CN101567646A - 组合式聚光太阳能电池方阵发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，包括支架、电池组件，安装在支架上的跟日机构和角度调整机构，要点是将两个以上的太阳能电池组件通过串联、并联或者串并联混合方式组合成上、下两个太阳能电池方阵，通过框体将其背面靠背面地固定在支架顶部，并分别设有上、下反射镜，电池组件的背面设有带翼片金属板散热装置。本发明发电功率大，比单一太阳能电池方阵的发电功率增加25％以上；同时由于在每个电池组件的背面设有带翼片金属板散热装置，散热效果超过常规太阳能电池组件一倍以上，保证电池方阵在低倍聚光条件下运行稳定，安全发电；而且连接方式灵活，为更加广泛地利用太阳能资源创造了条件。

Description

组合式聚光太阳能电池方阵发电装置

所属技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，具体地说是一种聚光条件下太阳能光伏发电装置。

背景技术

在太阳能光伏发电领域，利用聚光器将太阳光聚焦后照射太阳能电池，是降低发电成本，充分利用太阳能的一条重要途径。但是，目前已有的各种聚光方式存在着诸多的不足。高倍聚光太阳能电池方阵技术，难度高，而且因不能使用常规的太阳能电池而受到限制。低倍聚光太阳能电池方阵技术，其最大的优点是可以使用常规太阳能电池，但是增益比较低。目前，低倍聚光太阳能电池发电装置按照太阳能电池及其组件设置的位置不同，有上聚光和下聚光两种结构类型。低倍菲涅耳透镜和光漏斗装置就是典型的上聚光装置。下聚光类的结构基本上都是相同的，即在太阳能电池组件下方四周不遮阳的区域安装反射镜。无论是上聚光类型还是下聚光类型，都是采取单一的太阳能电池方阵以及单一的太阳能聚光方式，所以难以充分发挥太阳能电池方阵发电效能。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有太阳能电池方阵在发电中存在的不足，提供一种组合式聚光太阳能电池方阵发电装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，包括支架、太阳能电池组件，安装在支架上的聚光反射镜、跟日机构和角度调整机构，主要是采用了一种复合聚光方式，将太阳电池组件通过串联、并联或者串并联混合方式将两个以上的太阳能电池组件分别组成上太阳能电池方阵和下太阳能电池方阵，上太阳能电池方阵和下太阳能电池方阵通过框体背面靠背面地固定在支架的顶部，两电池方阵之间留有间隙；所说聚光反射镜，在上太阳能电池方阵的上方设置接收太阳光的上反射镜，在下太阳能电池方阵的下方设置接收太阳光的下反射镜；为了增强太阳光的聚光效果，在下太阳能电池方阵的下方四周不遮阳的区域，将所说下反射镜设为反射主镜和反射副镜；为了解决太阳能电池方阵的散热问题，在电池方阵内的每一个电池组件的背面设有带翼片金属板散热装置，并且在各电池组件背面带翼片金属板散热装置之间均设有电绝缘片；所说支架由立柱、与立柱连接的斜向支杆和立柱顶端的底座托盘组成，底座托盘与连杆以及框体相连接。

本发明的有益效果：

一是发电功率增大。由于将上太阳能电池方阵和下太阳能电池方阵通过框体背面靠背面地组合在一起，同时对应设置上反射镜和下反射镜两部分。如果下太阳能电池方阵在1个太阳常数(非聚光)条件下的发电功率为1，则上太阳能电池方阵在最佳聚光条件下的发电功率大约可以达到0.8左右，如果下太阳电池方阵在光强为4个太阳常数条件下的发电功率为3.2，则按照本发明所设计的复合聚光装置的发电功率可以达到4，发电功率相当于增加了25％，且成本相应降低。

二是安全系数加大，运行稳定。本发明中的上太阳能电池方阵和下太阳能电池方阵，其每个电池组件的背面粘接有带翼片金属板散热装置，散热效果超过常规太阳能电池组件，可以保证电池方阵在低倍聚光条件下安全发电，运行稳定。

此外，由于上太阳电池方阵之间、下太阳电池方阵之间的电池组件，既可以采用串联方式连接，也可以采用并联方式连接，或者采用串、并联混合的方式连接，所以组成方阵时的功率选择性比较灵活，实用性强，为更加广泛地利用太阳能资源发电创造了条件。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的B-B向剖视结构示意图；

