CN201639516U - 一种户用高倍聚光光热互补装置 - Google Patents

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Abstract

一种户用高倍聚光光热互补装置，它涉及的是一种吸收太阳光照的机电一体化发电装置，具体涉及的是一种户用高倍聚光光热互补装置。它包含地基(1)、双轴跟踪装置(2)、高倍聚光光热混合装置(3)、冷却水管(4)、蓄水箱(5)、电气控制装置(6)、支杆(7)和支架(8)。它能克服已有高倍聚光太阳能收集器的跟踪装置存在的结构复杂、能耗高、综合效能利用率不高，对环境适应性差不适合户用的缺点，提出的一种简单实用的光伏光热混合装置。

Description

一种户用高倍聚光光热互补装置
技术领域：
本实用新型涉及的是一种吸收太阳光照的机电一体化发电装置，具体涉及的是一种户用高倍聚光光热互补装置。
背景技术：
目前各国都在积极开发可再生能源，尤其对太阳能光伏发电的开发利用发展最快。我国的光伏产业正以每年30％以上的速度发展，但光电池的价格居高不下，同时太阳能分散性和方向性的特点使太阳能利用率不高，这使得价格和利用率成为太阳能利用的主要问题，同时也阻碍了太阳能光伏产业的发展，因而各国科学工作者和企业界一直致力于采用聚光组件提高光电池本身固有的发电效率以及利用跟踪提高光伏电池的利用效率。若在太阳能收集装置中使用自动跟踪装置，使太阳光始终垂直照射在太阳能收集器，则接收到的太阳辐射将大大增加。可见，应用太阳自动跟踪系统可以有效提高太阳能利用率。另一方面我国在太阳能热水利用方面发展最快、应用最广的是太阳热水器。而目前在国内安装的绝大部分是紧凑式太阳热水器。由于太阳热水器的利用主要是以建筑为载体的，紧凑式太阳热水器很不适合在屋面上安装：一是视觉效果不好，影响建筑美观；二是很难与建筑进行完美的结合；三是在屋面上安装紧凑式太阳热水器较危险，加之紧凑式太阳热水器本身无法解决的一些问题，如真空管易结垢、易炸管碎管、不承压、不易自动控制等，限制了它的推广和使用。
目前国内科学工作者和企业界在产品的研究方向上主要针对太阳能光热和光伏发电两个方向上，很少有针对光热和光伏结合方向的产品，到目前为止，国内还没有光热，电互补系统的研究出现，尤其是针对中小户用型的可用于并网光伏发电光热系统在国内还是空白。由于目前太阳能电池的转换效率比较低，且光伏发电系统或采用聚光组件或采用单轴或两轴的太阳能自动跟踪系统来显著提高太阳能的利用率，降低发电成本。但是带来的副作用就是加大了电池组件的发热量，尤其是采用高倍聚光组件的系统。
实用新型内容：
本实用新型的目的是提供一种户用高倍聚光光热互补装置，它能克服已有高倍聚光太阳能收集器的跟踪装置存在的结构复杂、能耗高、综合效能利用率不高，对环境适应性差不适合户用的缺点，提出的一种简单实用的光伏光热混合装置。
为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型是采用以下技术方案：它包含地基1、双轴跟踪装置2、高倍聚光光热混合装置3、冷却水管4、蓄水箱5、电气控制装置6、支杆7和支架8；地基1的上中心位置竖有支杆7，支杆7的顶端支撑连接有支架8，高倍聚光光热混合装置3固定在支架8上，高倍聚光光热混合装置3下的支架8中间设置有双轴跟踪装置2，地基1一旁设有蓄水箱5，蓄水箱5上方装有电气控制装置6，冷却水管4沿着支杆7和支架8一端连接在蓄水箱5上，另外一端连接在高倍聚光光热混合装置3的下端。
所述的双轴跟踪装置2采用电机驱动工业推杆线性运动以实现光伏组件安装平面在南北东西方向上的跟踪，其运动控制采用高精度的倾角传感器作为执行单元的反馈以控制其跟踪角度。
