CN104167981A - 太阳能光伏、光热综合发电系统 - Google Patents

太阳能光伏、光热综合发电系统 Download PDF

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Abstract

本发明太阳能光伏、光热综合发电系统，包括设置在中空真空玻璃管内的第一热管，所述第一热管的伸出所述中空真空玻璃管的部分直接或间接与半导体发电片的热端面相接，还包括冷却系统，所述冷却系统提供一冷源连接部，所述冷源连接部与所述半导体发电片的冷端面相接；还包括太阳能光伏发电系统，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能光伏电池板和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管，以及蒸发段贴合在所述第一组平板热管上的第二组平板热管，所述第二组平板热管的冷凝段与所述半导体发电片的热端面相贴合。本发明结构简单，热量被充分利用来发电，因此热量综合利用使发电效率高，实用价值大。

Description

太阳能光伏、光热综合发电系统
技术领域：
本发明属于太阳能发电领域，特别是太阳能光热发电系统及光伏综合发电系统。
背景技术：
太阳能作为重要的清洁能源，其高效利用能够提高清洁能源整体利用率，促进太阳能的普及应用。太阳能目前一个重要应用是采用太阳能电池光伏发电，一般商用太阳能电池的光电转换效率最大约为15％‐20％，未被利用的太阳辐射能大部分被电池吸收转化为热能。如果这些热量不能及时排除，电池温度会升高，发电效率降低，电池温度每升高1℃效率降低约0.5％。另外，太阳能电池长期在高温下工作还会因迅速老化而缩短使用寿命。除冬季外，电池温度通常达到70—100℃，实际光伏效率只有10％左右。现有太阳能热电连供系统将微热管阵列平板热管直接或间接紧贴于太阳能电池板背面，并通过热水管与平板热管连接及时将热量导走，不但防止了电池板过热，提高了效率，延长了使用寿命，而且还能供应热水，由于相当于对电池背板进行强制水冷，将电池温度控制在42℃以内，电池板效率提高20％‐30％,供应40℃左右热水。目前的太阳能光热发电系统有槽式、塔式，碟式(盘式)三种系统。但是三种形式都各有其缺陷，主要是技术不成熟，结构复杂，不能得到大规模推广。目前尚没有能综合利用上述光电、光热发电的系统。
发明内容：
本发明解决现有光热发电存在的发电效率不高或不成熟和光热光伏发电不能综合利用的问题，设计一种结构简单的太阳能光伏、光热综合发电系统，能够高效利用太阳光热量和光伏发电产生的热量综合发电。
本发明是这样实现的:
一种太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：包括设置在中空真空玻璃管内的第一热管，所述第一热管的伸出所述中空真空玻璃管的部分直接或间接与半导体发电片的热端面相接，还包括冷却系统，所述冷却系统提供一冷源连接部，所述冷源连接部与所述半导体发电片的冷端面相接；还包括太阳能光伏发电系统，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能光伏电池板和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管，以及蒸发段贴合在所述第一组平板热管上的第二组平板热管，所述第二组平板热管的冷凝段与所述半导体发电片的热端相贴合。
所述第一热管为平板热管，所述相接为贴合相接。
所述第一热管为微热管阵列平板热管。
上述发电系统的冷却系统为冷水循环系统，所述冷水循环系统包括冷水源和与冷水源连接的水管，所述水管上设置板管式换热器，所述板管式换热器的板面为所述冷源连接部。
上述冷水循环系统包括一泵，用于进行强制循环。
所述第一热管为分别设置在一中空真空玻璃管内的多根并排设置的热管，各热管与一第二热管相连，所述第二热管与所述半导体发电片的热端面相接。
所述第二热管为平板热管，所述第二热管为微热管阵列平板热管，所述相接为贴合相接。
所述半导体发电片的电线接头直接与灯泡相连，或通过蓄电池与灯泡相连。
所述半导体发电片的电线接头与电池板的电线接头并联或串联。
本发明中空真空玻璃管吸收太阳光的热量，并通过温室效应使管内温度升高，管内的第一热管迅速吸收热量并传递到半导体发电片的热端，在冷却系统作用下，半导体发电片的冷端面与热端面产生温差，从而发电。而太阳能光伏发电系统将电池板背板上的热量通过两组平板热管引出，并同样将热量引到半导体发电片的热端面，使半导体发电片的热端面温度更高，使光热发电效率提高。本光电、光热发电系统的光热发电结构简单，由将光伏发电的产生的热量充分利用来进行发电，因此热量综合利用使发电效率高，实用价值大，而且用于作用于冷端面的冷水循环系统还产生热水，可对外供应热水。
附图说明：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式：
图1中的一种太阳能光伏、光热综合发电系统，包括设置在中空真空玻璃管1内的第一热管2，所述第一热管2的伸出所述中空真空玻璃管的部分直接或间接与半导体发电片3的热端面相接，所述第一热管2为平板热管，所述相接为贴合相接。图1中为间接相接，即通过与第一热管2冷凝端相贴合的第二热管3与半导体发电片4的热端面相贴合。所述平板热管优选为赵耀华发明的微热管阵列平板热管，在赵耀华的在先申请中有详细公开。还包括冷却系统，所述冷却系统提供一冷源连接部，所述冷源连接部与所述半导体发电片4的冷端面相接。上述发电系统的冷却系统为冷水循环系统，当然也可是其他冷却系统。所述冷水循环系统包括冷水源7和与冷水源7连接的水管5，所述水管5上设置板管式换热器，所述板管式换热器的板面为所述冷源连接部以与发电片4的冷端面贴合。上述冷水循环系统包括一泵6，用于进行强制循环。
上述中空真空玻璃管为“热管直插式”真空玻璃管，其中空管便于热管插入。
图1中所述第一热管为分别设置在一中空真空玻璃管内的多根并排设置的热管，图中共5根中空真空玻璃管1。各热管与一第二热管3相连，所述第二热管3与所述半导体发电片4的热端面相接。所述第二热管3为平板热管，更优选为微热管阵列平板热管，所述相接为贴合相接。
所述光伏发电系统包括太阳能光伏电池板8和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板8背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管9，还包括蒸发段贴合在所述第一组平板热管9上的第二组平板热管7，所述第二组平板热管7的冷凝段与所述半导体发电片4的热端面相贴合。这样，第一热管2收集的真空玻璃管的热量和太阳能电池板8发电片发电过程产生的大量热量一起被平板热管输送到半导体发电片4的热端面，使其热量更高，从而发出更多的电，同时太阳能电池板8背板的热量也得到控制，不会导致其温度上升过高，影响太阳能电池板8的寿命和发电效率。
所述半导体发电片4的电线接头直接与灯泡相连，或通过蓄电池与灯泡相连。
图1的实施例所述半导体发电片4的电线接头与电池板的电线接头10并联，也可串联。

