CN209085097U - 一种光伏光热耦合互补一体化利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光伏光热耦合互补一体化利用系统，包括聚光系统、若干真空管、蓄水单元和蓄电池，其中真空管包括同轴设置的玻璃外管和玻璃内管，贴于玻璃内管的外壁上的第一太阳能电池板、设于玻璃内管内的弧形玻璃隔板、贴于弧形玻璃隔板上的第二太阳能电池、密封玻璃内管的封盖，封盖与弧形玻璃隔板以及玻璃内管的内壁之间形成闭合循环的流体通道，循环的流体通道内填充有纳米流体并设有微型泵，热二极管设置于空管的前端，其一端伸入流体通道内，另一端伸入至蓄水单元内，蓄电池与第一太阳能电池板和第二太阳能电池板电连接，本实用新型能够提高太阳能利用率，输出高品质热能。

Description

一种光伏光热耦合互补一体化利用系统

技术领域

本实用新型涉及太阳能应用领域，尤其涉及一种光伏光热耦合互补一体化利用系统。

背景技术

随着节能减碳问题的日益突出，对新型清洁能源的探索在全世界范围内成为一股热潮。在清洁可再生能源当中，太阳能以其储量充足、清洁安全、分布广泛等优点愈加受到科技工作者的喜爱。据统计，太阳辐射到达地球表面的能量高达4×10¹⁵MW，约为全球能耗的2000倍。我国拥有丰富的太阳能资源，如果能合理的利用好太阳能，无疑能对我国经济发展所面临的环境污染以及能源短缺问题产生重要的影响。

在太阳能的利用中，光—热、光—电转换应用最为广泛。在“光—热”转换利用中，真空管型太阳能热水器以其操作方便、节能清洁等优点迅速成为我国目前使用最普遍的太阳能产品，已广泛应用于中国的广大地区，尤其受到我国广大农村地区的欢迎。现有的光伏光热一体化利用系统中，由于真空管内的太阳能电池板不能将热量及时传递至传热介质，导致太阳能的光电转换效率较低，输出低品质热量的问题，使得供出的热水温度较低。

实用新型内容

针对现有技术中存在不足，本实用新型提供了一种光伏光热耦合互补一体化利用系统，能够提高太阳能利用率，输出高品质热能。

本实用新型是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种光伏光热耦合互补一体化利用系统，包括：

聚光系统，用于会聚太阳光，具有若干聚光中心；

若干真空管，所述真空管分别位于所述聚光系统的聚光中心，所述真空管包括：

玻璃外管；

玻璃内管，设置于所述玻璃外管内，所述玻璃内管与所述玻璃外管之间形成真空夹层；

第一太阳能电池板，贴于所述玻璃内管的外壁；

弧形玻璃隔板，设置于所述玻璃内管内，所述弧形玻璃隔板的凹面朝向所述玻璃内管的轴线，所述弧形玻璃隔板的凸面朝向所述第一太阳能电池板；

封盖，设置于所述真空管的前端，所述封盖与所述弧形玻璃隔板以及所述玻璃内管的内壁之间形成闭合循环流体通道；

第二太阳能电池板，贴于所述弧形玻璃隔板的凹面，所述第二太阳能电池板能够吸收聚光装置汇聚的太阳光；

纳米流体，填充于所述循环流体通道内；

微型泵，设置于所述循环流体通道内，用于使纳米流体在流体通道内循环流动；

热二极管，设置于所述真空管的前端，所述热二极管的一端伸入流体通道内；

蓄水单元，所述热二极管的另一端伸入至所述蓄水单元内，将热量传递至蓄水单元；

蓄电池，连接所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板，储存所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板产生的电力。

根据本实用新型的一个实施例，所述弧形玻璃隔板的前端设有弧形半包围挡板，所述弧形半包围挡板的凸面斜朝向第二太阳能电池板，所述弧形半包围挡板的凹面斜朝向封盖，所述弧形半包围挡板的凹面与所述玻璃内管的内部之间形成导热区，所述热二极管的一端位于所述导热区内。

根据本实用新型的一个实施例，所述玻璃内管和玻璃外管的后端为半球形圆头密封，所述玻璃内管的半球面凹朝向所述玻璃内管的后端。

根据本实用新型的一个实施例，所述弧形玻璃隔板的后端设有弧形过渡板，所述弧形过渡板的凹面朝向所述第二太阳能电池板，所述弧形过渡板的凸面朝向所述玻璃内管后端的半球面。

