CN204928746U - 一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统 - Google Patents

一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统 Download PDF

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王伟
周天
冯维忠
杜栋梁
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Abstract

本实用新型公开了一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统,包括聚光装置、光电转化装置和散热系统;聚光装置包括聚光器、逐日追踪机构和底盘旋转机构,光电转化装置包括发电元件和输出线路,发电元件通过输出线路为负载供电;散热系统包括密封腔体和散热装置,密封腔体内容置有冷却工质,密封腔体的底部安装有泵装置,密封腔体的侧壁上安装有透光板;工作时,太阳光被聚光装置聚焦后透过透光板照射到发电元件上,发电元件将太阳光能转化为电能输出,并通过散热系统对发电元件实现快速散热,以保证发电元件在相对稳定适宜的温度,实现高效的光电转化效率,提高稳定性和安全性。

Description

一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及聚光式太阳能发电技术领域,尤其涉及一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统。
背景技术
[0002]目前,经济的发展越来越依赖电力能源,其主要包括火电、水电、核电三种形式:火电恶化地球环境,水电破坏生态环境,核电会发生核泄漏,基于此迫使人类不断寻找更加安全清洁的能源,太阳能由于取之不尽,用之不竭,且安全干净,被人类作为最理想的清洁能源并得到开发利用。
[0003] 太阳能的获得需要通过太阳能光伏电池来进行光电转换,太阳能发电主要有太阳能光发电和太阳能热发电两种方式。其中,聚光发电作为太阳光发电系统的重要部分,首先将太阳光进行汇集,再照射到发电元件上,聚焦后的太阳光会使发电元件的温度迅速升高,从而提高了对散热系统的需求。太阳能电池的发电元件对温度要求很高,如果不能将温度快速、及时的散发出去,发电元件的光电转换率将会大幅度下降,普通单晶硅电池的最佳温度是25°C时光电转化效率最大,当达到70°C时转化率就会降低,因此通过散热可保持发电元件处于稳定的温度状态以实现较高的光电转换效率。
[0004] 综上所述,如何开发一款具有散热装置的聚光太阳能发电系统成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是提供一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统,解决现有技术太阳能光发电系统中太阳能电池的发电元件散热困难,发电元件温度高导致其光电转换率大幅度降低的的问题。
[0006] 为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
[0007] 本实用新型一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统,包括聚光装置、光电转化装置和散热系统;
[0008] 所述聚光装置包括聚光器、逐日追踪机构和底盘旋转机构,所述聚光器、逐日追踪机构和所述底盘旋转机构三者顺次连接在一起;
[0009] 所述光电转化装置包括发电元件和输出线路,所述发电元件通过输出线路为负载供电;
[0010] 所述散热系统包括密封腔体和散热装置,所述散热装置安装在所述密封腔体的上方,密封腔体内容置有冷却工质,密封腔体内安装有栗装置,所述栗装置工作时推动所述冷却工质在密封腔体内作循环运动;
[0011] 所述密封腔体在靠近所述聚光装置的侧壁上安装有透光板,太阳光被所述聚光装置聚焦后透过所述透光板照射到光电转化装置的发电元件上,所述发电元件将太阳光能转化为电能输出,发电元件工作时通过所述冷却工质将热量带到所述散热装置中完成快速散热。
[0012] 进一步的,所述透光板通过密封元件与所述密封腔体密封连接。
[0013] 再进一步的,所述透光板的材料采用透光无机非金属材料。
[0014] 再进一步的,所述聚光装置的聚光倍数范围为2〜2000倍之间,且聚光装置的聚光器包括槽式聚光器、蝶式聚光器、菲涅尔透镜或放大镜。
[0015] 再进一步的,所述发电元件包括单晶硅电池、多晶硅电池、砷化镓电池或薄膜电池。
[0016] 再进一步的,所述密封腔体为竖直部和水平部构成的弯折结构。
[0017] 再进一步的,所述散热装置包括多个并排均布的散热体,所述散热体为管翅、板翅或管束散热器。
[0018] 与现有技术相比,本实用新型的有益技术效果:
[0019] 本实用新型密封腔体的侧壁上安装有高透光率的透光板,密封腔体的一侧设置有聚光装置,当太阳光照射下来时首先被聚光装置聚焦,然后透过透光板照射到发电元件上,将太阳光能转化为电能通过输出线路输出使用或存储;发电元件聚光发电过程中产生的热量被冷却工质吸收,冷却工质升温,在栗装置的推动向上运动,进入到散热装置中,通过散热装置将冷却工质携带的高温散发出去再回流到下方,冷却工质的循环作业能够快速的将发电元件上的热量散发出去,以保证发电元件在一个相对稳定适宜的温度,实现高效的光电转化效率,提高光电转化装置的稳定性和安全性。本实用新型结构简单、成本低,能快速,高效散热,且密封型腔内的冷却工质循环使用,对环境无污染,环保节能性好。
