的光斑面積。