CN114314722A - 一种聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置 - Google Patents
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Abstract
一种聚光光伏‑蒸汽‑热电太阳能全光谱利用装置，包括聚光光伏系统、蒸发冷却系统和热电系统；聚光光伏系统包括光伏电池；蒸发冷却系统包括蒸发层、冷却铜板和海水池，蒸发层的一部分伸入至海水池吸取海水，蒸发层的一面与冷却铜板的一面之间形成蒸汽腔，另一面贴附光伏电池的基底侧，吸收光伏电池产生的热能，热能使所吸取的海水蒸发产生蒸汽，蒸汽在冷却铜板上冷凝产生冷凝热；热电系统包括热电器件，热电器件利用的冷凝热导致的温差进行发电。本发明将光伏电池、海水淡化和热电器件结合，光伏电池产生电能和废热，蒸发层利用海水的相变吸热降低光伏电池工作温度；同时实现海水蒸馏获取淡水，蒸汽的冷凝热在热电器件两侧提供温差产生电能。
Description
技术领域
本发明属于太阳能光伏发电、海水淡化和温差发电技术领域，特别涉及一种聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置。
背景技术
利用可再生能源进行可持续发电和清洁水生产是两大挑战，然而，海水淡化和水处理行业需要消耗大量电力。由于其复杂的管道控制设备和昂贵的基础设施，强制耦合将使用大量的土地面积和昂贵的投资成本，以实现这两个目标。
在世界大部分地区每天辐射量通常在4-8kW/m2的范围内，且只有大约10-20％的太阳能可以被最先进的商业光伏电池转化为电能。这是由于半导体材料禁带宽度的限制，目前在聚光(非聚光)光伏电池应用过程中，大部分太阳能波段的能量无法被其利用，反而以热化热能和热能的形式存在，造成了能量的损失，且严重影响了光伏电池的电输出功率，缩短了电池的使用寿命。因此，将太阳能近红外波段的能量和热化热能加以利用，同时给光伏电池降温增效是实现太阳能全光谱利用的一种重要途径。
而目前主要是构建以光伏电池为主体的串联式光伏-热电耦合系统解决该问题。但实验发现，虽串联式光伏-热电耦合系统总体效率提高，但是串联式结构，热电器件影响了光伏电池的散热，使得光伏电池效率下降。因此，急需找到一种俱佳的方式既能够给光伏电池降温增效，又可以充分利用光伏电池热化热能和热能。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，以期能够耦合发电和清洁水生产技术的，实现太阳能全光谱利用。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，包括聚光光伏系统、蒸发冷却系统和热电系统；
所述聚光光伏系统包括光伏电池；
所述蒸发冷却系统包括蒸发层、冷却铜板和海水池，所述蒸发层的一部分伸入至所述海水池吸取海水，蒸发层的一面与冷却铜板的一面之间形成蒸汽腔，另一面贴附所述光伏电池的基底侧，吸收所述光伏电池产生的热能，所述热能使所吸取的海水蒸发产生蒸汽，所述蒸汽在所述冷却铜板上冷凝产生冷凝热；
所述热电系统包括热电器件，所述热电器件利用的所述冷凝热导致的温差进行发电。
在一个实施例中，所述光伏电池的受光侧设置有聚光镜，所述光伏电池采用铜板为基底。
在一个实施例中，所述海水池顶部有支撑板，支撑板上开有天窗，所述蒸发层的下端穿过天窗浸没在海水池中。
在一个实施例中，所述光伏电池由铰链和连杆设置在所述支撑板上，以使得其俯仰角度可调。
在一个实施例中，所述冷却铜板或所述热电器件由铰链和连杆设置在所述支撑板上，以带动所述光伏电池使得其俯仰角度可调。
在一个实施例中，所述蒸发层和冷却铜板之间依次设置中空夹板和中空隔板，所述中空夹板为口字形结构，所述中空隔板为底部开放的门字形结构，从而在所述蒸发层和冷却铜板之间形成蒸汽腔。
在一个实施例中，所述蒸发层为具有吸水性、储水性的材料。
在一个实施例中，所述冷却铜板经纳米陶瓷氟涂料处理，以使表面由亲水性变为疏水性。
在一个实施例中，所述冷却铜板的底部设置截面为半圆形的导流槽，所述导流槽通过出水管连通集水箱。
在一个实施例中，所述热电器件热侧粘连于所述冷却铜板的另一面，冷侧粘连散热翅片。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)利用光伏电池在聚光条件下吸收全光谱太阳能的能量，光伏电池产生光电转换输出电能，近红外热能和电池产生的热化热转化为热能；在光伏电池背面贴上吸水性强、质地薄的纤维蒸发层，利用蒸发冷却技术消耗光伏电池的热量，使光伏电池降温增效。
2)光伏电池的热能驱动蒸发层的海水蒸馏，利用热电器件作热端为蒸汽冷凝的冷凝板，实现海水的蒸馏。