本实用新型采用温度传感器监控高倍聚光组件和蓄水箱的温度，通过控制器来控制水循环大小。整个系统通过选装双向GSM短信方式，不仅可远程监控其相关运行状态的数据，同时还可远程调整和控制其运行状态，具有监测逆变器自带电量、电压和电流以及水箱的温度的监测功能。
本实用新型产品安装简便，维护成本低，有效利用屋前，屋顶等狭窄空间，克服了一些超大型跟踪装置带来的昂贵的安装维护费用；整个系统既能提高高倍聚光组件的发电效率，又能综合利用其产生的高热能量，并且精密的机械结构设计加上自我保护的预防性措施使得整套系统具有很强的抗风性，可抵御12级飓风。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式是采用以下技术方案：它包含地基1、双轴跟踪装置2、高倍聚光光热混合装置3、冷却水管4、蓄水箱5、电气控制装置6、支杆7和支架8；地基1的上中心位置竖有支杆7，支杆7的顶端支撑连接有支架8，高倍聚光光热混合装置3固定在支架8上，高倍聚光光热混合装置3下的支架8中间设置有双轴跟踪装置2，地基1一旁设有蓄水箱5，蓄水箱5上方装有电气控制装置6，冷却水管4沿着支杆7和支架8一端连接在蓄水箱5上，另外一端连接在高倍聚光光热混合装置3的下端。
所述的双轴跟踪装置2采用电机驱动工业推杆线性运动以实现光伏组件安装平面在南北东西方向上的跟踪，其运动控制采用高精度的倾角传感器作为执行单元的反馈以控制其跟踪角度。
本具体实施方式采用温度传感器监控高倍聚光组件和蓄水箱的温度，通过控制器来控制水循环大小。整个系统通过选装双向GSM短信方式，不仅可远程监控其相关运行状态的数据，同时还可远程调整和控制其运行状态，具有监测逆变器自带电量、电压和电流以及水箱的温度的监测功能。
本具体实施方式具有以下优点：①该系统机械结构简单新颖、强度高，可承受很大的动载荷，可适应大部分房屋周边使用环境。其基本结构参数为：南北距离6mm，东西距离36m(可根据实际情况而定)方位角跟踪角度范围为±60°，仰角跟踪角度范围为0～50°，可承受最大风速为135km/h，单个最大功率为640w。②该系统的光伏组件安装平面可以安装目前光伏厂家生产的大多数组件，其安装底座无需预置平台，可直接在房屋连接安装，制造装配容易、安装维修方便，组件灵活度大，整套系统的性价比高。③该系统不但能产生电能还能将高倍聚光组件产生的热量通过内部水循环，加热热水使其满足一般家庭使用的热水，既使高倍聚光组件提高了发电效率，同时整个系统又提高了整体能耗的利用率。④该系统采用基于双向GSM短信的方式实现监测，不仅具有广泛的适应性，可快速实现超远距离的监测功能，而且还实现了远程控制功能，可随时调整其运行状态。因此，户用型光热混合系统具有结构简单、机械强度好、运行可靠、安装方便、监控系统适用范围广、阳光辐射能利用效率高，是一个从光伏行业的新的完整的新型机电系统解决方案，具有很好光伏产业应用前景。

Claims (2)

1.一种户用高倍聚光光热互补装置，其特征在于它包含地基(1)、双轴跟踪装置(2)、高倍聚光光热混合装置(3)、冷却水管(4)、蓄水箱(5)、电气控制装置(6)、支杆(7)和支架(8)；地基(1)的上中心位置竖有支杆(7)，支杆(7)的顶端支撑连接有支架(8)，高倍聚光光热混合装置(3)固定在支架(8)上，高倍聚光光热混合装置(3)下的支架(8)中间设置有双轴跟踪装置(2)，地基(1)一旁设有蓄水箱(5)，蓄水箱(5)上方装有电气控制装置(6)，冷却水管(4)沿着支杆(7)和支架(8)一端连接在蓄水箱(5)上，另外一端连接在高倍聚光光热混合装置(3)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种户用高倍聚光光热互补装置，其特征在于所述的双轴跟踪装置(2)采用电机驱动工业推杆。
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