CN201584928U - 槽式光伏聚光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种槽式光伏聚光装置，该槽式光伏聚光装置包括若干抛物面反光板(2)、设置在抛物面反光板(2)上的光伏电池组件(1)和用于连接并支撑抛物面反光板的带有转动轴(31)的支架(3)，支架(3)的转动轴(31)安置在抛物面反光板(2)的形心处。该槽式光伏聚光装置成本低、小型化、应用范围广。

Description

槽式光伏聚光装置

技术领域

本实用新型涉及一种太阳能利用聚光器，特别是一种一维跟踪聚光器，属于太阳能聚光技术领域。

背景技术

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分。

太阳能的利用主要包含太阳能热利用和太阳能光伏发电两大类。太阳能光伏技术中，通过聚光技术来减少在系统中使用的光伏电池的面积，进而降低成本，同时达到较高的光电转换效率。因而大批科研工作者对太阳能利用中的聚光原理进行了探索和研究。根据光学原理的不同，主要分为折射式聚光器和反射式聚光器；按照聚光的形式分为点聚焦聚光器和线性聚焦聚光器。对于太阳能聚光光伏系统，常用的菲涅尔透镜是一种点聚焦折射式聚光器，它可以实现高倍聚光，但它仍存在不少问题：如采光口面积难以做大；由于透射率的限制而光学效率难以提高；聚合物材料的稳定性和可靠性差；成本较高；具有多结电池敏感的色散性能等。合适的反射式聚光方案可以避免这些问题，采用一维跟踪的大型抛物面聚光器阵列可以较好的降低成本，欧克利德斯公司(EUCLIDES)在欧盟的资助下于1998年在特纳利夫岛建造了一座480kW的采用反射式抛物面槽的聚光光伏系统示范工厂。但由于各种原因，在随后的十多年来这种反射式一维跟踪光伏聚光器一直没有什么进展。这种聚光器因为采用厚重的玻璃和支架带来一系列问题；由于为电池组件留有较大的空隙而损失了一部分进入采光口的光能；光伏电池组件的位置相对过高，引起保证电池组件位置精度的难度；聚光器体积过于庞大，形式单一，应用范围受限制，难以普及。

发明内容

技术问题：本实用新型要解决的技术问题是提供一种成本低、小型化、应用范围广的槽式光伏聚光装置。

技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种槽式光伏聚光装置，该槽式光伏聚光装置包括若干设有反光面的抛物面反光板、设置在抛物面反光板上的设有接受面的光伏电池组件和用于连接并支撑抛物面反光板的带有转动轴的支架，支架的转动轴安置在抛物面反光板的形心处；

其中，抛物面反光板在东西方向上并排放置，光伏电池组件固定在抛物面反光板的最高端的正下方；

抛物面反光板的反光面是将在南北方向与重垂线形成的平面内的一段抛物线沿东西方向拉伸形成的曲面，抛物面反光板的反光面朝向东面或西面；

光伏电池组件的接受面和抛物面反光板的反光面相对。

优选的，光伏电池组件包括单晶硅光伏电池和散热铝翅片；单晶硅光伏电池采用宽度为62.5mm的硅片，散热翅片在单晶硅光伏电池的背部；

优选的，抛物面反光板采用0.5mm-2mm的玻璃镜或镀反射膜的金属板。

优选的，抛物面反光板采用反光面均朝东或均朝西的非对称结构。

优选的，抛物面反光板采用部分反光面朝东，部分反光面朝西的对称结构。

有益效果：

1)借用一维跟踪的槽式热发电系统的经验，采用了一维跟踪的槽式光伏聚光系统形式，在跟踪系统、支撑结构、控制方式上都明显降低了成本。

2)采用目前可购买的最窄的光伏电池片和低倍的聚光比，可以使得聚光装置小型化以便安装和应用，人站在地面就可以完成安装和调试。也有利于运输，并且采用的是价格相对低廉的低倍聚光光伏电池。

3)采用利用半边抛物面结构的反光板聚光的方式可以降低电池组件的高度，并能够将电池组件安装在前列反光板的固定支架上，增加了电池组件位置的稳定性。电池组件被反光板遮住，可以保证进入采光口的光能全部到达反光板上而不会被电池组件所遮挡，并且有利于电池的散热。