3)蒸汽凝结潜热再次利用，驱动热电器件温差发电，充分发挥蒸汽凝结潜热的价值，使热能得到充分利用，获得了高品位的电能。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本发明中的新型光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置的立体示意图。
图2是本发明中的新型聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置的剖视图。
图3是本发明中的光伏电池的立体示意图。
图4是本发明中的海水池箱体的立体示意图。
图5是本发明中的冷却铜板/导流槽一体化示意图。
图6是本发明中的海水池盖板示意图。
图7是本发明中的中空隔板示意图。
图8是本发明中的中空夹板示意图。
图9是本发明中的热电器件剖视图。
图10是本发明中聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置的工作过程示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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做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。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供了一种聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，包括聚光光伏系统、蒸发冷却系统和热电系统。聚光光伏系统由蒸发层连接到蒸发冷却系统，蒸发冷却系统由冷却铜板连接到热电系统。
具体如图1和图2所示：
聚光光伏系统用于利用太阳能发电产生电能与热能，其主要包括光伏电池1以及其聚光镜20。
蒸发冷却系统用于利用聚光光伏系统的热能，驱动海水蒸发产生蒸汽，一方面获取淡水，一方面降低光伏电池温度，增加光伏电池发电效率。其主要包括蒸发层7、冷却铜板16和海水池5。蒸发层7的一部分能够伸入至海水池5吸取海水。蒸发层7的一面与与冷却铜板16的一面之间形成蒸汽腔23，另一面则贴附光伏电池1的基底侧吸收光伏电池1产生的热能。
热电系统主要包括热电器件15，其用于利用蒸发冷却系统的冷凝热导致的温差产生电能。
由此，蒸发冷却系统和热电系统利用了光伏电池1无法利用的废热，额外产生电能和淡水，同时有利于光伏电池2的降温增效。
在本发明的一个实施例中，参考图2和图3，光伏电池1的受光侧设置有聚光镜20，且光伏电池1采用铜板为基底。示例地，聚光镜20平行固定在光伏电池1前端，由固定架13固定对焦，光伏电池1为太阳能的接收部件，聚光镜20聚集太阳光22到光伏电池1的表面，光伏电池1将太阳能转化为电能和热能，聚光镜20可采用菲涅尔聚光镜。
进一步地，光伏电池1的组件包含：砷化镓电池片1S、高透玻璃1G、正负电极1E、导线1L、铜板1C和导热硅脂1D。高透玻璃1G具有高效的透光率，同时可以固定和保护砷化镓电池片1S；铜板1C作为光伏电池的基底，与砷化镓电池片1S中间由导热硅脂1D填充空隙，具有良好的热传导性，光伏电池1的热量可快速地传导至铜板1C，将内部热量迅速排出，降低工作温度。
如图1、图2、图3和图6所示，在海水池5顶部有支撑板4。支撑板4一方面作为海水池5的盖板，另一方面还可支撑其上方的各部件。支撑板4上开有天窗11，天窗11作为蒸发层7连接海水的通路，蒸发层7的下端穿过天窗11浸没在海水池5中，利用虹吸效应，蒸发层7下端吸附的海水可输送到上端，浸润整个蒸发层7。同时，海水池5上还设置了进水口12，作为海水补给的入口。
为了便于确认海水池5中水位高度并及时补充水，可在海水池5内部设置液位传感器，液位传感器用于检测海水池5的水位高度，当检测到的海水池5的水位高度低于预定值时，确认海水池中水位较低，此时，液位传感器可以驱动电磁阀，通过进水口12向海水池5注水。
在本发明的一个实施例中，如图2所示，支撑板4由螺栓、螺母6与海水池5封装在一起，便于拆卸、维修和保养。光伏电池1由铰链24和连杆14设置在支撑板4上，以使得其俯仰角度可调。示例地，可通过将冷却铜板16或热电器件15由铰链24和连杆14设置在支撑板4上，以带动光伏电池1使得其俯仰角度可调。在本发明的一个具体实施例中，在热电器件15的固定夹板21上端安装连杆底座14T，在支撑板4上安装连杆底座14B，连杆底座14T和连杆底座14B分别连接两段连杆14的一端，两段连杆14的另一端则通过转轴连接。
本发明利用铰链24和连杆14的连接结构，可实现光伏电池1的俯仰方向90度旋转，连杆14保证了任意角度的启停，可以根据太阳光22照角度的不同，实时调节光伏电池1的俯仰角度追踪太阳光22。
