CN201884230U - 太阳能热电装置 - Google Patents

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Abstract

太阳能热电装置：弧形导热斜板的下端联结在密封保温板，在弧形导热斜板的外斜面贴太阳能电池；密封保温弯板与一号垂直导热板联结组成一截面为近似直角三角形的空腔，密封保温弯板离开弧形内透光斜板和密封保温板一距离；离开一号垂直导热板一距离设置二号垂直导热板，二号垂直导热板的上下端分别与内透光斜板及密封保温板联结；用两斜置导热板联接两垂直导热板下部；包围两垂直导热板和两斜置导热板作一流体热交换器；在两垂直导热板和两斜置导热板的下部设置涡轮或液力发电装置。阳光使太阳能电池发电，并加热太阳能热电装置中的介质使循环流动，冲击涡轮或液力发电装置发电，同时热交换器中待加热的流体被加热后输出或不断被加热。

Description

太阳能热电装置
技术领域
本实用新型涉及太阳能利用技术，特别是一种太阳能热电装置。
背景技术
当今，虽然太阳能利用技术达到成熟，但是太阳能利用技术还不够高，缺陷明显，主要是成本高和太阳能利用效率低。因为现有的太阳能电池成本居高不下，发电效率只有10％左右；现有的太阳能热发电或热利用装置成本也不低、效率也不高。所以现有的太阳能装置性价比低。现有的太阳能装置很少有同时利用太阳能的光能和热能的，关键是受成本和太阳能能量密度制约。然而同时利用太阳能的光能和热能毕竟是降低成本和提高效率的一种有效途径，这要依仗新技术。
发明内容
本实用新型设计一种太阳能热电装置，能同时利用太阳能的光能和热能，能降低太阳能利用成本和提高效率、提高太阳能利用装置的性价比。
所述太阳能热电装置按下述技术方案实现。
所述太阳能热电装置构成：如图1至图3示。弧形导热斜板3的下端联结在密封保温板1的右部上平面；在弧形导热斜板3的外斜面贴太阳能电池2；密封保温弯板4与一号垂直导热板9联结组成一截面为近似直角三角形的空腔，密封保温弯板4的弧形斜面向左离开弧形导热斜板3一距离，密封保温弯板4的水平板向上离开密封保温板1一距离，在密封保温弯板4的弧形斜面的朝阳面涂既有高的太阳吸收比又有低的辐射率的选择性吸收涂层材料或者涂黑；垂直密封保温板12向右离开一号垂直导热板9一距离，其上端、下端、前端、后端均与密封保温弯板4密封联结；二号垂直导热板7向左离开一号垂直导热板9一距离，其上端、下端分别与弧形导热斜板3、密封保温板1联结，其前后端面(从图2看为上下端面)分别与前密封保温板20、后密封保温板21密封联结；二号垂直导热板7的前后面(从图1看)的下部(从图3看)与一号垂直导热板9的前后面(从图1看)的下部(从图3看)分别用一号斜置导热板19和二号斜置导热板22(如图3示)联结密封，一号垂直导热板9的下端、二号垂直导热板7的下端、一号斜置导热板19的下端、二号斜置导热板22的下端拼接成筒；弧形导热斜板3的垂直面分别与后(从图1看)密封保温板21的右(从图2看)端面、前(从图1看)密封保温板20的右(从图2看)端面密封联结；前密封保温板20、后密封保温板21的底端密封联结在密封保温板1上端面；槽形密封保温扣板10扣结于二号垂直导热板7的左端面，槽形密封保温扣板10的槽底面即右侧垂直面向左离开二号垂直导热板7一距离；槽形密封保温扣板10的前后面(从图1看)的下部与垂直密封保温板12的前后面(从图1看)的下部用一号斜置保温板18和二号斜置密封保温板23(如图3示)联结密封，一号斜置保温板18和二号斜置密封保温板23分别离开一号斜置导热板19和二号斜置导热板22一距离，槽形密封保温扣板10的前后面(从图1看)的上部与前密封保温板20的右端面、后密封保温板21的右端面密封联结(如图3示)，这样构成所谓的热交换器；外传热介质或待加热的流体11的输入管13从槽形密封保温扣板10的下部接入，外传热介质或已被加的热流体11的输出管8从槽形密封保温扣板10的上部接出；内传热介质5的注泄管14穿透密封保温板1并与之密封联结；保温条6盖住弧形导热斜板3的上端面；发电机15的转轴16依次穿过二号斜置密封保温板23的下部、二号斜置导热板22的下部，转轴16的头部安装涡轮17，涡轮17置于所述拼接成的筒内，转轴17与二号斜置密封保温板23、二号斜置导热板22动密封，发电机15固定于透密封保温板1的上端面；或者在所述拼接成的筒内设置其它结构的液力发电装置。
将内传热介质5从注泄管14注入到密封保温板1、弧形导热斜板3、密封保温弯板4、一号垂直导热板9、二号垂直导热板7、一号斜置导热板19、二号斜置导热板22、前密封保温板20、后密封保温板21所围成的内空腔；将外传热介质或待加热的流体11从输入管13注入到一号垂直导热板9、二号垂直导热板7、垂直密封保温板12、槽形密封保温扣板10、前密封保温板20、后密封保温板21、一号斜置导热板19、二号斜置导热板22、一号斜置保温板18、二号斜置密封保温板23、密封保温板1所围成的外空腔。
