[實用新型]一種槽式聚光太陽能溫差發電器

有效

• 申請號: 201520175301.8
• 申請日: 2015-03-26
• 公開（公告）號: CN204597820U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 魏昊翔;吳池力;趙汝恒;歐寶星;梁小婷;謝泳欣;韓旭;李躍鵬
• 申請（專利權）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號: H02N11/00
• 分類號: H02N11/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 鄭瑩

技術領域

本實用新型涉及一種利用太陽能光熱的溫差發電技術的槽式聚光太陽能溫差發電器。

背景技術

太陽能發電是一種利用綠色能源產生電能的技術。目前對于太陽能的利用主要有光伏和光熱兩種。前者主要利用太陽能的光能，通過光生伏特效應產生電能。后者則利用太陽能加熱熱介質以備后續使用。相比于火力發電，水力發電等技術，太陽能發電具有無需機械轉動部件，安裝簡單等優勢。相比于光伏發電，太陽能溫差發電通過半導體材料的塞貝克效應能進一步利用太陽能中的熱能部分，且未轉化為電能的熱量可以為太陽能熱水系統進行預熱。?同時，溫度過高會對太陽能光伏電池造成損害，而溫差發電材料能在更高的溫度下工作。太陽能溫差發電的關鍵在于達到盡可能高的溫差，在冷面溫度恒定時表現為高的熱面溫度，這就需要有效的聚光裝置。拋物面槽式聚光器相對于平板型集熱器能達到較高的溫度。

槽式聚光器一般使用真空管作為接收器，而太陽能溫差發電模塊一般為平板結構。如何實現溫差發電模塊與管式接收器的結合是本項技術的關鍵。公告號為CN?204089642U?的中國實用新型專利公開了一種槽式太陽能溫差發電裝置，主要包括太陽能集熱裝置，真空導熱管，半導體溫差發電模塊，冷卻管以及跟蹤裝置。該裝置結構簡單，無需維護。但對于溫差發電片的利用效率不高，發電片離導熱管的接受面較遠，且只能接收一面的熱量，安裝位置離太陽能聚光鏡較遠，需要較長的支架。

同時溫差發電管需要一定的儲熱及導熱性能以滿足溫差發電過程中熱管理的需要。公開號為?CN?101814870A?的中國實用新型專利公開了一種太陽能槽式溫差發電裝置，主要包括聚光反射器、太陽能集熱器、上下溫差芯片發電模塊和儲能材料箱。該實用新型的優點是使用相變儲能技術，提供時間延遲以及晝夜連續發電。然而，相變儲能技術如今并未普及，性能優良的相變材料不易購買，在一定程度上限制了此實用新型的推廣。

此外，由于溫差發電模塊一般由若干個溫差發電片串聯或并聯得到，如何在取得高溫的同時保證各個發電片處于相對均勻的溫差環境下也是本項技術要解決的問題之一。

實用新型內容

本實用新型的目的，在于提供一種槽式聚光太陽能溫差發電器。

本實用新型解決其技術問題的解決方案是：一種槽式聚光太陽能溫差發電器，其包括槽式聚光器和接收管，所述接收管與槽式聚光器的內弧面相對，接收管包括內壁和外壁，所述內壁圍成一個貫穿接收管兩端的中空腔，內壁和外壁之間通過金屬導熱單元分隔為多個密封填充腔，每個所述密封填充腔內充滿導熱油，在所述內壁中靠近中空腔的一側沿直線方向安裝有至少一組溫差發電片，所述溫差發電片部分或全部覆蓋內壁，溫差發電片的冷面安裝有水冷片。

作為上述技術方案的進一步改進，所述內壁設有多個沿內壁分布的平面，每個所述平面均設置有一組溫差發電片，每組所述溫差發電片均配置至少一片水冷片。

作為上述技術方案的進一步改進，所述外壁的輪廓截面為圓形，外壁的外表面涂有太陽能光譜吸收涂層，所述太陽能光譜吸收涂層的最外層為玻璃真空層。

作為上述技術方案的進一步改進，所述內壁的輪廓截面為K邊形，其中，K=2*N，N為正偶數，N組所述溫差發電片均勻分布在所述K邊形上，位于所述K邊形中安裝有溫差發電片的邊為長邊，兩條長邊之間設有一條短邊。

作為上述技術方案的進一步改進，所述溫差發電片的電能輸出端并聯、串聯或混聯。

作為上述技術方案的進一步改進，沿所述接收管的軸向分布的金屬導熱單元將內壁和外壁之間分隔為多個密封填充腔。

作為上述技術方案的進一步改進，平行布置的兩個所述水冷片之間橫架有螺桿，螺桿的兩端分別旋接有螺母，所述螺母分別壓觸其所對應的水冷片。

作為上述技術方案的進一步改進，所述接收管的軸線平行于聚光器拋物面，且位于聚光器焦線和中心線組成的平面上。

作為上述技術方案的進一步改進，所述接收管的軸線離槽式聚光器的焦線距離為r，其中，r小于或者等于接收管的外壁半徑。

作為上述技術方案的進一步改進，層疊在一起所述溫差發電片和水冷片通過同一螺栓螺母組固定在接收管上。

本實用新型的有益效果是：本溫差發電器優點包括結構簡單，安裝便利，熱面溫度高，有一定的儲熱性能，具體體現在：

1、利用槽式聚光器將太陽光聚集在接收器的外表面上，聚光比高，相比于平板集熱器和其他生活熱源（如熱水）能達到更高的熱面溫度，且接收管便于同現有的槽式聚光器配合使用；