CN107147353B - 一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统，包括聚光发电装置、聚光镜装置和循环水箱装置，聚光发电装置包括底座、支撑立柱、传动减速控制器、双轴跟踪机械结构、摆杆控制电机、电机支撑立柱，聚光镜装置包括光伏发电聚光镜单元、聚光镜单元连接铝板和太阳能电池板，循环水箱装置包括循环水箱、水箱连接管道和水箱支架，光伏发电聚光镜单元呈漏斗状，其底端通过铰接与双轴跟踪机械结构固定，传动减速控制器控制所述双轴跟踪机械结构旋转，使聚光镜装置以光照角度为基础旋转并接收太阳光能进行发电。本发明维护方便、维修费用低廉、降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及光伏太阳能的综合利用应用领域，特别涉及一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统。
背景技术
目前，已公布的太阳能光伏光热综合利用系统大多采用聚光方式来提高发电效率，但均存在以下问题：(1)聚光模块难于维护，一旦聚光镜出现破损则需要将连在一起的聚光单元进行更换，这导致维护费用高昂；(2)聚光镜大多采用镜面作为反射镜，易于破损，并且体积和重量均较大，造成需选用大扭矩跟踪机构，装置整体费用增加。
发明内容
为解决上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统，以达到维护方便、维修费用低廉、降低成本的目的。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统，包括聚光发电装置、聚光镜装置和循环水箱装置，所述聚光发电装置包括底座、支撑立柱、传动减速控制器、双轴跟踪机械结构、摆杆控制电机、电机支撑立柱，所述聚光镜装置包括光伏发电聚光镜单元、聚光镜单元连接铝板和太阳能电池板，所述循环水箱装置包括循环水箱、水箱连接管道和水箱支架，所述底座的两端分别与支撑立柱和电机支撑立柱相连接而形成发电装置的基础框架，所述传动减速控制器设置在所述支撑立柱上，所述双轴跟踪机械结构设置在所述传动减速控制器的两侧边上，所述聚光镜单元连接铝板固定设置在所述双轴跟踪机械结构上，所述太阳能电池板固定设置在所述聚光镜单元连接铝板上，所述光伏发电聚光镜单元呈漏斗状，其底端通过铰接与所述双轴跟踪机械结构固定，所述太阳能电池板位于所述光伏发电聚光镜单元漏斗的底端，所述摆杆控制电机设置在所述电机支撑立柱上，且其与所述传动减速控制器电连接，所述传动减速控制器控制所述双轴跟踪机械结构旋转，使聚光镜装置以光照角度为基础旋转并接收太阳光能进行发电，所述循环水箱设置在所述水箱支架上，所述循环水箱包括冷水水箱和热水水箱，所述冷水水箱通过水管经过所述太阳能电池板底端与热水水箱相连接，形成循环回路。
优选的，所述传动减速控制器内部由减速器和直流电机构成，通过PLC编程控制聚光镜装置随着光照角度在一天中的变化进行旋转。
优选的，所述光伏发电聚光镜单元的漏斗状由若干轻质铝板呈一定倾斜角度拼接而成，每一块铝板的表面均贴有高倍太阳光反射膜，实现对太阳光线的聚光作用。
优选的，所述循环水箱还包括一恒温水箱，所述恒温水箱上设置有冷水入水口的第一管口，水循环路线为水管自冷水水箱底部接出经过太阳能电池板下方最终回到热水水箱将热水收集。
优选的，所述热水水箱上设置有热水出水口的第二管口。
优选的，所述水箱支架是由三层框架组成，每一层框架用于放置一个循环水箱其与其相连接的水管。
优选的，所述水箱支架底部安有滑轮，使得所述循环水箱装置可根据需要进行移动。
优选的，所述光伏发电聚光镜单元设置有相互平行的两排，每排设置有两个。
优选的，所述底座由统一规格具有较高互换性的铝制材料连接组合而成，铝制材料底面为正方形，侧面留有通槽便于用于连接的螺丝放置。