根据本实用新型的一个实施例，所述聚光系统包括至少两个聚光单元，所述聚光单元包括：

第一抛物凹面；

第二抛物凹面，所述第二抛物凹面与所述第一抛物凹面相同，所述第一抛物凹面的一端与第二抛物凹面的一端通过横轴转动连接，初始位置时，所述第一抛物凹面与第二抛物凹面构成一个抛物面；

反光镜矩阵，设置于所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面上，所述反光镜矩阵包括多行乘多列微型反光镜；

支座，所述横轴的两端支撑在所述支座上；

升降机构，用于支撑并调整所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的另一端的高度，以改变所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的形状；

动力机构，用于向所述升降机构提供动力；

控制系统，与所述动力机构连接，用于控制所述动力机构，从而控制所述升降机构的动作，使所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面绕所述横轴转动，实现反光镜矩阵追光；

其中，若干所述聚光单元并排设置，每相邻两个聚光单元之间有一个聚光中心，所述聚光中心位于相邻两个聚光单元之间中心的上方。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面均为铝箔板。

根据本实用新型的一个实施例，所述蓄水单元包括：

蓄水箱；

饮用水箱，与净水器的出水口连接，所述净水器的入水口与所述蓄水箱连接。

根据本实用新型的一个实施例，所述光伏光热耦合互补一体化利用系统还包括储热单元，所述储热单元包括：

储热箱体，所述储热箱体上设有流体入口和流体出口；

第一流体管道，设置于所述储热箱体内，所述第一流体管道的进口端从所述流体入口伸出储热箱体外，所述第一流体管道的出口端从所述流体出口伸入箱体外；

若干复合相变材料封装管，设置于所述储热箱体内；

保温隔层，设置于所述复合相变材料封装管之间，以及所述复合相变材料封装管与所述储热箱体的内壁之间；

其中，所述复合相变材料封装管包括：

外壳，所述外壳密闭设置；

若干相变材料管，设置于所述外壳内，其中每个所述相变材料管包括：

第一管；

第二管，设置于所述第一管内；

相变材料，填充并封装在由所述第一管的内壁和所述第二管的外壁所形成的空腔内；

第二流体管道，所述第二管能够套设于所述第二流体管上；

各个所述相变材料管的温度均不相同，所有所述相变材料管通过第二流体管道按相变温度从高到底依次串联，所述第二流体管道的a端靠近相变温度高的相变材料管，所述第二流体管道的b端靠近相变温度低的相变材料管，所述第二流体管道的a端与b端分别伸出外壳外；

所有所述复合相变材料封装管通过第二流体管道的两端并联在所述第一流体管道上，所有所述第二流体管道的a端均与第一流体管道的进口端连接，所有所述第二流体管道的b端均与第一流体管道的出口端连接，所述第一流体管道的进口端与第一流体管道的出口端均与蓄水单元连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一管由陶瓷纤维制成，所述相变材料为微胶囊相变材料。

根据本实用新型的一个实施例，所述保温隔层由陶瓷纤维制成，所述陶瓷纤维的厚度为0～1mm。

本实用新型的有益效果：

本实用新型聚光系统反射太阳光至真空管内的纳米流体，纳米流体的分频技术将能够被第二太阳能电池板有效吸收利用波段的太阳能辐射至第二太阳能电池板，用于产电，第一太阳能电池板直接利用直射太阳光产电，两个太阳能电池板同时工作，从而提高太阳能利用率；纳米流体在循环流体通道内循环流动能够吸收两个太阳能电池板产生的热量，两个给太阳能电池板降温，并且纳米流体与第二太阳能电池板直接接触，冷却换热效率高，由于纳米流体能及时将两个太阳能电池板工作时的热量带走，避免了太阳能电池板的热负荷与温升，使太阳能电池板保持较高的光电转换效率，并且纳米流体的大量热量通过热二极管传至蓄水单元，输出高品质热能，使得本实用新型能够供出较高温度的热水。

本实用新型中纳米流体的分频技术将能够被第二太阳能电池板有效吸收利用波段的太阳能辐射至第二太阳能电池板，其余波段的太阳能被纳米流体吸收用于集热，然后升温后的纳米流体流经导热区，由于热二极管作用，纳米流体与蓄水单元内水进行高效换热，输出高品热能量，从而使流经导热区的纳米流体降温，然后流向第一太阳能电池板与第二太阳能电池板之间的纳米流体通道，给两个太阳能电池板降温，实现集热循环，提高真空管的集热效率。