如图7、图8所示，在蒸发层7和冷却铜板16之间，依次设置有中空夹板19和中空隔板17，中空夹板19为口字形结构，中空隔板17为底部开放的门字形结构，从而在蒸发层7和冷却铜板16之间形成一定厚度的蒸汽腔23，蒸汽腔23是海水在蒸发层7中蒸发时蒸汽的流动通道。蒸发层7四周由中空夹板19固定在光伏电池1的基底上，中间依靠水的表面张力附着在光伏电池1的基底上。
本发明蒸发层7为具有良好吸水性和储水性的材料。例如，可以由吸水性好的无纺布/水凝胶/纤维织物/无尘纸等材料构成，但本领域不限于此，蒸发层7可以由任何亲水性和吸水性强、导热性能好且多孔的材料构成。由此，不但有利于蒸发层7吸收光伏电池2的热量，还有利于增大蒸发层7的蒸发面积，从而进一步加快海水(苦咸水)的快速蒸发，同时迅速降低光伏电池1的温度。
本发明冷却铜板16可经纳米陶瓷氟涂料如GF2200处理，使其表面由亲水性变为疏水性，示例地，其水接触角为120°，滚动角小于30度。蒸发层7所吸收的热能使海水在其中蒸发产生蒸汽，蒸汽在冷却铜板16上冷凝产生冷凝热，即冷却铜板16为蒸发系统中蒸汽的冷凝器。
在本发明的一个实施例中，中空夹板19紧挨冷却铜板16，冷却铜板16底部机械加工弯曲的截面为半圆形的导流槽8，由此构成为“凸”字形状，如图5所示。导流槽8恰好延伸到中空隔板17底部，蒸汽流经蒸汽腔23后在冷却铜板16上凝结成液滴，液滴在重力的作用下迅速滑落，液滴下落流经“门”字形状的中空隔板17下端开口进入导流槽8，导流槽8的水经出水管10汇集到集水箱9中。
上述为蒸发冷却系统结构的工作原理，蒸发层7的引入，可以较好地吸收光伏电池1内部的热量，有效降低光伏电池1的温度，提高光伏电池1的工作效率，同时利用光伏电池1的废热进行海水(苦咸水)淡化，充分发挥废热的价值，获得一定量的淡水。
本发明中空夹板19和中空隔板17同时还可作为光伏电池1的安装结构，即可将光伏电池1放置固定条3上，固定条3粘连在中空夹板19上。
在本发明的一个实施例中，如图9所示，热电系统的热电器件15的热侧粘连于冷却铜板16的另一面，冷侧粘连散热翅片18，由固定夹板21固定。具体地，三者通过导热硅脂粘连封装。蒸汽在冷却铜板16上冷凝释放冷凝热作为热源，传递给热电器件15；散热翅片18作为热电器件15另一侧的散热器，保持热电器件15一侧近似环境温度，热电器件两侧温差作用下进行发电。
上述为热电系统结构的工作原理，利用蒸汽的冷凝热，在热电器件15两侧形成温差，驱动热电器件15产生电能，收集凝结水的同时利用冷凝热进行发电，使热能再利用，提高了能量的利用率。
本发明中，固定条3、固定夹板21、中空夹板19、中空隔板17、海水池5、支撑板4的材质都可选择透明的亚克力板。
在下文中，参考图10，对聚光光伏-蒸汽-热电全光谱利用装置进行光伏发电、海水淡化和温差发电过程进行具体说明，其中，图中虚线为海水变为水蒸汽再变为淡水的走向。
如图10所示，将聚光光伏-蒸汽-热电全光谱利用装置置于太阳光22照射下，太阳光22经过聚光镜20聚焦到光伏砷化镓电池片1表面，一部分光伏利用波段的太阳光产生电能。同时，光电转换过程多余的能量和其他波段的能量被转化为热化热能和热能，采用导热硅脂将光伏电池与铜板封装在一起，铜的导热性能优异，可以快速的将光伏电池的热量传导至铜基底1C上，蒸发层7吸收铜基底1C的热量，驱动海水(苦咸水)快速蒸发。
由于蒸发层7优异的吸水性，同时借助虹吸效应，使整个蒸发层一直被海水浸润。蒸发层吸热蒸发，产生蒸汽，蒸汽经过蒸汽腔23在冷却铜板16凝结成液滴，液滴在重力作用下滑落至导流槽8，导流槽8的水经出水管10流入到集水箱9中，其中图10中虚线部分表示了海水变为水蒸汽再变为淡水的走向。
同时源源不断的蒸汽在冷却铜板冷凝，释放的冷凝热经冷却铜板传递给热电器件15，热电器件15在温差作用下产生电能。
在本发明中，上述确认海水池5的液位测定的实施方式仅是举例说明，本发明不作限制。
综上，本发明中，光伏电池1在太阳辐照下，自身产生的热化热能和热能充当了蒸发的热源，水的快速蒸发带走光伏电池1自身的热能，降低自身温度；而蒸发产生的蒸汽在热电器件15一侧冷凝放热，产生一定的温差，驱动热电器件15工作，产生电能；同时还获取了大量的淡水，实现了太阳能的全光谱高效利用。同时，本发明也使得光伏发电厂用水者的身份转变为生产水者成了一种潜在的可能。
Claims (10)
1.一种聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，包括聚光光伏系统、蒸发冷却系统和热电系统；
所述聚光光伏系统包括光伏电池(1)；
所述蒸发冷却系统包括蒸发层(7)、冷却铜板(16)和海水池(5)，所述蒸发层(7)的一部分伸入至所述海水池(5)吸取海水，蒸发层(7)的一面与冷却铜板(16)的一面之间形成蒸汽腔(23)，另一面贴附所述光伏电池(1)的基底侧，吸收所述光伏电池(1)产生的热能，所述热能使所吸取的海水蒸发产生蒸汽，所述蒸汽在所述冷却铜板(16)上冷凝产生冷凝热；
