CN203731723U - 一种分频集热管及独立分频光伏光热联供装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种分频集热管及独立分频光伏光热联供装置，属于太阳能利用装置技术领域。一种独立分频光伏光热联供装置，包括控制系统，控制系统的驱动电机安装在支架上，支架上安装有光伏电池板，光伏电池板的上方安装有分频集热管，分频集热管的一端安装有储热箱。设计合理，分频装置简单，以分频层为主，无需大量光学元件，减少了设备的体积，降低了成本；通过分频层不但降低了光伏板的温度提高了其发电效率，并且提高了热工质层的温度，获得了更高品质的热能，将太阳能合理的运用从而达到提高利用率的目的。无需能源供应给控制环节，提高了系统的稳定性和独立性，不但可以利用太阳能中的热能，并且可以降低光伏电池板的温度，两者结合成为一个独立的系统。

Description

一种分频集热管及独立分频光伏光热联供装置
技术领域
本实用新型涉及一种光伏光热联供装置，具体说是一种能够独立分频的光伏光热联供装置，属于太阳能利用装置技术领域。
背景技术  
目前，太阳能的利用主要分为光伏发电和光热利用两种，这两种分开运用都无法使得太阳能得到完全的利用，导致太阳能的利用率低。
   现有的光伏光热联供的太阳能装置，有些在原有的光伏电池上加上吸热层以及导热层，将光伏电池的发热量进行储存，并且吸收本来电池无法吸收的红外波段的太阳能，给光伏电池降温的同时将热能加以利用。此法为了维持电池的低温，储热工质一般低于50摄氏度，使得热量品质不高，为了获得温度更高的热工质需要添加额外的供电装置来加热使其到达80摄氏度的水温才能进行一般的家用热水供应，所以设备繁琐，并且有时需要额外能源。
   现有的分频装置将适合光伏利用的波段和光热利用的波段分离出来分别进行利用来达到提高利用率，但是现有的分频装置需要大量的光学元件比如菲涅尔透镜等等，成本高，系统复杂。更加没有一个可以独立运行的系统，很多控制环节需要提供额外的能源，使得系统不能独立进行工作，在提供控制系统的能源出现短缺时，整套系统都将停止工作，使得系统稳定性低，导致能源利用率低。
发明内容
本实用新型的目的在于解决上述已有技术存在的不足，提供一种太阳能利用率高，低成本、少部件，独立运行的分频光伏光热联供装置。
本实用新型的技术解决方案如下：
一种分频集热管，为“V”形管，由外壁层和内部层组成，外壁层包覆在内部层外，所述外壁层是由两层超白玻璃层9夹着真空层8组成的三层结构，内部层为热工质层10。
采用上述分频集热管的一种独立分频光伏光热联供装置，包括跟踪阳光的控制系统，其特殊之处在于所述控制系统的驱动电机2安装在支架1上，支架1上安装有光伏电池板5，光伏电池板5的上方安装有分频集热管3，分频集热管3的一端安装有储热箱4；
所述驱动电机2利用光伏电池板5发出的电量进行工作，驱动电机2保证太阳光与光伏电池板5垂直，太阳光无水平方向的分量入射；
所述分频集热管3为“V”形管，由外壁层和内部层组成，外壁层包覆在内部层外，所述外壁层是由两层超白玻璃层9夹着真空层8组成的三层结构，内部层为热工质层10；
所述分频集热管3的两侧壁3-1在外壁层和内部层之间还设有吸收热量的吸收层7；
所述分频集热管3的“V”形壁3-2在外壁层和内部层之间还设有分频层6。
 本实用新型设计合理，分频装置简单，以分频层为主，无需大量光学元件，减少了设备的体积，降低了成本；通过分频层不但降低了光伏板的温度提高了其发电效率，并且提高了热工质层的温度，获得了更高品质的热能，将太阳能合理的运用从而达到提高利用率的目的。无需额外的能源供应给控制环节，提高了系统的稳定性和独立性。本实用新型不但可以无温度限制的利用到太阳能中的热能，并且可以通过红外的吸收降低光伏电池板的温度，从而达到提高其效率的目的，在提高利用率的同时两者结合成为一个独立的系统。
附图说明
 图1：本实用新型的结构示意图；
图2：分频集热管的结构示意图；
图中：1、支架，2、驱动电机，3、分频集热管，3-1、侧壁，3-2、V形壁，4、储热箱，5、光伏电池板，6、分频层，7、吸收层，8、真空层，9、超白玻璃层，10、热工质层。
具体实施方式
以下参照附图，给出本实用新型的具体实施方式，用来对本实用新型的构成进行进一步说明。
实施例1
本实施例的一种独立分频光伏光热联供装置，参考图1-2，包括跟踪阳光的控制系统，其特殊之处在于所述控制系统的驱动电机2安装在支架1上，支架1上安装有光伏电池板5，光伏电池板5的上方安装有分频集热管3，分频集热管3的一端安装有储热箱4；
所述驱动电机2利用光伏电池板5发出的电量进行工作，驱动电机2保证太阳光与光伏电池板5垂直，太阳光无水平方向的分量入射；
分频集热管3为“V”形管，由外壁层和内部层组成，外壁层包覆在内部层外，所述外壁层是由两层超白玻璃层9夹着真空层8组成的三层结构，内部层为热工质层10；
所述分频集热管3的两侧壁3-1在外壁层和内部层之间还设有吸收热量的吸收层7；
所述分频集热管3的“V”形壁3-2在外壁层和内部层之间还设有分频层6。
本实用新型在使用时驱动电机2驱动控制系统使太阳光与光伏电池板5始终垂直，保证阳光在光伏电池板5上没有水平方向的分量入射，阳光在射到光伏电池板5之前在分频集热管3上，首先通过超白玻璃层9，超白玻璃层9上添加了减反层，减少了反射损失，管道中的热工质层10进行吸热储热，温度升高后通过热对流流进储热箱4中进行储存怒，分频层6通过进行波段的分频以及红外波段的吸收，将无法被光伏电池板利用到的中远红外线先进行反射至吸收层7上进行吸收，管内温度上升到需要工况一般为80摄氏度时幅射出来的远红外无法穿透超白玻璃层9而得到保温，在管道外壁所用的真空层8可以很好的对流体进行保温，剩余的可见光以及近红外部分透射至光伏电池板5上进行发电；其发电部分用于提供驱动电机2的电能，剩余可以直接利用或者储存或者并网，从而不需要其他能源进行驱动，使其成为一个独立的系统；并且此装置不是单纯的冷却电池板的系统，所以储热工质的温度不受光伏电池的限制，达到无需额外能源就能获得高温热水的目的。
 本实用新型设计合理，分频装置简单，以分频层为主，无需大量光学元件，减少了设备的体积，降低了成本；通过分频层不但降低了光伏板的温度提高了其发电效率，并且提高了热工质层的温度，获得了更高品质的热能，将太阳能合理的运用从而达到提高利用率的目的。无需额外的能源供应给控制环节，提高了系统的稳定性和独立性。本实用新型不但可以无温度限制的利用到太阳能中的热能，并且可以通过红外的吸收降低光伏电池板的温度，从而达到提高其效率的目的，在提高利用率的同时两者结合成为一个独立的系统。

