[發(fā)明專利]一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410182396.6
• 申請日: 2014-04-30
• 公開（公告）號: CN103925705A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發(fā)明（設計）人: 賈虎;袁銀梅
• 申請（專利權）人: 安徽工業(yè)大學
• 主分類號: F24J2/00
• 分類號: F24J2/00;F24J2/40;H02S40/44;H02N11/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發(fā)明涉及太陽能利用技術領域，更具體地說，涉及一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐。

背景技術

隨著化石能源的日益匱乏，新能源、可再生能源的發(fā)展日益得到人們的重視。太陽能取之不盡用之不竭，太陽能光伏發(fā)電成為各國重點發(fā)展的新能源技術領域。普通太陽能光伏電池發(fā)電的原理是太陽光透過蓋板和EVA照射到光伏電池上，光伏電池吸收透過的太陽光能后，不到20％轉換出電能，其余轉換成熱量，被電池組件吸收，最后散失在空氣中。如果不能加以利用，一方面造成較大的浪費，另一方面熱量被光伏組件吸收會使電池板溫度升高，降低發(fā)電效率的同時縮短了電池組件的壽命。

現(xiàn)有技術中，已有對光伏發(fā)電中剩余的太陽光能進行二次利用的相關技術公開，如中國專利號：201120070039.2，授權日：2011年11月30日，專利名稱：高倍聚光太陽能光伏光熱復合發(fā)電系統(tǒng)，該專利包括一箱體陣列，箱體陣列由多個箱型聚光太陽能發(fā)電單元組成，聚光太陽能發(fā)電單元的上部裝有高倍太陽能聚光鏡，聚光太陽能發(fā)電單元的下部裝有聚光太陽能電池片，聚光太陽能電池片下裝有金屬導熱片，金屬導熱片下裝有半導體熱溫差發(fā)電模塊，半導體熱溫差發(fā)電模塊連接有散熱片或冷卻模塊，聚光太陽能電池片上的熱量就會通過半導體熱溫差發(fā)電模塊傳導到散熱片或冷卻模塊，這樣在半導體熱溫差發(fā)電模塊的熱端和冷端就有溫度差，半導體熱溫差發(fā)電模塊就會將熱量轉化為電能，該方案在一定程度上提高了光伏發(fā)電裝置對太陽能的利用率，但是太陽光透過高倍太陽能聚光鏡后總有一個點是聚光點，聚光點溫度極高，極高的溫度長期照射在太陽能電池片上，會損壞太陽能電池片。

跟隨國家政策的趨勢，民用的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將會成為常見的普通家電。但是目前，一般用戶需要同時利用太陽能來發(fā)電和產生熱水，則安裝兩套系統(tǒng)：太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)需要的成本較高，在安裝面積受限的情況下不一定能滿足用戶的需求。名稱為高倍聚光太陽能光伏光熱復合發(fā)電系統(tǒng)不能滿足這一需求，需要進一步改進。

現(xiàn)有的公開技術中，也有相關專利公開了將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)組合起來的方案，如專利申請?zhí)枺?00810045303.X，申請日：2008年1月29日，專利名稱：熱電聯(lián)產太陽能鍋爐，該申請案將光伏發(fā)電的太陽能電池板與太陽能熱利用產品的吸熱裝置連體組合成熱電聯(lián)產太陽能鍋爐。該鍋爐一方面利用陽光輻射能中能直接轉換成電能的部分轉換成電能，另一方面對其余部分進行熱能利用。該申請案在一定程度上提高了光能利用率的同時，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)組合起來，但是這種組合只是簡單的機械組合，并沒有減少兩套系統(tǒng)的成本，且該熱電聯(lián)產鍋爐占地面積較大，不能滿足大部分用戶安裝面積較小的需求。

為了更進一步提高太陽能的利用率，同時在有限的面積內將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機的結合在一起，本專利發(fā)明人試圖將帶有溫差發(fā)電片的太陽能光伏組件固連在鍋爐下方，并將鍋爐置于太陽灶上方，但是在實驗中也遇上了聚光點溫度太高(可達到600-1000℃)從而損壞太陽能光伏組件的問題。后來，經過一定的實驗過程，本專利發(fā)明人摒棄了改進光伏組件的材料，創(chuàng)造性地將鍋爐底部的太陽能光伏組件的中心處替換成傳熱合金塊，解決了一直渴望解決卻未獲得成功的難題，而且在發(fā)明過程中，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)傳熱合金塊的使用使得鍋爐在利用太陽能制造熱水時效率更高，取得了意料不到的效果。

發(fā)明內容

1.發(fā)明要解決的技術問題

本發(fā)明的目的在于克服太陽能利用率不高，且不能將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機結合的不足，提供了一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐。采用本發(fā)明的技術方案，使得太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機的結合在一起，且在利用太陽灶提高太陽能利用率的情況下，保護了太陽能電池片不受太陽灶聚光點長期高溫的照射而疲勞損壞。

2.技術方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為：