CN107276494A - 一种自冷却光热复合发电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自冷却光热复合发电装置，包括光伏板、吸热板、腔板、温差发电核芯和散热器；光伏板设在吸热板的一侧，腔板一侧设在吸热板的另一侧，使得腔板和吸热板之间成型有余热回收腔；温差发电核芯一侧设在腔板另一侧，散热器设在温差发电核芯另一侧，即温差发电核芯设在腔板和散热器之间。本发明中，光伏板将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换后，多余的热量通过温差发电核芯再次转变成电能，即完成二次光电转换，避免多余的热量使得光伏板温度升高，而且避免浪费热量，提高转换效率，能解决现有技术中光伏板的光电转换效率低，而损失的能量使得光伏板温度升高而导致使用寿命缩短的问题。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能利用技术领域，特别涉及一种自冷却光热复合发电装置。
背景技术
随着化石能源的枯竭，世界环境的日益恶化，在能源和环境问题日益严峻的今天，清洁新能源的应用尤为重要，可再生能源的重要利用方式-太阳能的利用正越来越受到关注。太阳能光伏发电(PV)是一种把太阳能直接转化我电能的发电系统，是一种应用广泛的新能源系统。
光伏板在1000w/㎡(25℃)条件下的理论发电下利率不到20％，同时随温度升高发电量会不断下降，即光伏板的转换效率随光伏板温度升高而下降，在实际应用工况，光伏板的光电转换效率低于15％，导致大量的能量损失，造成浪费，而损失的太阳能转成热能形式使得在工作状态的光伏板温度升高，温度升高后的光伏板的光电转换效率降低，而且使用寿命缩短。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种自冷却光热复合发电装置，光伏板将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换后，多余的热量通过温差发电核芯再次转变成电能，即完成二次光电转换，避免多余的热量使得光伏板温度升高，而且避免浪费热量，提高转换效率，能解决现有技术中光伏板的光电转换效率低，而损失的能量使得光伏板温度升高而导致使用寿命缩短的问题。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
一种自冷却光热复合发电装置，包括光伏板、吸热板、腔板、温差发电核芯和散热器；
光伏板设在吸热板的一侧，腔板一侧设在吸热板的另一侧，使得腔板和吸热板之间成型有余热回收腔；
温差发电核芯一侧设在腔板另一侧，散热器设在温差发电核芯另一侧，即温差发电核芯设在腔板和散热器之间。
进一步地，吸热板内设有微通道，微通道与余热回收腔流体连通。
进一步地，还包括回流管；回流管一端与余热回收腔流体连通，回流管另一端与微通道流体连通，使得微通道、余热回收腔和回流管依次流体连通并形成循环回路。
进一步地，吸热板另一侧设有连接部，腔板一侧设在连接部上，使得腔板和吸热板之间成型有余热回收腔。
进一步地，还包括保温板，保温板设在吸热板另一侧，连接部贯穿保温板并与腔板一侧设置在一起。
进一步地，温差发电核芯表面涂布有导热硅脂，或者，温差发电核芯表面粘贴有导热石墨垫。
进一步地，吸热板上靠近光伏板的一侧表面涂覆有红外减反膜层。
进一步地，还包括铝合金框架，吸热板设在铝合金框架上。
进一步地，铝合金框架上设有卡槽，吸热板卡接在卡槽内。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：由于光伏板安装在吸热板的一侧，腔板一侧安装在吸热板的另一侧，使得腔板和吸热板之间成型有余热回收腔，而温差发电核芯一侧安装在腔板另一侧，散热器安装在温差发电核芯另一侧，即温差发电核芯安装在腔板和散热器之间；光伏板将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换后，多余的热量在余热回收腔中进行聚集，使得温差发电核芯一侧被加热形成热面，而散热器安装在温差发电核芯另一侧，使得温差发电核芯另一侧被冷却形成冷面，进而使得温差发电核进行电能的转换，即多余的热量通过温差发电核芯再次转变成电能，以完成二次光电转换，避免多余的热量使得光伏板温度升高，而且避免浪费热量，提高转换效率，能解决现有技术中光伏板的光电转换效率低，而损失的能量使得光伏板温度升高而导致使用寿命缩短的问题。