Claims (10)

1.一种太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：包括设置在中空真空玻璃管内的第一热管，所述第一热管的伸出所述中空真空玻璃管的部分直接或间接与半导体发电片的热端面相接，还包括冷却系统，所述冷却系统提供一冷源连接部，所述冷源连接部与所述半导体发电片的冷端面相接；还包括太阳能光伏发电系统，所述太阳能光伏发电系统包括太阳能光伏电池板和一面直接或间接竖向贴合在所述电池板背板上的微热管阵列平板热管——第一组平板热管，以及蒸发段贴合在所述第一组平板热管上的第二组平板热管，所述第二组平板热管的冷凝段与所述半导体发电片的热端面相贴合。
2.根据权利要求1所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：所述第一热管为平板热管，所述相接为贴合相接；所述第一热管为微热管阵列平板热管。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：上述发电系统的冷却系统为冷水循环系统，所述冷水循环系统包括冷水源和与冷水源连接的水管，所述水管上设置板管式换热器，所述板管式换热器的板面为所述冷源连接部。
4.根据权利要求3所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：上述冷水循环系统包括一泵，用于进行强制循环。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：所述第一热管为分别设置在一中空真空玻璃管内的多根并排设置的热管，各热管与一第二热管相连，所述第二热管与所述半导体发电片的热端面相接。
6.根据权利要求3所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：所述第一热管为分别设置在一中空真空玻璃管内的多根并排设置的热管，各热管与一第二热管相连，所述第二热管与所述半导体发电片的热端面相接。
7.根据权利要求5所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：所述第二热管为平板热管，所述第二热管为微热管阵列平板热管，所述相接为贴合相接。
8.根据权利要求6所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：所述第二热管为平板热管，所述第二热管为微热管阵列平板热管，所述相接为贴合相接。
9.根据权利要求6所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：所述半导体发电片的电线接头直接与灯泡相连，或通过蓄电池与灯泡相连。
10.根据权利要求6所述的太阳能光伏、光热综合发电系统，其特征在于：所述半导体发电片的电线接头与电池板的电线接头并联或串联。
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