图3是图1的A向结构示意图。

图中1.框体，2.下太阳能电池方阵，3.太阳能电池组件，4.上太阳能电池方阵，5.上反射镜，6.带翼片金属板散热装置，7.聚光反射镜，8.下反射镜，9.反射副镜，10.反射主镜，11.角度调整机构，12.支架，13.斜向支杆，14.立柱，15.底座托盘，16.跟日机构，17.连杆，18.电绝缘片，19.赤纬角调整框，20.赤纬角跟踪旋转轴，21.时角跟踪旋转框，22.赤纬角调整杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示，这种组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，设有支架12、安装在支架12上的聚光反射镜7、跟日机构16、角度调整机构11和太阳能电池组件3，主要是将两个以上的太阳能电池组件3通过并联方式分别组成上太阳能电池方阵4和下太阳能电池方阵2，上太阳能电池方阵4和下太阳能电池方阵2通过各自的框体1背面靠背面地固定在支架12的顶部，上太阳能电池方阵4和下太阳能电池方阵2之间的间隙距离为10cm，在上太阳能电池方阵4的上方设置接收太阳光的上反射镜5，在下太阳能电池方阵2的下方设置接收太阳光的下反射镜8，所说下反射镜8包括反射主镜10和反射副镜9两部分。在上太阳能电池方阵4和下太阳能电池方阵2内的各个电池组件背面通过粘结剂粘接有带翼片金属板散热装置6，每个带翼片金属板散热装置6之间设有电绝缘片18。

支架12由立柱14、与立柱14连接的斜向支杆13和立柱14顶端的底座托盘15组成，底座托盘15与聚光反射镜7、太阳能电池组件3的框体1和连杆17相连接。跟日机构16、角度调整机构11安装在底座托盘15上。赤纬角调整框19通过其中心部位的赤纬角跟踪旋转轴20与角度调整机构11的时角跟踪旋转框21铰接在一起，赤纬角调整框19与时角跟踪旋转框21之间的夹角可通过赤纬角调整杆22每隔3-5天来定期调整，以适应太阳光线角度的季节变化。同时，赤纬角调整框19以及吊挂在其上的所有部件每天都与时角跟踪旋转框21一起绕时角跟踪旋转轴作旋转运动以跟踪太阳光线角度的变化。

如图2所示，下太阳能电池方阵2通过并联方式将12块太阳能电池组件3组合而成，框体1内的太阳能电池组件3之间均设有电绝缘片18。

如图3所示，上太阳能电池方阵4通过并联方式由4块太阳能电池组件3组合而成，在上太阳能电池方阵4的上方固定了12块上反射镜5。

Claims (5)

1、一种组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，包括支架(12)、太阳能电池组件(3)，安装在支架(12)上的聚光反射镜(7)、跟日机构(16)和角度调整机构(11)，其特征在于：两个以上的太阳能电池组件(3)通过串联、并联或者串并联混合方式分别组合成上太阳能电池方阵(4)和下太阳能电池方阵(2)，上太阳能电池方阵(4)和下太阳能电池方阵(2)通过框体(1)背面靠背面地固定在支架(12)的顶部；所说聚光反射镜(7)，在上太阳能电池方阵(4)的上方设有上反射镜(5)，在下太阳能电池方阵(2)的下方设有下反射镜(8)；所说电池组件(3)的背面连接带翼片金属板散热装置(6)。

2、根据权利要求1所述的组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，其特征在于：所说下反射镜(8)设为反射主镜(10)和反射副镜(9)。

3、根据权利要求1所述的组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，其特征在于：电池方阵内各太阳能电池组件(3)背面的带翼片金属板散热装置(6)之间装有电绝缘片(18)。

4、根据权利要求1所述的组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，其特征在于：所说支架(12)由立柱(14)、与立柱连接的斜向支杆(13)和立柱顶端的底座托盘(15)组成，底座托盘(15)与连杆(17)以及框体(1)相连接。

5、根据权利要求1所述的组合式聚光太阳能电池方阵发电装置，其特征在于：上太阳能电池方阵(4)和下太阳能电池方阵(2)之间留有散热间隙。

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