附图说明
图1为本发明自冷却光热复合发电装置的一种实施方式的结构示意图；
图2为本发明自冷却光热复合发电装置的分解结构示意图；
图3为图1所示A-A方向的剖视结构示意图；
图4为图3所示B部的放大结构示意图；
图5为图3所示C部的放大结构示意图。
图中：1、光伏板；2、吸热板；21、连接部；3、腔板；4、温差发电核芯；5、散热器；6、回流管；7、保温板；8、铝合金框架；101、余热回收腔；102、微通道。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
请参见图1-图5，本发明涉及一种自冷却光热复合发电装置，包括光伏板1、吸热板2、腔板3、温差发电核芯4、散热器5、回流管6和保温板7。
光伏板1直接贴合在吸热板2的一侧，并且光伏板1和吸热板2之间采用光伏涂覆工艺密封，保证光伏板1和吸热板2之间的密封性。该光伏板1可以将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换，完成一次光电转换后，多余的热量传递至吸热板2。
在吸热板2上靠近光伏板1的一侧表面可以涂覆有红外减反膜层，涂覆有红外减反膜层的吸热板2可以提高热量的吸收能力，使得光伏板1的工作温度更低，而工作温度低的光伏板1的光电转换效率会更高，另外，工作温度低可以延长该光伏板1的使用寿命，即可以延长该自冷却光热复合发电装置的使用寿命。
保温板7通过螺钉安装在吸热板2另一侧，该保温板7对吸热板2的进行保温，防止热量大量流失。在吸热板2另一侧还成型有连接部21，该连接部21贯穿保温板7，使用螺钉将腔板3一侧与该连接部21固定安装在一起，使得腔板3和吸热板2之间成型有余热回收腔101，光伏板1将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换后，多余的热量在余热回收腔101中进行聚集。其中，保温板7可以采用保温棉或者保温泡沫制成。
本实施例中，保温板7通过螺钉安装在吸热板2另一侧。在其他实施例中，保温板7可以直接粘合在吸热板2另一侧，或者，保温板7可以通过螺栓安装在吸热板2另一侧，或者，保温板7可以通过插合的方式安装在吸热板2另一侧。只要保证保温板7对吸热板2的进行保温，防止热量大量流失即可。
本实施例中，使用螺钉将腔板3一侧与该连接部21固定安装在一起。在其他实施例中，可以使用螺栓将腔板3一侧与该连接部21固定安装在一起，或者，可以通过插合的方式将腔板3一侧与该连接部21固定安装在一起。只要保证腔板3和吸热板2之间成型有余热回收腔101即可。
吸热板2内成型有微通道102，该微通道102与余热回收腔101流体连通，而回流管6一端直接焊接在腔板3上并与余热回收腔101流体连通，回流管6另一端直接焊接在吸热板2上并与微通道102流体连通，即微通道102、余热回收腔101和回流管6依次流体连通并形成循环回路。在光伏板1将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换后，多余的热量使得微通道102内的液相由于高温作用下进行蒸发，进行由液相转变成气相，转换后的气相(即蒸汽)沿微通道102向上移动，进入到余热回收腔101进行聚集，使得温差发电核芯4一侧被加热，该气相释放热量后液化成液相，之后，该液相通过回流管6再次回到吸热板2的微通道102内，为下一次的高温蒸发做准备，完成一个循环。
本实施例中，回流管6一端直接焊接在腔板3上。在其他实施例中，回流管6一端可以通过螺纹连接的方式固定在腔板3上。只要回流管6一端与余热回收腔101流体连通即可。
本实施例中，回流管6另一端直接焊接在吸热板2上。在其他实施例中，回流管6另一端可以通过螺纹连接的方式固定在吸热板2上。只要回流管6另一端与微通道102流体连通即可。
温差发电核芯4表面涂布有导热硅脂，热量可以通过导热硅脂更好地传送至该温差发电核芯4，涂布有导热硅脂的温差发电核芯4一侧安装在腔板3另一侧，而散热器5安装在温差发电核芯4另一侧，即散热器5通过螺钉安装在腔板3另一侧上，使得温差发电核芯4夹在腔板3和散热器5之间。在光伏板1将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换后，多余的热量在余热回收腔101中进行聚集并使得温差发电核芯4一侧被加热形成热面，由于散热器5安装在温差发电核芯4另一侧(或者散热器5也可以采用水冷式的散热装置)，使得温差发电核芯4另一侧被冷却形成冷面，进而使得温差发电核进行电能的转换，即多余的热量通过温差发电核芯4再次转变成电能，以完成二次光电转换，避免多余的热量使得光伏板1温度升高，而且避免浪费热量，提高转换效率。由于光伏板1的工作温度低，可以提高光电转换效率，另外，工作温度低可以延长该自冷却光热复合发电装置的使用寿命。