附图说明
[0020] 下面结合附图说明对本实用新型作进一步说明。
[0021]图1为本实用新型具有散热装置的聚光太阳能发电系统示意图;
[0022] 附图标记说明:1、聚光装置;2、透光板;21、密封件;3、发电元件;4、冷却工质;5、密封腔体;6、栗装置;7、输出线路;8、散热装置。
具体实施方式
[0023] 如图1所示,一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统,包括聚光装置1、光电转化装置和散热系统;所述聚光装置包括聚光器、逐日追踪机构和底盘旋转机构,所述聚光器、逐日追踪机构和所述底盘旋转机构三者顺次连接在一起;所述光电转化装置包括发电元件3和输出线路7,所述发电元件3通过输出线路7为负载供电,具体来说即发电元件发电的同时产生高温,电能通过输出线路7后可以储存或并网使用;
[0024] 所述散热系统包括密封腔体5和散热装置8,所述散热装置8安装在所述密封腔体的上方,密封腔体5内容置有冷却工质4,密封腔体5内安装有栗装置6,所述栗装置6工作时推动所述冷却工质4在密封腔体5内作循环运动;
[0025] 所述密封腔体5在靠近所述聚光装置I的侧壁上安装有透光板2,太阳光被所述聚光装置聚焦后透过所述透光板2照射到光电转化装置的发电元件3上,所述发电元件3将太阳光能转化为电能输出,发电元件3工作时通过所述冷却工质4将热量带到所述散热装置8中完成快速散热。
[0026] 具体来说,所述透光板2通过密封元件21与所述密封腔体5密封连接。所述透光板2的材料是透光无机非金属材料,可以优选透光度高的钢化玻璃。
[0027] 所述聚光装置的聚光倍数范围为2〜2000倍之间,且聚光装置的聚光器包括槽式聚光器、蝶式聚光器、菲涅尔透镜或放大镜,聚光倍数在2〜2000范围内时可以发挥发电元件3进行光电转换的效率最优化。
[0028] 所述发电元件3包括单晶硅电池、多晶硅电池、砷化镓电池或薄膜电池。
[0029] 所述密封腔体5为竖直部和水平部构成的弯折结构。
[0030] 所述散热装置8包括多个并排均布的散热体,所述散热体为管翅、板翅或管束散热器,所述散热器采用空气对流散热式或水冷散热式。
[0031] 本实用新型的工作过程如下:
[0032] 当太阳光照射下来时,首先被聚光装置I聚焦,然后透过透光板2照射到发电元件3上,将太阳光能转化为电能通过线路和输出线路7输出使用或存储;发电元件3聚光发电过程中产生的热量被冷却工质4吸收,冷却工质4升温,在栗装置6的推动下向上运动,进入到散热装置8中,通过散热装置8将冷却工质携带的高温散发出去,再回流到密闭腔体5的下方;工作过程中,冷却工质4在栗装置6的推动下形成稳定的循环运动,快速的将发电元件3上的高温散发出去,保持发电元件3稳定适宜的温度,实现高效的光电转化效率,提高光电转化装置的稳定性和安全性。
[0033] 以上所述的实施例仅是对本实用新型的优选方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有散热装置的聚光太阳能发电系统,其特征在于:包括聚光装置(1)、光电转化装置和散热系统; 所述聚光装置包括聚光器、逐日追踪机构和底盘旋转机构,所述聚光器、逐日追踪机构和所述底盘旋转机构三者顺次连接在一起; 所述光电转化装置包括发电元件(3 )和输出线路(7 ),所述发电元件(3 )通过输出线路(7)为负载供电; 所述散热系统包括密封腔体(5 )和散热装置(8 ),所述散热装置(8 )安装在所述密封腔体的上方,密封腔体(5)内容置有冷却工质(4),密封腔体(5)内安装有栗装置(6),所述栗装置(6)工作时推动所述冷却工质(4)在密封腔体(5)内作循环运动; 所述密封腔体(5 )在靠近所述聚光装置(I)的侧壁上安装有透光板(2 ),太阳光被所述聚光装置聚焦后透过所述透光板(2)照射到光电转化装置的发电元件(3)上,所述发电元件(3)将太阳光能转化为电能输出,发电元件(3)工作时通过所述冷却工质(4)将热量带到所述散热装置(8)中完成快速散热。
2.根据权利要求1所述的具有散热装置的聚光太阳能发电系统,其特征在于:所述透光板(2)通过密封元件(21)与所述密封腔体(5)密封连接。
3.根据权利要求1所述的具有散热装置的聚光太阳能发电系统,其特征在于:所述透光板(2)的材料采用透光无机非金属材料。
4.根据权利要求1所述的具有散热装置的聚光太阳能发电系统,其特征在于:所述聚光装置的聚光倍数范围为2〜2000倍之间,且聚光装置的聚光器包括槽式聚光器、蝶式聚光器、菲涅尔透镜或放大镜。
5.根据权利要求1所述的具有散热装置的聚光太阳能发电系统,其特征在于:所述发电元件(3 )包括单晶硅电池、多晶硅电池、砷化镓电池或薄膜电池。
6.根据权利要求1所述的具有散热装置的聚光太阳能发电系统,其特征在于:所述密封腔体(5)为竖直部和水平部构成的弯折结构。
7.根据权利要求1所述的具有散热装置的聚光太阳能发电系统,其特征在于:所述散热装置(8)包括多个并排均布的散热体,所述散热体为管翅、板翅或管束散热器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106160657A (zh) * 2015-04-02 2016-11-23 中海阳能源集团股份有限公司 一种新型聚光光伏一体化发电系统
WO2022041350A1 (zh) * 2020-08-27 2022-03-03 吴官霖 放大镜聚焦太阳光线热力发电系统

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