阳光照射到太阳能电池2发电，而阳光中携带大量热能的红外光能穿过太阳能电池2被弧形导热斜扳3吸收，弧形导热斜板3加热与弧形导热斜板3接触的那部分的内传热介质5，使其密度减小后沿弧形导热斜板3和密封保温弯板4形成的通道上升，到顶后从一号垂直导热板9和二号垂直导热板7形成的垂直通道下落，在此过程将大部分热量传给一号垂直导热板9、二号垂直导热板7、一号斜置导热板19、二号斜置导热板22后降温；同时较凉的部分内传热介质5填充被加热的那部分内传热介质5流走后腾出的空间，所以内传热介质5因不断被加热而沿弧形导热斜板3、密封保温弯板4、一号垂直导热板9、二号垂直导热板7、密封保温板1形成的通道逆时针流动循环；内传热介质5下落汇聚冲击涡轮17而驱动发电机15发电，或者内传热介质5下落汇聚冲击所述液力发电装置发电。包围在一号垂直导热板9、二号垂直导热板7、一号斜置导热板19、二号斜置导热板22周围的外传热介质或待加热的流体11，吸收被加热的内传热介质5加热的一号垂直导热板9、二号垂直导热板7、一号斜置导热板19、二号斜置导热板22的热量，外传热介质或待加热的流体11吸收此热量后从输出管8输出，然后被直接使用或被保温储存待用，或被循环后再从输入管13进入不断被加热升温。
根据实际条件，可不设置太阳能电池2。
本实用新型有益的效果：
1、现有的太阳能光发电装置，由于大量的红外光穿过其太阳能电池，因而太阳能电池几乎无法利用约占阳光辐射到太阳能电池总能的43％的红外光；而现有的太阳能集热器无法(主要因反射损失)有效地利用太阳光的部分辐射能。本实用新型将太阳能发电和采集热综合起来，互补缺陷，充分有效地利用太阳能，提高了利用太阳能的效率，相对地降低了成本，提高了性价比。
2、现有的硅晶和砷化镓材料制作的太阳能电池，其光电转换率比光热转换率低，所以太阳能电池发电时会产生大量的热，不但降低了发电效率(硅晶和砷化镓材料随着温度升高，光电转换率较明显的降低)，而且会减少太阳能电池的使用寿命。本实用新型将弧形导热斜板3置于太阳能电池2的背面，不但能利用红外光的热能，还大量吸收太阳能电池发电时产生的大量的热而使其降温，所以不但能提高太阳能电池的发电效率并延长其寿命。
3、若根据实际条件，可不设置太阳能电池2，那么这种系统与现有的真空管集热器式太阳能热水器相比，成本低的多、坚固且寿命长、还能发电，所以尽管所述太阳能电热发生系统热效率比真空管集热器的略低一点，但其性价比远高于现有的真空管集热器式太阳能热水器的性价比。
5、目前，太阳能利用主要受太阳能光电池和集热器成本高、发电效率低及太阳能光电池寿命短的限制，本实用新型由于上述优点，很好的地解决了这些问题，实用、易推广。特别是将屋顶设计成所述太阳能电热发生系统，那么所述太阳能电热发生系统既当屋顶又能发电产热，应用前景广阔。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖视图。
具体实施方式
实施例一：如图1至图3示。弧形导热斜板3的下端联结在密封保温板1的右部上平面；在弧形导热斜板3的外斜面贴太阳能电池2；密封保温弯板4与一号垂直导热板9联结组成一截面为近似直角三角形的空腔，密封保温弯板4的弧形斜面向左离开弧形导热斜板3一距离，密封保温弯板4的水平板向上离开密封保温板1一距离，在密封保温弯板4的弧形斜面的朝阳面涂既有高的太阳吸收比又有低的辐射率的选择性吸收涂层材料或者涂黑；垂直密封保温板12向右离开一号垂直导热板9一距离，其上端、下端、前端、后端均与密封保温弯板4密封联结；二号垂直导热板7向左离开一号垂直导热板9一距离，其上端、下端分别与弧形导热斜板3、密封保温板1联结，其前后端面(从图2看为上下端面)分别与前密封保温板20、后密封保温板21密封联结；二号垂直导热板7的前后面(从图1看)的下部(从图3看)与一号垂直导热板9的前后面(从图1看)的下部(从图3看)分别用一号斜置导热板19和二号斜置导热板22(如图3示)联结密封，一号垂直导热板9的下端、二号垂直导热板7的下端、一号斜置导热板19的下端、二号斜置导热板22的下端拼接成筒；弧形导热斜板3的垂直面分别与后(从图1看)密封保温板21的右(从图2看)端面、前(从图1看)密封保温板20的右(从图2看)端面密封联结；前密封保温板20、后密封保温板21的底端密封联结在密封保温板1上端面；槽形密封保温扣板10扣结于二号垂直导热板7的左端面，槽形密封保温扣板10的槽底面即右侧垂直面向左离开二号垂直导热板7一距离；槽形密封保温扣板10的前后面(从图1看)的下部与垂直密封保温板12的前后面(从图1看)的下部用一号斜置保温板18和二号斜置密封保温板23(如图3示)联结密封，一号斜置保温板18和二号斜置密封保温板23分别离开一号斜置导热板19和二号斜置导热板22一距离，槽形密封保温扣板10的前后面(从图1看)的上部与前密封保温板20的右端面、后密封保温板21的右端面密封联结(如图3示)，这样构成所谓的热交换器；外传热介质或待加热的流体11的输入管13从槽形密封保温扣板10的下部接入，外传热介质或已被加的热流体11的输出管8从槽形密封保温扣板10的上部接出；内传热介质5的注泄管14穿透密封保温板1并与之密封联结；保温条6盖住弧形导热斜板3的上端面；发电机15的转轴16依次穿过二号斜置密封保温板23的下部、二号斜置导热板22的下部，转轴16的头部安装涡轮17，涡轮17置于所述拼接成的筒内，转轴17与二号斜置密封保温板23、二号斜置导热板22动密封，发电机15固定于透密封保温板1的上端面；或者在所述拼接成的筒内设置其它结构的液力发电装置。
实施例二：在实施例一中，不设置太阳能电池2。

