CN109114827A - 一种槽式聚光pv/t混合系统 - Google Patents
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Abstract
一种槽式聚光PV/T混合系统，系统包括槽式聚光器、滤光片、真空管、吸热涂层、传热流体管道、导热胶、太阳能电池、冷却管道。槽式聚光器置于整个系统最下方；滤光片置于槽式聚光器的上方，并且位于光线汇聚处，将槽式聚光器汇聚的光线分为长波和短波两部分；真空管置于滤光片上方接受从滤波片透射过来的长波；吸热涂层电镀在真空管内壁；传热流体管道安装在真空管内与真空管发生热交换；冷却管道置于滤光片下方，冷却管道上安装了若干片太阳能电池；太阳能电池通过导热胶粘贴在冷却管道上。本发明提出了一种新型槽式聚光PV/T系统，通过滤光片的分光原理，提升了传统槽式聚光PV/T混合系统的热能品质和降低电池运行的温度。
Description
技术领域
本发明涉及一种槽式聚光PV/T混合系统，属于光伏技术领域。
背景技术
太阳能光伏发电是目前最受关注的可再生能源利用方式之一。由于在对光伏电池原料提取的过程中会消耗大量能量并造成环境污染，所以减少光伏电池的使用量有着积极的意义。槽式聚光PV/T混合系统可以有效降低电池的使用并且还能获得额外的热能。但是普通的槽式聚光PV/T混合系统在性能输出特性上仍然存在这热能品质较差以及光伏电池温度较高的缺陷。本发明旨在介绍一种新型槽式聚光PV/T混合系统从而解决上述问题。
发明内容
本发明通过滤光片将太阳能分为长波与短波两部分，其中不能被太阳能电池利用的长波部分用于太阳能集热器进行光热利用，能被太阳能电池利用的短波用于光电转化。
通过对一般的槽式聚光PV/T混合系统加入一个分光单元，充分发挥太阳能电池对特定波段的高吸收率的优势，提高太阳能电池的光电转化效率。另一方面将不利于太阳能电池光电转化的长波分离到集热器上进行光热利用，提高了太阳能的利用率和降低电池的运行温度。
本发明的目的是提供一种聚光槽式PV/T混合系统。在现有的槽式聚光技术上，利用滤光片分光作用，使太阳能电池保持一个较低温度运行并且提升槽式聚光系统热能品质。
系统包括槽式聚光器、滤光片、真空管、吸热涂层、传热流体管道、导热胶、太阳能电池、冷却管道；
所述槽式聚光器置于整个系统最下方，用于将太阳光集中；所述滤光片置于槽式聚光器的上方，并且位于光线汇聚处，将槽式聚光器汇聚的光线分为长波和短波两部分；所述真空管置于滤光片上方接受从滤波片透射过来的长波；所述吸热涂层电镀在真空管内壁；所述传热流体管道安装在真空管内与真空管发生热交换；所述冷却管道置于滤光片下方，所述冷却管道上安装了若干片太阳能电池，用于接受滤光片反射过来的短波；所述太阳能电池通过导热胶粘贴在冷却管道上。
优选地，上述槽式聚光器为槽式平面镜聚光器，形状为圆弧状。
优选地，上述滤光片的材料为TiO2和SiO2。
优选地，上述吸热涂层是使用电镀法镀在真空管内壁黑铬涂层。
优选地，上述传热流体管道的换热介质为硅油。
优选地，上述太阳能电池为三结砷化镓电池，材料为GaInP/GaInAs/Ge。
优选地，上述冷却管道呈圆弧状，里面的冷却介质为水。
优选地，上述导热胶的材料为Sn95Ag5。
本发明所达到的有益效果：
1、通过槽式聚光装置提高整个光伏系统的太阳能流密度，提高装置的输出能量。
2、通过滤光片将太阳光分为两部分，不能用于聚光电池光电转化的光波进行光热转化，能用于光电转化的光波透射到电池上进行光电转化。一方面提升了传统热电联产装置的热能品质，另一方面保持太阳能电池在较低温度下运行，提升太阳能电池的效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，一种新型槽式聚光PV/T混合系统，所述系统包括槽式聚光器1、滤光片2、真空管3、吸热涂层4、传热流体管道5、导热胶6、太阳能电池7、冷却管道8；
所述槽式聚光器1置于整个系统最下方，用于将太阳光集中；所述滤光片2置于槽式聚光器1的上方，并且位于光线汇聚处，将槽式聚光器1汇聚的光线分为长波和短波两部分；所述真空管3置于滤光片2上方接受从滤波片2透射过来的长波；所述吸热涂层4电镀在真空管3内壁；所述传热流体管道5安装在真空管3内与真空管3发生热交换；所述冷却管道8置于滤光片2下方，所述冷却管道8上安装了若干片太阳能电池7，用于接受滤光片2反射过来的短波；所述太阳能电池7通过导热胶6粘贴在冷却管道8上。
