CN105811878A - 电热联用聚光光伏系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电热联用聚光光伏系统，包括聚光组件、太阳能电池和热交换组件，聚光组件包括主聚光反射镜、副反射镜和二次聚光镜，热交换组件包括增透膜、玻璃板、太阳能电池、导热胶层、散热铝板、换热槽和外框，玻璃板覆盖于太阳能电池上，增透膜覆盖于玻璃板上，太阳能电池通过导热胶层粘贴于散热铝板，散热铝板固定于换热槽，换热槽的进冷水口与冷却水源连接且出热水口与用热水设备相连接，所述二次聚光镜的下表面紧贴所述增透膜的上表面，所述太阳能电池与用电设备连接。本发明不仅能够产生百倍于自然光照条件下电池产生的光电流，并且可以将太阳能电池热量吸收后用于供热水。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能技术领域，尤其涉及一种既能供电又能供热的聚光光伏技术。
背景技术
近年来，由于西部光伏电站的大规模上马，“弃光”问题越来越突出，国家也加大了对分布式光伏发电的支持，而分布式光伏更适合在靠近负荷中心的中东部地区发展。由于中东部地区土地成本相对较高，能源转化效率优于晶硅电池的聚光光伏将更适合产业化应用。
聚光光伏利理论上是用光学元件将太阳光汇聚后再进行利用发电的聚光太阳能技术。目前暂未普及应用。聚光部件以及太阳能电池的散热是聚光光伏技术中的关键性技术，是使聚光光伏技术广泛应用的关键技术问题。而且，现有技术中，一般仅仅采用太阳能的光能来发电，而将太阳能的热能直接散除，并不加以利用。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种电热联用聚光光伏系统，能够产生百倍于自然光照条件下电池产生的光电流，并且可以将太阳能电池热量吸收后用于供热水。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种电热联用聚光光伏系统，不仅能够产生百倍于自然光照条件下电池产生的光电流，并且可以将太阳能电池热量吸收后用于供热水。
本发明的一种电热联用聚光光伏系统，包括聚光组件、太阳能电池和热交换组件，所述聚光组件包括主聚光反射镜、副反射镜和二次聚光镜，所述主聚光反射镜呈碗状，所述主聚光反射镜的反射面向上，所述副反射镜位于所述主聚光反射镜的碗口的中心处，所述副反射镜的反射面向下，所述二次聚光镜位于所述主聚光反射镜的碗底中心处的反射面上，所述热交换组件包括增透膜、玻璃板、导热胶层、散热铝板、换热槽和外框，所述玻璃板覆盖于所述太阳能电池的上表面，所述增透膜覆盖于所述玻璃板的上表面，所述太阳能电池的下表面通过所述导热胶层粘贴于所述散热铝板的上表面，所述散热铝板固定于所述换热槽，且所述散热铝板的下表面与所述换热槽的上表面紧贴，所述外框位于所述增透膜、玻璃板、导热胶层和太阳能电池的外围，所述增透膜、玻璃板、太阳能电池和导热胶层皆于边缘处固定于所述外框，外框的下端固定于所述散热铝板，换热槽具有由导热金属制成的封闭的槽体以及位于槽体内部的呈扁平状的储水空间，所述槽体的一侧上端具有进冷水口，与所述槽体的一侧相对的另一侧的上端具有出热水口，所述进冷水口和所述出热水口皆与所述储水空间相通，所述进冷水口与冷却水源连接，所述出热水口与用热水设备相连接，所述二次聚光镜的下表面紧贴所述增透膜的上表面，所述太阳能电池与用电设备连接。
进一步的，所述散热铝板的下表面尺寸与所述换热槽的上表面尺寸相同，所述散热铝板的上表面尺寸大于所述太阳能电池的下表面尺寸。
进一步的，所述增透膜为氟化钙膜、氟化镁膜、氧化钛膜、硫化铅膜、硒化铅膜、陶瓷红外光膜或乙烯基倍半硅氧烷杂化膜。
进一步的，所述太阳能电池为三结砷化镓太阳能电池。
进一步的，所述换热槽的槽体是由铜制成的铜槽体或是由铝制成的铝槽体。
进一步的，所述散热铝板的外表面和所述换热槽的外表面覆盖有隔热材料层，所述隔热材料层为隔热涂层、隔热包裹层或隔热贴膜。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明的电热联用聚光光伏系统包括聚光组件、太阳能电池和热交换组件，聚光组件将太阳光依次经过主聚光反射镜、副反射镜和二次聚光镜后聚焦几百至上千倍后投射太阳能电池表面，使单位面积的太阳能电池产生的光电流数百倍于自然光照条件下电池产生的光电流，热交换组件可以吸收太阳能电池的热量，并且吸收的热量用于将冷却水加热成热水，将热水供给用热水设备使用。综上，本发明的电热联用聚光光伏系统是一种集发电、供电、供热于一体的光伏系统。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2为图1的A部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