Claims (2)

1.太阳能热电装置，其特征是：弧形导热斜板(3)的下端联结在密封保温板(1)的右部上平面；在弧形导热斜板(3)的外斜面贴太阳能电池(2)；密封保温弯板(4)与一号垂直导热板(9)联结组成一截面为直角三角形的空腔，密封保温弯板(4)的弧形斜面向左离开弧形导热斜板(3)一距离，密封保温弯板(4)的水平板向上离开密封保温板(1)一距离，在密封保温弯板(4)的弧形斜面的朝阳面涂既有高的太阳吸收比又有低的辐射率的选择性吸收涂层材料或者涂黑；垂直密封保温板(12)向右离开一号垂直导热板(9)一距离，其上端、下端、前端、后端均与密封保温弯板(4)密封联结；二号垂直导热板(7)向左离开一号垂直导热板(9)一距离，其上端、下端分别与弧形导热斜板(3)、密封保温板(1)联结，其前后端面分别与前密封保温板(20)、后密封保温板(21)密封联结；二号垂直导热板(7)的前后面的下部与一号垂直导热板(9)的前后面的下部分别用一号斜置导热板(19)和二号斜置导热板(22)联结密封，一号垂直导热板(9)的下端、二号垂直导热板(7)的下端、一号斜置导热板(19)的下端、二号斜置导热板(22)的下端拼接成筒；弧形导热斜板(3)的垂直面分别与后密封保温板(21)的右端面、前密封保温板(20)的右端面密封联结；前密封保温板(20)、后密封保温板(21)的底端密封联结在密封保温板(1)上端面；槽形密封保温扣板(10)扣结于二号垂直导热板(7)的左端面，槽形密封保温扣板(10)的槽底面即右侧垂直面向左离开二号垂直导热板(7)一距离；槽形密封保温扣板(10)的前后面的下部与垂直密封保温板(12)的前后面的下部用一号斜置保温板(18)和二号斜置密封保温板(23)联结密封，一号斜置保温板(18)和二号斜置密封保温板(23)分别离开一号斜置导热板(19)和二号斜置导热板(22)一距离，槽形密封保温扣板(10)的前后面的上部与前密封保温板(20)的右端面、后密封保温板(21)的右端面密封联结，这样构成所谓的热交换器；外传热介质 或待加热的流体(11)的输入管(13)从槽形密封保温扣板(10)的下部接入，外传热介质或已被加的热流体(11)的输出管(8)从槽形密封保温扣板(10)的上部接出；内传热介质(5)的注泄管(14)穿透密封保温板(1)并与之密封联结；保温条(6)盖住弧形导热斜板(3)的上端面；发电机(15)的转轴(16)依次穿过二号斜置密封保温板(23)的下部、二号斜置导热板(22)的下部，转轴(16)的头部安装涡轮(17)，涡轮(17)置于所述拼接成的筒内，转轴(17)与二号斜置密封保温板(23)、二号斜置导热板(22)动密封，发电机(15)固定于透密封保温板(1)的上端面。
2.根据权利要求1所述太阳能热电装置，其特征是：不设置太阳能电池(2)。 
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