所述热电系统包括热电器件(15)，所述热电器件(15)利用的所述冷凝热导致的温差进行发电。
2.根据权利要求1所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述光伏电池(1)的受光侧设置有聚光镜(20)，所述光伏电池(1)采用铜板为基底。
3.根据权利要求1所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述海水池(5)顶部有支撑板(4)，支撑板(4)上开有天窗(11)，所述蒸发层(7)的下端穿过天窗(11)浸没在海水池(5)中。
4.根据权利要求3所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述光伏电池(1)由铰链(24)和连杆(14)设置在所述支撑板(4)上，以使得其俯仰角度可调。
5.根据权利要求4所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述冷却铜板(16)或所述热电器件(15)由铰链(24)和连杆(14)设置在所述支撑板(4)上，以带动所述光伏电池(1)使得其俯仰角度可调。
6.根据权利要求1所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述蒸发层(7)和冷却铜板(16)之间依次设置中空夹板(19)和中空隔板(17)，所述中空夹板(19)为口字形结构，所述中空隔板(17)为底部开放的门字形结构，从而在所述蒸发层(7)和冷却铜板(16)之间形成蒸汽腔(23)。
7.根据权利要求1所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述蒸发层(7)为具有吸水性、储水性的材料。
8.根据权利要求1所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述冷却铜板(16)经纳米陶瓷氟涂料处理，以使表面由亲水性变为疏水性。
9.根据权利要求1所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述冷却铜板(16)的底部设置截面为半圆形的导流槽(8)，所述导流槽(8)通过出水管(10)连通集水箱(9)。
10.根据权利要求1所述聚光光伏-蒸汽-热电太阳能全光谱利用装置，其特征在于，所述热电器件(15)热侧粘连于所述冷却铜板(16)的另一面，冷侧粘连散热翅片(18)。
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Citations (3)
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| CN109626470A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 武汉大学 | 太阳能电池发汗冷却及多级海水淡化耦合系统 |
| CN111003742A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-14 | 华北电力大学 | 一种太阳能光伏余热-焦耳热梯级利用的海水淡化系统 |
| CN112624235A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-09 | 湖北文理学院 | 一种基于热电式双效冷凝结构及海水淡化装置 |
-
2022
- 2022-01-15 CN CN202210045290.6A patent/CN114314722A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN109626470A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 武汉大学 | 太阳能电池发汗冷却及多级海水淡化耦合系统 |
| CN111003742A (zh) * | 2019-12-06 | 2020-04-14 | 华北电力大学 | 一种太阳能光伏余热-焦耳热梯级利用的海水淡化系统 |
| CN112624235A (zh) * | 2020-11-30 | 2021-04-09 | 湖北文理学院 | 一种基于热电式双效冷凝结构及海水淡化装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 邱美艳: "《光伏发电系统集成》", 31 December 2018, 西安：西安电子科技大学出版社 * |
| 陈观文等, 北京：国防工业出版社 * |
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