[實用新型]一種光伏-熱伏耦合發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721245330.2
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN207460060U
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林濤;劉泉源;沈娜;林嘉豪;嚴(yán)喜南;李志剛
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院;廣州科信光機(jī)電企業(yè)孵化器有限公司
• 主分類號: H02S10/10
• 分類號: H02S10/10;H02N11/00;F24S50/00
• 代理公司: 廣州中浚雄杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 44254
• 代理人: 李肇偉

本實用新型公開了一種光伏?熱伏耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括：光伏模塊、熱伏模塊、冷卻模塊、控制模塊；所述光伏模塊包括：光伏電池、電壓電流數(shù)據(jù)采集模塊；所述熱伏模塊包括：換熱循環(huán)裝置、溫度數(shù)據(jù)采集模塊、電壓電流數(shù)據(jù)采集模塊、半導(dǎo)體溫差發(fā)電單元；所述冷卻模塊為換熱循環(huán)裝置；所述控制模塊包括：基于應(yīng)用軟件PLC和單片機(jī)控制原理開發(fā)的主控芯片、逆變器、充放電控制器、蓄電池、電路連接用的導(dǎo)線。所述發(fā)電系統(tǒng)成本低、易實現(xiàn)，半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)得到了高效的利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及太陽能應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種光伏-熱伏耦合發(fā)電系統(tǒng)。

背景技術(shù)

能源是人類生存和文明發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，我國已成為世界上最大的能源消費國。近年來，利用廢熱、余熱來進(jìn)行溫差發(fā)電越來越受到人們的重視。溫差發(fā)電是利用塞貝克效應(yīng)，直接將熱能轉(zhuǎn)化為電能的一種發(fā)電手段，很小的溫差就能使其產(chǎn)生電能。目前，市面上成熟的大多數(shù)溫差發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)用，多用于車輛尾氣廢熱回收、工業(yè)鍋爐余熱、或者高溫?zé)煔饣厥障到y(tǒng)上。目前在太陽能方面的半導(dǎo)體溫差發(fā)電運(yùn)用，也多是與光伏發(fā)電系統(tǒng)獨立開來而傾向于半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)與熱伏系統(tǒng)的結(jié)合，其更傾向于如何有效地收集太陽能輻射熱能，通過半導(dǎo)體溫差發(fā)電片，直接轉(zhuǎn)換成電能的運(yùn)用。

若基于光伏發(fā)電系統(tǒng)之上，半導(dǎo)體溫差發(fā)電與之相結(jié)合。這不僅能提升光伏發(fā)電系統(tǒng)整體發(fā)電效率，更可減少溫差發(fā)電部分的平臺投資，基于全國甚至世界現(xiàn)有的龐大光伏產(chǎn)業(yè)群，其帶來的經(jīng)濟(jì)效益規(guī)模不言而喻。所以對于光伏-熱伏耦合的發(fā)電方式的設(shè)計與探索，也是近年來人們重視的方向。就目前而言，有關(guān)于光伏-熱伏耦合發(fā)電系統(tǒng)的專利發(fā)明，總體思路：通過分離太陽光光譜，使波長分別適合在光伏和溫差發(fā)電模塊的光分離并在各模塊中充分利用，提高光譜利用率。限于特殊的分離光譜的結(jié)構(gòu)，其所需材料或者相關(guān)設(shè)備結(jié)構(gòu)不易制備且價格昂貴，暫未得到有效的推廣發(fā)展，有些還處于概念階段。目前，也已有一些利用半導(dǎo)體溫差發(fā)電片代替?zhèn)鹘y(tǒng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的冷卻模塊的專利發(fā)明，此類系統(tǒng)雖然整體效率有一定增幅，但基于太陽能板工作溫度屬于中低溫，溫差發(fā)電模塊的冷端若無另外的耗能的冷卻裝置進(jìn)行降溫，其產(chǎn)生的溫差普遍較小，且發(fā)電時間仍受日出日落時間限制較大，半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)未達(dá)到高效利用。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種光伏-熱伏耦合發(fā)電系統(tǒng)，所述發(fā)電系統(tǒng)成本低、易實現(xiàn)，半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)得到了高效的利用。

本實用新型可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

本實用新型公開了一種光伏-熱伏耦合發(fā)電系統(tǒng)，其特征在于：包括：光伏模塊、熱伏模塊、冷卻模塊、控制模塊；所述光伏模塊包括：光伏電池、電壓電流數(shù)據(jù)采集模塊；所述熱伏模塊包括：第一換熱循環(huán)裝置、溫度數(shù)據(jù)采集模塊、電壓電流數(shù)據(jù)采集模塊、半導(dǎo)體溫差發(fā)電單元；所述冷卻模塊為第二換熱循環(huán)裝置；所述控制模塊包括：基于應(yīng)用軟件PLC和單片機(jī)控制原理開發(fā)的主控芯片、逆變器、充放電控制器、蓄電池、電路連接用的導(dǎo)線；所述冷卻模塊中包括金屬材質(zhì)的第二水冷頭，所述第二水冷頭的一面通過高溫粘合劑將冷卻模塊粘合在光伏模塊中的光伏電池的下底面，所述第二水冷頭的另一面通過高溫粘合劑與熱伏模塊中的半導(dǎo)體溫差發(fā)電單元的冷端面粘結(jié)。這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)置中，包括：光伏模塊、熱伏模塊、冷卻模塊、控制模塊；光伏模塊包括：光伏電池、電壓電流數(shù)據(jù)采集模塊；熱伏模塊包括：第一換熱循環(huán)裝置、溫度數(shù)據(jù)采集模塊、電壓電流數(shù)據(jù)采集模塊、半導(dǎo)體溫差發(fā)電單元；冷卻模塊為第二換熱循環(huán)裝置；所述控制模塊包括：基于應(yīng)用軟件PLC和單片機(jī)控制原理開發(fā)的主控芯片、逆變器、充放電控制器、蓄電池、電路連接用的導(dǎo)線；所選擇使用的配件、系統(tǒng)等都十分簡單，來源廣泛，所以成本低，容易實現(xiàn)，整個系統(tǒng)中設(shè)置了控制模塊，采用智能控制的方式控制整個發(fā)電系統(tǒng)，使用更加便捷。此外，半導(dǎo)體溫差發(fā)電單元設(shè)置在熱伏模塊，而冷卻模塊中的第二水冷頭的一面通過高溫粘合劑與熱伏模塊中的半導(dǎo)體溫差發(fā)電單元的冷端面粘結(jié)，半導(dǎo)體溫差發(fā)電單元將熱伏模塊作為熱端，將冷卻模塊作為冷端，以此形成穩(wěn)定的溫差條件，使得半導(dǎo)體溫差發(fā)電系統(tǒng)得到了高效的利用。