Claims (5)

1.一种分频集热管，其特征在于为“V”形管，由外壁层和内部层组成，外壁层包覆在内部层外，所述外壁层是由两层超白玻璃层(9)夹着真空层(8)组成的三层结构，内部层为热工质层(10)。 
2.一种独立分频光伏光热联供装置，包括跟踪阳光的控制系统，其特征在于所述控制系统的驱动电机(2)安装在支架(1)上，支架(1)上安装有光伏电池板(5)，光伏电池板(5)的上方安装有分频集热管(3)，分频集热管(3)的一端安装有储热箱(4)，所述分频集热管(3)为“V”形管，由外壁层和内部层组成，外壁层包覆在内部层外，所述外壁层是由两层超白玻璃层(9)夹着真空层(8)组成的三层结构，内部层为热工质层(10)。 
3.根据权利要求2所述一种独立分频光伏光热联供装置，其特征在于所述驱动电机(2)利用光伏电池板(5)发出的电量进行工作，驱动电机(2)保证太阳光与光伏电池板(5)垂直，太阳光无水平方向的分量入射。 
4.根据权利要求2所述一种独立分频光伏光热联供装置，其特征在于所述分频集热管(3)的两侧壁(3-1)在外壁层和内部层之间还设有吸收热量的吸收层(7)。 
5.根据权利要求2所述一种独立分频光伏光热联供装置，其特征在于所述分频集热管(3)的“V”形壁(3-2)在外壁层和内部层之间还设有分频层(6)。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104633954A (zh) * 2015-01-27 2015-05-20 同济大学 一种太阳能光热光电分频利用系统
CN109114825A (zh) * 2018-07-11 2019-01-01 浙江大学 基于集热型光热化学循环材料的太阳能分级分质利用方法

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