通过上述技术方案，本发明提供的聚光光伏光热太阳能综合利用系统，其包含了铝板反射面、机械机构和光热水路，可实时跟踪太阳光线，提高聚光效果增加发电功率，采用铝板替代聚光镜，铝板上粘贴高倍反射膜，一旦反射膜破损可方便更换，并大大降低了装置重量并节省了装置费用，本系统支撑结构便于拆卸，反射板方便替换，光热水路提高了太阳能的综合利用效率。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明；
图1为本发明实施例所公开的一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统的聚光发电装置的结构示意图；
图2为本发明实施例所公开的一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统的聚光发电装置的示意图；
图3为本发明实施例所公开的一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统的循环水箱装置的主视结构示意图；
图4为本发明实施例所公开的一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统的循环水箱装置的结构示意图。
图中：
1、底座；2、支撑立柱；3、传动减速控制器；4、双轴跟踪机械结构；5、太阳能电池板；6、光伏发电聚光镜单元；7、铝板；8、电机支撑立柱；9、聚光镜单元连接铝板；10、循环水箱；11、水箱连接管道；12、水箱支架；13、第一管口；14、第二管口；15、太阳光反射膜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供的一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统，如图1-4所示，包括聚光发电装置、聚光镜装置和循环水箱装置，所述聚光发电装置包括底座1、支撑立柱2、传动减速控制器3、双轴跟踪机械结构4、摆杆控制电机、电机支撑立柱8，所述聚光镜装置包括光伏发电聚光镜单元6、聚光镜单元连接铝板9和太阳能电池板5，所述循环水箱装置包括循环水箱10、水箱连接管道11和水箱支架12，所述底座1的两端分别与支撑立柱2和电机支撑立柱8相连接而形成发电装置的基础框架，所述传动减速控制器3设置在所述支撑立柱2上，所述双轴跟踪机械结构4设置在所述传动减速控制器3的两侧边上，所述聚光镜单元连接铝板9固定设置在所述双轴跟踪机械结构4上，所述太阳能电池板5固定设置在所述聚光镜单元连接铝板9上，所述光伏发电聚光镜单元6呈漏斗状，其底端通过铰接与所述双轴跟踪机械结构4固定，所述光伏发电聚光镜单元6的漏斗状由若干轻质铝板7呈一定倾斜角度拼接而成，每一块铝板7的表面均贴有高倍太阳光反射膜15，实现对太阳光线的聚光作用，同时也克服了线聚光、点聚光造成的聚光光强不均衡的问题，使太阳能电池板5光照强度均衡，延长其使用寿命，所述光伏发电聚光镜单元6设置有相互平行的两排，每排设置有两个；所述太阳能电池板5位于所述光伏发电聚光镜单元6漏斗的底端，所述摆杆控制电机设置在所述电机支撑立柱8上，且其与所述传动减速控制器3电连接，所述传动减速控制器3控制所述双轴跟踪机械结构4旋转，使聚光镜装置以光照角度为基础旋转并接收太阳光能进行发电，所述循环水箱10设置在所述水箱支架12上，所述循环水箱10包括冷水水箱、热水水箱和恒温水箱，所述恒温水箱上设置有冷水入水口的第一管口13，所述热水水箱上设置有热水出水口的第二管口14，水循环路线为水管自冷水水箱底部接出经过太阳能电池板5下方最终回到热水水箱将热水收集，形成循环回路。
为了克服聚光收集太阳能效率较低的问题，所述传动减速控制器3内部由减速器和直流电机构成，通过PLC编程控制聚光镜装置随着光照角度在一天中的变化进行旋转，使得聚光可根据设定的太阳光跟踪角度实现自动跟踪控制，可根据太阳的变化角度按照设定方式自行调节，大大提高了太阳能的收集效率，提高其利用价值。
所述水箱支架12是由三层框架组成，每一层框架用于放置一个循环水箱10其与其相连接的水管，为了克服难于移动循环水箱装置、添加冷水、输出热水困难的问题，所述水箱支架12底部安有滑轮，使得所述循环水箱装置可根据需要进行移动，便于循环水箱的装置任意移动，添加冷水和输出热水均比较方便，使其更加人性化、合理化。