本实施例中，温差发电核芯4表面涂布有导热硅脂。在其他实施例中，温差发电核芯4表面粘贴有导热石墨垫。只要保证热量可以更好地传送至该温差发电核芯4即可。
该自冷却光热复合发电装置还包括铝合金框架8，铝合金框架8上成型有卡槽，吸热板2直接卡接在卡槽上，即吸热板2固定安装在铝合金框架8上，使得铝合金框架8为自冷却光热复合发电装置的整体部件提供支撑载体。
本实施例中，吸热板2直接卡接在卡槽上。在其他实施例中，可以使用螺栓或螺丝将吸热板2固定在卡槽上。只要保证吸热板2固定安装在铝合金框架8上即可。
使用本发明时，由于光伏板1安装在吸热板2的一侧，腔板3一侧安装在吸热板2的另一侧，使得腔板3和吸热板2之间成型有余热回收腔101，而温差发电核芯4一侧安装在腔板3另一侧，散热器5安装在温差发电核芯4另一侧，即温差发电核芯4安装在腔板3和散热器5之间；光伏板1将太阳能转变成电能，即完成一次光电转换后，多余的热量在余热回收腔101中进行聚集，使得温差发电核芯4一侧被加热形成热面，而散热器5安装在温差发电核芯4另一侧，使得温差发电核芯4另一侧被冷却形成冷面，进而使得温差发电核进行电能的转换，即多余的热量通过温差发电核芯4再次转变成电能，以完成二次光电转换，避免多余的热量使得光伏板1温度升高，而且避免浪费热量，提高转换效率，能解决现有技术中光伏板1的光电转换效率低，而损失的能量使得光伏板1温度升高而导致使用寿命缩短的问题。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种自冷却光热复合发电装置，其特征在于：包括光伏板、吸热板、腔板、温差发电核芯和散热器；
所述光伏板设在吸热板的一侧，所述腔板一侧设在吸热板的另一侧，使得所述腔板和吸热板之间成型有余热回收腔；
所述温差发电核芯一侧设在腔板另一侧，所述散热器设在温差发电核芯另一侧，即所述温差发电核芯设在腔板和散热器之间。
2.根据权利要求1所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：所述吸热板内设有微通道，所述微通道与余热回收腔流体连通。
3.根据权利要求2所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：还包括回流管；所述回流管一端与余热回收腔流体连通，所述回流管另一端与微通道流体连通，使得所述微通道、余热回收腔和回流管依次流体连通并形成循环回路。
4.根据权利要求1所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：所述吸热板另一侧设有连接部，所述腔板一侧设在连接部上，使得所述腔板和吸热板之间成型有所述余热回收腔。
5.根据权利要求4所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：还包括保温板，所述保温板设在所述吸热板另一侧，所述连接部贯穿所述保温板并与所述腔板一侧设置在一起。
6.根据权利要求1所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：所述温差发电核芯表面涂布有导热硅脂，或者，所述温差发电核芯表面粘贴有导热石墨垫。
7.根据权利要求1所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：所述吸热板上靠近光伏板的一侧表面涂覆有红外减反膜层。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：还包括铝合金框架，所述吸热板设在铝合金框架上。
9.根据权利要求8所述的自冷却光热复合发电装置，其特征在于：所述铝合金框架上设有卡槽，所述吸热板卡接在所述卡槽内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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