[實用新型]一種光熱光伏耦合供能免跟蹤太陽能聚光器

有效

• 申請號: 201920757966.8
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN210688776U
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 常澤輝;郭帥軍;侯靜;李建業;彭婭楠;鄭宏飛
• 申請（專利權）人: 內蒙古工業大學
• 主分類號: F24S10/40
• 分類號: F24S10/40;F24S10/70;F24S23/74;F24S25/61;F24S40/10;F24S40/70;H02S20/20;H02S40/44
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣

本實用新型屬于太陽能聚光和熱利用技術領域，特別涉及一種光熱光伏耦合供能免跟蹤太陽能聚光器。包括槽式復合多曲面太陽能聚光器、太陽能電池組件、玻璃蓋板、玻璃真空管和直通管，玻璃真空管內設直筒管作為接收體。其中槽式復合多曲面太陽能聚光器將入射到聚光器內的太陽光匯聚到位于聚光器內部焦斑位置的玻璃真空管內，實現聚光光線發熱；沒有被玻璃真空管接收的太陽光則被反射到位于玻璃蓋板內側的太陽能電池組件上，實現聚光光線發電。同時通過將兩塊太陽能電池組件板背對板背高低錯位布置，形成熱風道，在兩板背之間形成微換熱通道，便于太陽能電池組件工作時產生的熱量被微換熱通道內空氣帶走，同時對玻璃蓋板表面結霜進行融化，起到除霜的作用。

技術領域

本實用新型涉及一種太陽能聚光器，具體涉及一種光熱光伏耦合供能免跟蹤太陽能聚光器，屬太陽能聚光和光熱光伏應用技術領域。

背景技術

利用太陽能聚光技術可以有效克服所收集到能量品位低的缺點，一方面提高了接收體表面的能流密度，是太陽能光熱、光伏技術高效應用的前提之一；另一方面使得太陽能收集裝置散熱面積小于集熱面積，這對于提高太陽能熱利用效率是有益的。

但大多太陽能聚光器對跟蹤精度要求高，需要實時對日跟蹤，從而增大了太陽能聚光利用系統的建造成本，維護成本及耗電總量。雖然免跟蹤太陽能聚光器具有接收半角大、無運動部件、換熱管路安裝簡單、對電能等基礎設施要求低、適合中低溫利用等特點，但在一年的工作周期內輸出能量穩定性差，且僅在某一段時間內具有較好的太陽能利用效率，以及對外輸出能量類型單一。對于太陽能利用的重要形式——太陽能聚光光熱利用技術，主要應用在建筑采暖、跨季度儲熱、物料干燥等領域，存在供熱期間系統運行，非供熱期間(如夏天無需供熱)系統閑置的問題，同時也無法與太陽能光伏發電技術在同一個器具上實現高效耦合。因此，開展免跟蹤光熱光伏高效耦合太陽能收集裝置的研究具有重要的意義。

實用新型內容

有鑒于此：本實用新型提供一種光熱光伏耦合供能免跟蹤太陽能聚光器，能夠實現免跟蹤聚光器非有效聚光光線發電、聚光光線發熱的聯合供能，提高聚光器閑置期的太陽能利用效率。

所述的光熱光伏耦合供能免跟蹤太陽能聚光器包括：太陽能聚光器、玻璃真空管、太陽能電池組件、玻璃蓋板和支架；

所述太陽能聚光器為槽式復合多曲面太陽能聚光器，包括兩段半拋物反射面和兩段漸開反射面；其中兩段半拋物反射面左右對稱設置后，其底部分別與兩段漸開反射面的一端相連，兩段漸開反射面的另一端連接在一起，由此形成頂部及前后端面開口的殼體結構；

所述太陽能聚光器的頂部開口為入光口，在入光口蓋覆玻璃蓋板，同時在太陽能聚光器的前后兩端開口處安裝聚光器側板；

所述玻璃真空管內部同軸設置有直通管作為接收體，直通管內通熱傳導介質，用于對外輸出熱能；所述接收體外圓周面上設置有翅片；所述玻璃真空管安裝在太陽能聚光器的焦斑位置；

在所述玻璃蓋板內側設置兩個以上相互平行的條形卡槽；每個卡槽內安裝一組雙面太陽能電池組件，至少在其中一端聚光器側板上設有透光窗，所述透光窗的位置與太陽能聚光器內部太陽能電池組件的位置相對；所述太陽能電池組件所生成電能由設置在其中一端聚光器側板上的線槽內的導線輸出。

進一步的，所述雙面太陽能電池組件由太陽能電池板A和太陽能電池板B板背相對連接而成；所述太陽能電池板A和太陽能電池板B高低錯位布置，其中所述太陽能電池板A與卡槽卡接，太陽能電池板B與卡槽端面間有間隙，形成熱風道；太陽能電池板A和太陽能電池板B板背之間的間隙形成微換熱通道；

雙面太陽能電池組件發電過程中，所述微換熱通道中的空氣受熱上升經所述熱風道沿玻璃蓋板內表面運動，對玻璃蓋板上的結霜進行消融；最后氣體沿排氣通道排出太陽能聚光器。

進一步的，所述排氣通道包括：在太陽能聚光器上設置有熱風口及兩個以上通氣孔；