优选地，上述槽式聚光器1为槽式平面镜聚光器，形状为圆弧状。
上述滤光片2对波长大于1200nm的透射率大于90%，对波长小于1200nm的反射率大于90%。
优选地，上述滤光片2的材料为TiO2和SiO2。
优选地，上述吸热涂层4是使用电镀法镀在真空管3内壁黑铬涂层。
优选地，上述传热流体管道5的换热介质为硅油。
优选地，上述太阳能电池7为三结砷化镓电池，材料为GaInP/GaInAs/Ge。
优选地，上述冷却管道8呈圆弧状，里面的冷却介质为水。
优选地，上述导热胶6的材料为Sn95Ag5。
本发明的工作原理如下：
在本发明中，如图1所示，首先太阳光照射到槽式聚光器1进行光线汇聚，汇聚后的光线入射到滤光片2上。滤光片2将入射到表面的太阳光分为两部分，一部分为太阳能电池7不能利用的长波（波长大于1200nm）；另一部分为太阳能电池7可以进行光电转化的短波（波长小于1200nm）。长波透射过滤光片2照射到真空管3上进行光热利用，真空管3道内的传热流体管道5与真空管3进行热量交换将真空管3上的热量带走利用。短波由于滤光片2的选择性不能透射过滤光片2而被反射到太阳能电池7上进行光电转化，太阳能电池7运行过程中产生的热量通过其背面的冷却管道8带走，保持太阳能电池7在一个较低温度下运行。整个新系统通过滤光片2的分光作用，将长波专门用来进行光热利用，提升了热能品质；将适合用于光电转化的短波用来光电转化，提升了太阳能电池的效率和降低太阳能电池的温度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，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形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述系统包括槽式聚光器、滤光片、真空管、吸热涂层、传热流体管道、导热胶、太阳能电池、冷却管道；
所述槽式聚光器置于整个系统最下方，用于将太阳光集中；所述滤光片置于槽式聚光器的上方，并且位于光线汇聚处，将槽式聚光器汇聚的光线分为长波和短波两部分；所述真空管置于滤光片上方接受从滤波片透射过来的长波；所述吸热涂层电镀在真空管内壁；所述传热流体管道安装在真空管内与真空管发生热交换；所述冷却管道置于滤光片下方，所述冷却管道上安装了若干片太阳能电池，用于接受滤光片反射过来的短波；所述太阳能电池通过导热胶粘贴在冷却管道上。
2.根据权利要求1所述的一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述槽式聚光器为槽式平面镜聚光器，形状为圆弧状。
3.根据权利要求1所述的一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述滤光片的材料为TiO2和SiO2。
4.根据权利要求1所述的一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述吸热涂层是使用电镀法镀在真空管内壁黑铬涂层。
5.根据权利要求1所述的一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述传热流体管道的换热介质为硅油。
6.根据权利要求1所述的一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述太阳能电池为三结砷化镓电池，材料为GaInP/GaInAs/Ge。
7.根据权利要求1所述的一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述冷却管道呈圆弧状，里面的冷却介质为水。
8.根据权利要求1所述的一种新型槽式聚光PV/T混合系统，其特征在于：所述导热胶的材料为Sn95Ag5。
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