[發(fā)明專利]一種光伏光熱模塊分離式小型菲涅爾聚光集熱器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011331954.2
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112413909A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊謀存;劉歡;周鈺婕;支黎明;朱躍釗
• 申請（專利權(quán)）人: 南京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: F24S23/30
• 分類號: F24S23/30;F24S10/70;H02S40/22
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

1.一種光伏光熱模塊分離式小型菲涅爾聚光集熱器，包括聚光集熱單元體(A)、太陽光線跟蹤裝置(B)、框架結(jié)構(gòu)(C)、流體工質(zhì)總進(jìn)口管(6)和流體工質(zhì)總出口管(7)，其特征在于：所述的集熱器由6～12個聚光集熱單元體(A)等間距并聯(lián)組成，聚光集熱單元體(A)包括線性菲涅爾透鏡(1)、集熱管(2)、光伏電池板(3)、集熱分頻工質(zhì)(4)及梯形端部(5)，其中，集熱管(2)的軸線置于線性菲涅爾透鏡(1)的焦線處，光伏電池板(3)置于集熱管(2)的正下方，通過兩端的梯形端部(5)將該三部分連接，集熱管(2)內(nèi)充有集熱分頻工質(zhì)(4)，梯形端部(5)開孔以使集熱管(2)的兩端穿過，集熱管(2)的進(jìn)出口分別與流體工質(zhì)總進(jìn)口管(6)、流體工質(zhì)總出口管(7)相連以實現(xiàn)流體工質(zhì)的循環(huán)換熱；太陽光線跟蹤裝置(B)由減速電機(jī)(8)、錐齒輪(9)、傳動連桿(10)及軸承座(11)組成，其中，所述減速電機(jī)(8)置于工質(zhì)總進(jìn)口管(6)與軸承座(11)之間，并通過螺栓固定于金屬底板(12)上，錐齒輪(9)安裝于正中聚光集熱單元體的梯形端部，傳動連桿(10)與聚光集熱單元體(A)的梯形端部(5)相連；框架結(jié)構(gòu)(C)包括金屬底板(12)、四周側(cè)板(13)、隔熱層(14)及玻璃蓋板(15)，其中，隔熱層(14)置于聚光集熱單元體(A)與軸承座(11)之間，軸承座(11)通過螺栓固定于金屬底板(12)上，玻璃蓋板(15)置于所述集熱器的最上側(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱模塊分離式小型菲涅爾聚光集熱器，其特征在于：所述聚光集熱單元體(A)的線性菲涅爾透鏡(1)寬度范圍為60～150mm，長度范圍為400～1200mm，采用PMMA材質(zhì)透鏡；集熱管(2)內(nèi)徑范圍為8～12mm，壁厚范圍為1～2mm，外徑范圍為16～20mm，長度范圍為400～1200mm，采用雙層真空玻璃管；光伏電池板(3)寬度范圍為10～80mm，長度范圍為400～1200mm，采用單晶硅電池；梯形端部(5)用于連接線性菲涅爾透鏡(1)、集熱管(2)與光伏電池板(3)，其上邊與線性菲涅爾透鏡(1)等寬為l₁，下邊與光伏電池板(3)等寬為l₂，呈等腰梯形狀，采用厚度范圍為2～5mm的鋁板，其靠近下邊的位置開孔以使集熱管(2)穿過，孔中心距離梯形端部(5)的上邊為h₁，距離梯形端部(5)的下邊為h₂，其幾何關(guān)系滿足l₁/h₁＝l₂/h₂，同時，梯形端部(5)靠近上邊的位置也需開孔以安裝傳動連桿(10)，孔中心距離梯形端部(5)的上邊為5～10mm。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏光熱模塊分離式小型菲涅爾聚光集熱器，其特征在于：所述聚光集熱單元體(A)的兩側(cè)不設(shè)擋板，通過兩端的梯形端部(5)依次安裝于軸承座(11)上，等距間隔60～150mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱模塊分離式小型菲涅爾聚光集熱器，其特征在于：所述太陽光線跟蹤裝置(B)的減速電機(jī)(8)采用步進(jìn)電機(jī)，傳動連桿(10)通過螺栓型滾輪軸承連接各個聚光集熱單元體(A)的梯形端部(5)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏光熱模塊分離式小型菲涅爾聚光集熱器，其特征在于：所述框架結(jié)構(gòu)(C)的金屬底板(12)采用厚度范圍為3～5mm的鋁板制成；四周側(cè)板(13)采用厚度范圍為0.5～2mm的鋁板制成；隔熱層(14)采用厚度范圍為5～10mm的保溫棉材料制成。