为了克服装拆卸困难的问题，所述底座1由统一规格具有较高互换性的铝制材料连接组合而成，铝制材料底面为正方形，侧面留有通槽便于用于连接的螺丝放置，给连接螺钉留有了足够的放置空间，固定规格的铝制材料也使得机械组合装置整体互换性能提高，便于安装和更换。
为了克服太阳能电池板5由于温度升高而发电效率降低的问题，本系统将光热和光伏结合起来，光热模块不但可以利用光伏部分无法利用的波长的光，而且可以给太阳能电池板5进行降温，最大化的提高了太阳能电池板的发电效率。
本发明公开的一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统，其包含了铝板反射面、机械机构和光热水路，可实时跟踪太阳光线，提高聚光效果增加发电功率，采用铝板替代聚光镜，铝板上粘贴高倍反射膜，一旦反射膜破损可方便更换，并大大降低了装置重量并节省了装置费用，本系统支撑结构便于拆卸，反射板方便替换，光热水路提高了太阳能的综合利用效率。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (1)
1.一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统，其特征在于，包括聚光发电装置、聚光镜装置和循环水箱装置，所述聚光发电装置包括底座(1)、支撑立柱(2)、传动减速控制器(3)、双轴跟踪机械结构(4)、摆杆控制电机、电机支撑立柱(8)，所述聚光镜装置包括光伏发电聚光镜单元(6)、聚光镜单元连接铝板(9)和太阳能电池板(5)，所述循环水箱装置包括循环水箱(10)、水箱连接管道(11)和水箱支架(12)，所述底座(1)的两端分别与支撑立柱(2)和电机支撑立柱(8)相连接而形成发电装置的基础框架，所述传动减速控制器(3)设置在所述支撑立柱(2)上，所述传动减速控制器(3)内部由减速器和直流电机构成，通过PLC编程控制聚光镜装置随着光照角度在一天中的变化进行旋转，所述双轴跟踪机械结构(4)设置在所述传动减速控制器(3)的两侧边上，所述聚光镜单元连接铝板(9)固定设置在所述双轴跟踪机械结构(4)上，所述太阳能电池板(5)固定设置在所述聚光镜单元连接铝板(9)上，所述光伏发电聚光镜单元(6)呈漏斗状，其底端通过铰接与所述双轴跟踪机械结构(4)固定，所述太阳能电池板(5)位于所述光伏发电聚光镜单元(6)漏斗的底端，所述光伏发电聚光镜单元(6)的漏斗状由若干轻质铝板(7)呈一定倾斜角度拼接而成，每一块铝板(7)的表面均贴有高倍太阳光反射膜(15)，实现对太阳光线的聚光作用，所述光伏发电聚光镜单元(6)设置有相互平行的两排，每排设置有两个，所述摆杆控制电机设置在所述电机支撑立柱(8)上，且其与所述传动减速控制器(3)电连接，所述传动减速控制器(3)控制所述双轴跟踪机械结构(4)旋转，使聚光镜装置以光照角度为基础旋转并接收太阳光能进行发电，所述循环水箱(10)设置在所述水箱支架(12)上，所述循环水箱(10)包括冷水水箱、热水水箱和恒温水箱，所述冷水水箱通过水管经过所述太阳能电池板(5)底端与热水水箱相连接，形成循环回路，所述恒温水箱上设置有冷水入水口的第一管口，水循环路线为水管自冷水水箱底部接出经过太阳能电池板(5)下方最终回到热水水箱将热水收集，所述热水水箱上设置有热水出水口的第二管口，所述水箱支架(12)是由三层框架组成，每一层框架用于放置一个循环水箱(10)其与其相连接的水管，所述水箱支架(12)底部安有滑轮，使得所述循环水箱装置可根据需要进行移动，所述底座(1)由统一规格具有较高互换性的铝制材料连接组合而成，铝制材料底面为正方形，侧面留有通槽便于用于连接的螺丝放置。
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| GR01 | Patent grant | ||
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