[實用新型]拋物線槽式光伏板集熱發(fā)電裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821001865.X
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN211601156U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 康張陽;李滿峰;喬偉彪;姜路恒;王鵬程;鄧鑫;王暢;蔣崢;許江明;職聰聰;惠澤
• 申請（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類號: F24S10/70
• 分類號: F24S10/70;F24S20/40;F24S23/71;F24S20/20;H02S40/44;H02S40/10
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 王曉麗

本實用新型公開了一種拋物線槽式光伏板集熱發(fā)電裝置，包括拋物線槽式光伏板和集熱管，集熱管與拋物線槽式光伏板一一對應(yīng)，集熱管設(shè)置在與其對應(yīng)的拋物線槽式光伏板的反射光聚合線上；還包括進水總管和出水總管，進水總管與冷水源連通，出水總管與集水箱連通，集水箱與用熱水裝置連通，進水總管和出水總管之間通過集熱管連通；拋物線槽式光伏板設(shè)置在光伏板支架上，拋物線槽式光伏板還與蓄電池連接。本實用新型從聚集太陽能反射光出發(fā)，利用弧形太陽能板聚集太陽能板未能收集的反射光，在起到像傳統(tǒng)太陽能電池板吸收太陽能的同時，創(chuàng)新性地將反射的太陽能集中于集熱管上，從而使其得到充分的收集利用，大大增加了太陽能的利用效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于發(fā)電設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拋物線槽式光伏板集熱發(fā)電裝置。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的化石能源儲備越來越少，而且已經(jīng)不能滿足人們對綠色環(huán)境的需求。當今社會，作為新能源的太陽能清潔能源得到廣泛的使用。盡管太陽能發(fā)電已經(jīng)實現(xiàn)大規(guī)模的開發(fā)利用，然而由于材料和技術(shù)的限制，太陽能的收集效率依然有限。其次，光伏發(fā)電受外界環(huán)境影響大，光伏板工作時，環(huán)境溫度每升高10℃，發(fā)電效率減少3%-6%，而如果光伏板表面積灰，不僅影響發(fā)電效率，也容易導(dǎo)致熱量聚集，清洗費工費時的問題。當今市面上一般的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率在11%左右，光電轉(zhuǎn)換效率最高的單晶硅太陽能電池板轉(zhuǎn)換效率也只有18%到24%。大部分的太陽能都因為電池板的反射作用散失掉了。如果能將該部分因為反射散失掉的太陽能收集起來加以利用，將能夠極大程度地提高利用效率。

隨著常規(guī)能源的有限性以及環(huán)境問題的日益突出，以環(huán)保和可再生為特質(zhì)的新能源越來越得到各國的重視。作為新興的可再生能源，太陽能已成為人類使用能源的重要組成部分，并得到不斷發(fā)展。收集太陽能的手段作為其中重要的技術(shù)部分，也得到大家的重視。國內(nèi)外學(xué)者分別從太陽能收集材料或太陽能板的形狀及組合形式等方面不斷探討如何提高收集效率。

對于太陽能電池板材料的研究一直是用于提高太陽能收集效率最主要的方式。由于起步較早，美國和日本一直是該領(lǐng)域的佼佼者。發(fā)展至當前，晶體硅材料（包括多晶硅和單晶硅）是上最主要的光伏材料，其市場占有率在90%以上,而且在未來相當長的一段時期也依然是太陽能電池的主流材料。單晶硅作為常用太陽能電池板中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，其光電轉(zhuǎn)換效率在18%至24%之間。隨著研究的不斷發(fā)展，越來越多的新材料出現(xiàn)在大家面前，例如出現(xiàn)使太陽能電池板效率更高的貼紙（2010年），薄膜光伏/熱太陽能電池板以羥基反應(yīng)性功能氟材料為主要原料并輔以等離子體表面修飾技術(shù)和流延切線涂覆技術(shù)得到了一種新型的膜膠一體化太陽能電池背板。（2013年）麻省理工學(xué)院光子與現(xiàn)代電磁學(xué)研究小組首創(chuàng)光波傳導(dǎo)方向的控制機制，使太陽能電池發(fā)電效率提高了80%-90%（2014年）。然而，由于制造成本等原因，該方面的研究成果尚未普及。

相對于提高太陽能電池板材料性能，基于常見材料不同的太陽能板的形狀或組合形式的更新更容易實現(xiàn)。例如中國學(xué)者提出的荷葉狀太陽能電池板，外國學(xué)者提出的球形太陽能電池吸收裝置。華南理工大學(xué)王帥等人對光伏光熱一體化太陽能平板集熱器展開了研究，設(shè)計了三種不同結(jié)構(gòu)的平板型光伏板，來改善光伏板的光電轉(zhuǎn)換效率。Garg和Adhikari對帶有空氣夾層的平板式光伏光熱設(shè)備展開了研究，得出有空氣夾層的雙層玻璃蓋板能有效抑制集熱器的熱損，由此獲得更高的集熱效率。文獻綜述可知，國內(nèi)外的研究推動了太陽能電池板發(fā)電的不斷發(fā)展，國內(nèi)外學(xué)者的研發(fā)思路多是從改變曝光面積，針對平板型光伏板提出改善措施提高其發(fā)電效率，或?qū)ふ倚滦筒牧系慕嵌瘸霭l(fā)。然而光學(xué)損失中的表面反射也是造成太陽能電池板損失的重要因素，但是從光照聚合角度出發(fā)，針對大型建筑提高太陽能收集效率的研究并不多。

實用新型內(nèi)容

本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種拋物線槽式光伏板集熱發(fā)電裝置，利用光伏板拋物線槽式組合方式，在能夠正常收集太陽能發(fā)電的基礎(chǔ)上收集太陽能電池板反射的太陽能加以利用，從而達到節(jié)能的目標，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

本實用新型的目的是以下述方式實現(xiàn)的：