CN203057026U - 一种通过光伏光热高效利用光能的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种通过光伏光热高效利用光能的装置，通过封闭式框架将高透过率光伏电池，透镜，余热吸收盒，集热管，转轴固定，并通过转轴对太阳进行追踪；高透过率光伏电池位于透镜上方，集热管位于透镜聚光处并放置于余热吸收盒中；将高透过率光伏电池发电后未利用的光能，由透镜汇聚到集热管上再次进行光热发电，再有余热吸收盒吸收集热管散发出的热能，做到最大程度的光能利用。采取此种方式可以对光能进行多次吸收利用，可大幅度提高光能的利用率。并且有余热能吸收功能可以在降低光伏电池工作温度的同时为周边居民供暖供热。可以小型安装也可以大型安装，应用广泛。

Description

一种通过光伏光热高效利用光能的装置
技术领域
本实用新型涉及一种通过光伏光热高效利用光能的装置，可广泛应用于太阳能光伏/光热收集领域。 
背景技术
在众多新能源中，以太阳能的分布最广，最为环保，而且是取之不尽用之不竭的能源。目前的太阳能应用主要在于光热应用以及光伏应用，然而两者分体式的应用都造成了能源应用效率低，利用分散的弊端。据可靠数据表明，单纯的光热利用率为28%，单纯的光伏利用率为18%。其中光伏发电过程中有大量的热能没有被利用，造成了能源利用效率不高。 
目前光伏/光热综合利用的研究成为了当今太阳能应用的一个热点，虽然有些综合应用的相关实用新型，但是其中以分离应用居多，太阳能利用率没有得到大幅度提高。 
发明内容
本实用新型的目的在于克服以上问题，通过多种方式相结合，大幅度提高太阳能利用效率。 
为此，本实用新型实施例提供一种通过光伏光热高效利用光能的装置。该装置包括封闭式框架，集热管，高透过率光伏电池，透镜，余热吸收盒。通过封闭式框架将高透过率光伏电池，透镜，余热吸收盒，集热管，转轴固定，并通过转轴对太阳进行追踪。高透过率光伏电池位于透镜上方，集热管位于透镜聚光处并放置于余热吸收盒中。将高透过率光伏电池发电后未利用的光能，由透镜汇聚到集热管上再次进行光热发电，再有余热吸收盒吸收集热管散发出的热能，做到最大程度的光能利用。 
本实用新型实施例所述的封闭式框架，其特征在于采用轻质材料制成，并且配有连接槽可以多个或单个使用，在顶部开口，使集热管，高透过率光伏电池，透镜，余热吸收盒全部安装到其内部。 
本实用新型实施例所述的集热管，其特征在于集热管采用轻薄且耐压耐温材料的材料设计，其工作介质可以为气体或液体；位置处于透镜的焦点处以及余热吸收盒的中心位置。 
本实用新型实施例所述的高透过率光伏电池，其特征在于对没有被光伏电池应用的光能透过率高。全部采用可透光的太阳能光伏电池，或使用透明材质上的大间距点阵式排列的非透光型或者透光型太阳能光伏电池。 
本实用新型实施例所述的透镜，其特征在于使用高透过率材质制成，并且聚光形式为柱面聚光，特点是可以将一定面积的光汇聚成一条线状光斑。 
本实用新型实施例所述的余热吸收盒，其特征在于由内部吸热层、外部隔热层和介质导热槽组成；形状为在封闭的盒子上留有一条细缝，可以使汇聚的光线刚好通过。内部吸热层由有导热性能良好的金属材质制成，内壁有黑色毛刺状涂层，靠近外部隔热层处留有介质导热槽。外部隔热层使用导热性差的材质制成，靠近内吸热热层处与其对称的留有介质导热槽。介质导热槽在内部吸热层与外部隔热层之间，可以使导热介质流通达到散热目的。 
本实用新型的收益效果 
本实用新型采用光伏/光热综合利用的模式，含有光伏发电，光热发电和对余热的收集。采取此种方式可以对光能进行多次吸收利用，可大幅度提高光能的利用率。并且有余热能吸收功能可以在降低光伏电池工作温度的同时为周边居民供暖供热。 
一体化的结构，安装在封闭式的框价内，不怕灰尘以及风力的影响，而且聚光才用柱形的透镜可以采用单轴旋转的方式定日，降低定日设施的成本。可以小型安装也可以大型安装，应用广泛。 
附图说明
图1为实用新型实施例的整体结构示意图。 
图2为实用新型实施例的余热吸收盒以及集热管的结构示意图。 
图3为实用新型实施例的工作原理示意图。 
具体实施方式
请参阅图3所示，为实用新型的实施例的具体工作原理图，首先一束光7照射高透过率光伏电池1使其发电，未被利用的光能穿过高透过率光伏电池1，通过透镜2汇聚，汇聚的焦点设在集热管5上；集热管5中的工作物质在汇聚光的作用下产生高温，当集热5管内部工作物质的温度提高到指定温度，由光热发电系统进行发电；对于集热管5可能散发出来的热能，以及光滑的管壁反射的余光，通过余热吸收盒4进行吸收，首先内部吸热层4.1将余热吸收，随之传送给介质导热槽4.3中的导热介质，通过导热介质将热能传送出去并加以利用，外部隔热层4.2保证热能最小的散出。 
请参阅图1所示，为实用新型的实施例，由高透过率光伏电池1，透镜2，封闭式框架3，余热吸收盒4，集热管5，转轴6等五部分组成。其中封闭式框架3采用轻质材料，并且是将高透过率光伏电池1，透镜2，余热吸收盒4，集热管5，转轴6五个部分组合在一起的骨架。其中转轴6的作用是连接定日系统，保证光的垂直入射。 
请参阅图2所示，为实用新型的实施例的余热吸收盒4和集热管5。 
所述热吸收盒4的组成内部吸热层4.1，外部隔热层4.2，介质导热槽4.3，其中内部吸热层4.1的主要作用是将未用尽的热能最大化吸收，并将热能传送给介质导热槽4.3中的导热介质，外部隔热层4.2的主要作用是防止内部吸热层4.1吸收的热能流失。 
所述集热管5采用传统的光热发电吸热管原理制造，通过对集热管内部的介质的加热达到发电目的。 