参见图1和图2，本发明一较佳实施例所述的电热联用聚光光伏系统，包括聚光组件1、太阳能电池2和热交换组件3，所述聚光组件1包括主聚光反射镜11、副反射镜12和二次聚光镜13，所述主聚光反射镜呈碗状，所述主聚光反射镜的反射面向上，所述副反射镜位于所述主聚光反射镜的碗口的中心处，所述副反射镜的反射面向下，所述二次聚光镜位于所述主聚光反射镜的碗底中心处的反射面上，所述热交换组件3包括增透膜31、玻璃板32、导热胶层33、散热铝板34、换热槽35和外框36，所述玻璃板覆盖于所述太阳能电池的上表面，所述增透膜覆盖于所述玻璃板的上表面，所述太阳能电池的下表面通过所述导热胶层粘贴于所述散热铝板的上表面，所述散热铝板固定于所述换热槽，且所述散热铝板的下表面与所述换热槽的上表面紧贴，所述外框位于所述增透膜、玻璃板、导热胶层和太阳能电池的外围，所述增透膜、玻璃板、太阳能电池和导热胶层皆于边缘处固定于所述外框，所述外框的下端固定于所述散热铝板，所述换热槽具有由导热金属制成的封闭的槽体以及位于槽体内部的呈扁平状的储水空间37，所述槽体的一侧上端具有进冷水口，与所述槽体的一侧相对的另一侧的上端具有出热水口，所述进冷水口和所述出热水口皆与所述储水空间相通，所述进冷水口与冷却水源4连接，所述出热水口与用热水设备5相连接，所述二次聚光镜的下表面紧贴所述增透膜的上表面，所述太阳能电池与用电设备6连接。
所述散热铝板的下表面尺寸与所述换热槽的上表面尺寸相同，所述散热铝板的上表面尺寸大于所述太阳能电池的下表面尺寸。
所述增透膜为氟化钙膜、氟化镁膜、氧化钛膜、硫化铅膜、硒化铅膜、陶瓷红外光膜或乙烯基倍半硅氧烷杂化膜。
所述太阳能电池为三结砷化镓太阳能电池。
所述换热槽的槽体是由铜制成的铜槽体或是由铝制成的铝槽体。
所述散热铝板的外表面和所述换热槽的外表面覆盖有隔热材料层38，所述隔热材料层为隔热涂层、隔热包裹层或隔热贴膜。
本发明的工作原理如下：聚光组件将太阳光依次经过主聚光反射镜、副反射镜和二次聚光镜后聚焦几百至上千倍后投射太阳能电池表面，使单位面积的太阳能电池产生的光电流数百倍于自然光照条件下电池产生的光电流；热交换组件可以吸收太阳能电池的热量，并且吸收的热量用于将冷却水加热成热水，将热水供给用热水设备使用。；本发明的电热联用聚光光伏系统是一种集发电、供电、供热于一体的光伏系统。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种电热联用聚光光伏系统，其特征在于：包括聚光组件(1)、太阳能电池(2)和热交换组件(3)，所述聚光组件(1)包括主聚光反射镜(11)、副反射镜(12)和二次聚光镜(13)，所述主聚光反射镜呈碗状，所述主聚光反射镜的反射面向上，所述副反射镜位于所述主聚光反射镜的碗口的中心处，所述副反射镜的反射面向下，所述二次聚光镜位于所述主聚光反射镜的碗底中心处的反射面上，所述热交换组件(3)包括增透膜(31)、玻璃板(32)、导热胶层(33)、散热铝板(34)、换热槽(35)和外框(36)，所述玻璃板覆盖于所述太阳能电池的上表面，所述增透膜覆盖于所述玻璃板的上表面，所述太阳能电池的下表面通过所述导热胶层粘贴于所述散热铝板的上表面，所述散热铝板固定于所述换热槽，且所述散热铝板的下表面与所述换热槽的上表面紧贴，所述外框位于所述增透膜、玻璃板、导热胶层和太阳能电池的外围，所述增透膜、玻璃板、太阳能电池和导热胶层皆于边缘处固定于所述外框，所述外框的下端固定于所述散热铝板，所述换热槽具有由导热金属制成的封闭的槽体以及位于槽体内部的呈扁平状的储水空间(37)，所述槽体的一侧上端具有进冷水口，与所述槽体的一侧相对的另一侧的上端具有出热水口，所述进冷水口和所述出热水口皆与所述储水空间相通，所述进冷水口与冷却水源(4)连接，所述出热水口与用热水设备(5)相连接，所述二次聚光镜的下表面紧贴所述增透膜的上表面，所述太阳能电池与用电设备(6)连接。
2.根据权利要求1所述的电热联用聚光光伏系统，其特征在于：所述散热铝板的下表面尺寸与所述换热槽的上表面尺寸相同，所述散热铝板的上表面尺寸大于所述太阳能电池的下表面尺寸。
3.根据权利要求1所述的电热联用聚光光伏系统，其特征在于：所述增透膜为氟化钙膜、氟化镁膜、氧化钛膜、硫化铅膜、硒化铅膜、陶瓷红外光膜或乙烯基倍半硅氧烷杂化膜。
4.根据权利要求1所述的电热联用聚光光伏系统，其特征在于：所述太阳能电池为三结砷化镓太阳能电池。
5.根据权利要求1所述的电热联用聚光光伏系统，其特征在于：所述换热槽的槽体是由铜制成的铜槽体或是由铝制成的铝槽体。
6.根据权利要求1所述的电热联用聚光光伏系统，其特征在于：所述散热铝板的外表面和所述换热槽的外表面覆盖有隔热材料层(38)，所述隔热材料层为隔热涂层、隔热包裹层或隔热贴膜。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160727 |