4)采用被动冷却方式进一步简化聚光装置，降低成本。聚光板用轻薄的金属反光板或玻璃显著降低了装置的重量。

5)采用的多列反光板结构，风阻小，抗风性能好，并且积雨水、积雪的可能性小，也方便清洗反光板。

6)设计的自由度高，电池阵列数可以是奇数也可以是偶数，阵列的长度可以根据实际情况进行调整。

7)由于该聚光器可以根据实际情况进行设计结构尺寸，其易安装，重量轻，可以用于各种场合，如像热水器那样用于普及居民用户。

附图说明

图1是槽式光伏聚光装置一个实施例的剖面结构示意图；

图中有：光伏电池组件1、抛物面反光板2、支架3、光伏电池组件的接受面11、抛物面反光板的反光面21、转动抽31；

图2是槽式光伏聚光装置第二个实施例的立体结构示意图；

图中有：光伏电池组件1、抛物面反光板2、支架3；

图3是槽式光伏聚光装置第二个实施例的剖面结构示意图；

图中有：光伏电池组件1、抛物面反光板2、支架3。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

本实用新型提供的一种槽式光伏聚光装置，该槽式光伏聚光装置包括若干抛物面反光板2、设置在抛物面反光板2上的光伏电池组件1和用于连接并支撑抛物面反光板的带有转动轴31的支架3，支架3的转动轴31安置在抛物面反光板2的形心处，该形心处为抛物面反光板2的截面图形的几何中心。

抛物面反光板2的反光面21是将在南北和重垂线形成的平面内的一段抛物线沿东西方向拉伸形成的曲面，抛物面反光板2反光面21朝向东面或西面；

抛物面反光板2在东西方向上并排放置，光伏电池组件1固定在抛物面反光板2的最高端的正下方；

光伏电池组件1的接受面11和抛物面反光板2的反光面21相对。

光伏电池组件1包括单晶硅光伏电池和散热铝翅片；单晶硅光伏电池采用宽度为62.5mm的硅片，散热翅片在单晶硅光伏电池的背部；

抛物面反光板2采用0.5mm-2mm的玻璃镜或镀反射膜的金属板。

抛物面反光板2采用反光面均朝东或均朝西的非对称结构。

抛物面反光板2采用部分反光面朝东，部分反光面朝西的对称结构。

具体的，本实用新型采用成本较低的一维跟踪的槽式光伏聚光形式，采用目前可购买的最窄的光伏电池和低倍的聚光比，可以使得聚光装置小型化以便安装和应用。采用半边抛物面聚光的方式可以降低电池组件的高度，将光伏电池组件安装在反光板的支架上，增加了电池组件的稳定性。采用电池组件被反光板遮住的方式，可以增加采光口内的有效聚光面积，并有利于电池温度的降低。聚光板用轻薄的金属反光板或玻璃可以降低装置的重量。

实施例1

如图1，聚光装置包括四列光伏电池组件1和四列抛物面反光板2，四列抛物面反光板2的反光面均朝东，为非对称结构。光伏电池组件1的接受面11宽度为60mm，几何聚光比为17，整个聚光装置的高度为2.37m。反光板2采用厚度约0.5mm的金属板。支架3的材料与反光板材料的线性膨胀系数一致。

实施例2

如图2、3，聚光装置包括四列光伏电池组件1和四列抛物面反光板2，东边两列抛物面反光板2的开口均朝西，西边两列抛物面反光板2的开口均朝东。光伏电池组件1的接受面11宽度为60mm，几何聚光比为17，整个聚光装置的高度为2.37m。反光板采用厚度约0.5mm的金属板。支架3的材料与反光板材料的线性膨胀系数一致。

Claims (5)

1.一种槽式光伏聚光装置，其特征在于：

该槽式光伏聚光装置包括若干设有反光面(21)的抛物面反光板(2)、设置在抛物面反光板(2)上的设有接受面(11)的光伏电池组件(1)和用于连接并支撑抛物面反光板(2)的带有转动轴(31)的支架(3)，支架(3)的转动轴(31)安置在抛物面反光板(2)的形心处；

其中，抛物面反光板(2)在东西方向上并排放置，光伏电池组件(1)固定在抛物面反光板(2)的最高端的正下方；

抛物面反光板(2)的反光面(21)是将在南北方向与重垂线形成的平面内的一段抛物线沿东西方向拉伸形成的曲面，抛物面反光板(2)的反光面(21)朝向东面或西面；

光伏电池组件(1)的接受面(11)和抛物面反光板(2)的反光面(21)相对。

2.根据权利要求1所述的槽式光伏聚光装置，其特征在于：光伏电池组件(1)包括单晶硅光伏电池和散热铝翅片；单晶硅光伏电池采用宽度为62.5mm的硅片，散热翅片在单晶硅光伏电池的背部。

3.根据权利要求1所述的槽式光伏聚光装置，其特征在于：抛物面反光板(2)采用0.5mm-2mm的玻璃镜或镀反射膜的金属板。

4.根据权利要求1所述的槽式光伏聚光装置，其特征在于：抛物面反光板(2)采用反光面(21)均朝东或均朝西的非对称结构。

5.根据权利要求1所述的槽式光伏聚光装置，其特征在于：抛物面反光板(2)采用部分反光面朝东，部分反光面朝西的对称结构。

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