Claims (9)

1.一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，通过封闭式框架将高透过率光伏电池，透镜，余热吸收盒，集热管，转轴固定，并通过转轴对太阳进行追踪；高透过率光伏电池位于透镜上方，集热管位于透镜聚光处并放置于余热吸收盒中；将高透过率光伏电池发电后未利用的光能，由透镜汇聚到集热管上再次进行光热发电，再有余热吸收盒吸收集热管散发出的热能，做到最大程度的光能利用。
2.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，高透过率光伏电池全部采用可透光的太阳能光伏电池，或使用透明材质上的大间距点阵式排列的非透光型或者透光型太阳能光伏电池。
3.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，透镜使用高透过率材质制成，并且聚光形式为柱面聚光，特点是可以将一定面积的光汇聚成一条线状光斑。
4.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，封闭式框架采用轻质材料制成，并且配有连接槽可以多个或单个使用。
5.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，余热吸收盒由内部吸热层、外部隔热层和介质导热槽组成；形状为在封闭的盒子上留有一条细缝，可以使汇聚的光线刚好通过。
6.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，集热管采用轻薄且耐压耐温材料的材料设计，其工作介质可以为气体或液体；位置处于透镜的焦点处以及余热吸收盒的中心位置。
7.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，余热吸收盒内部吸热层由有导热性能良好的金属材质制成，内壁有黑色毛刺状涂层，靠近外部隔热层处留有介质导热槽。
8.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，余热吸收盒外部隔热层使用导热性差的材质制成，靠近内吸热热层处与其对称的留有介质导热槽。
9.根据权利要求1所述的一种通过光伏光热高效利用光能的装置，其特征在于，余热吸收盒介质导热槽在内部吸热层与外部隔热层之间，可以使导热介质流通达到散热目的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103545393A (zh) * 2012-07-16 2014-01-29 长春工业大学 一种将光伏发电、光热发电以及余热吸收相结合高效利用光能的方法

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