本实用新型中的聚光系统的聚光中心位于抛物凹面的侧上方，相比于现有技术中的聚光装置，无需在抛物凹面上安装用于支撑能量吸收装置的支架，故本实用新型中的抛物凹面可采用铝箔板，从而减轻聚光系统的重量和体积。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的一种光伏光热耦合互补一体化利用系统的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例的聚光单元的结构示意图；

图3为图2的a-a方向剖视图；

图4为根据本实用新型实施例的真空管的结构示意图；

图5为图4的A处局部放大示意图；

图6为图4的B处局部放大示意图；

图7为根据本实用新型实施例的真空管的原理图；

图8为根据本实用新型实施例的储热单元的结构示意图；

图9为图8的剖视图。

图10为根据本实用新型实施例的相变材料管的连接示意图。

图11为根据本实用新型实施例的复合相变材料封装管的结构示意图。

附图标记

100-聚光系统；110-聚光中心；120-微型反光镜；131-伸缩内杆；132-伸缩外杆；140-电机；150-支座；170-横轴；180-第二抛物凹面；190-第一抛物凹面；

200-真空管；210-玻璃外管；221-第一太阳能电池板；222-第二太阳能电池板；230-玻璃内管；240-纳米流体；250-循环流体通道；261-弧形半包围挡板；262-弧形玻璃隔板；270-热二极管；280-微型泵；290-封盖290；

300-蓄水单元；

400-储热单元；410-储热箱体；420-保温隔层；430-第一流体管道；440-复合相变材料封装管；441-相变材料管；442-外壳；443-第二流体管道；450-定位装置。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

请参阅图1至11，根据本实用新型的实施例的一种光伏光热耦合互补一体化利用系统，包括：聚光系统100、若干真空管200、蓄水单元300和蓄电池。

具体地，如图2所示，聚光系统100若干聚光单元，聚光单元包括第一抛物凹面190、第二抛物凹面180、反光镜矩阵、支座150、升降机构、动力机构和控制系统。第二抛物凹面180与第一抛物凹面190相同，第一抛物凹面190的一端与第二抛物凹面180的一端通过横轴170转动连接，第一抛物凹面190的一端和第二抛物凹面180可绕横轴170转动，初始位置时，第一抛物凹面190与第二抛物凹面180构成一个抛物面，横轴170的两端支撑在支座150上。作为优选，本实用新型的第一抛物凹面190和第二抛物凹面180均采用铝箔板，具有质地柔软、延展性好的特点，使得本实用新型制造工艺简单、质量轻、成本低。

反光镜矩阵设置于第一抛物凹面190和第二抛物凹面180上，反光镜矩阵包括多行乘多列微型反光镜120，并且，如图3所示，所有微型反光镜120均匀布置，处于合理的受光角度，作为优选，微型反光镜120选用100×100mm方形反光镜。采用微型反光镜120能够使得精度高，达到更好的聚光效果。

如图2所示，升降机构用于支撑并调整第一抛物凹面190和第二抛物凹面180的另一端的高度，以改变第一抛物凹面190和第二抛物凹面180的形状，具体的，升降机构包括若干电动伸缩装置，第一抛物凹面190和第二抛物凹面180的另一端底侧均设个至少一个电动伸缩装置。如图2所示，作为优选，第一抛物凹面190和第二抛物凹面180的另一端底侧沿横轴170的轴向均匀设有三个电动伸缩装置，使得第一抛物凹面190和第二抛物凹面180更加稳定。作为优选，电动伸缩装置包括伸缩外杆132和伸缩内杆131，伸缩内杆131设于伸缩外杆132内，在动力机构电机140的作用下，伸缩内杆131能够沿伸缩外杆132上下运动，并保持在选定的位置，从而调整对应的第一抛物凹面190或第二抛物凹面180的另一端的高度，使得第一抛物凹面190和第二抛物凹面180上的反光镜始终接收最多的太阳光，从而提高太阳能的利用率。

控制系统，与电机140连接，用于控制电机140的转速，从而控制升降机构的动作，使第一抛物凹面190和第二抛物凹面180绕横轴170转动，实现反光镜矩阵追光。

如图2所示，若干聚光单元并排设置，每相邻两个聚光单元之间有一个聚光中心110，聚光中心110位于相邻两个聚光单元之间中心的上方。

聚光系统100的每个聚光中心110均设有一个真空管200，聚光中心110最两端的汇聚点也分别设有一个真空管200，以最大程度利用太阳光，聚光系统100将太阳光反射至真空管200内，由于聚光中心110位于相邻两个聚光单元之间的上方本实用新型无需在抛物凹面上安装用于支撑真空管200的支架，直接将真空管200支撑在底座上，故本实用新型中的抛物凹面相比于现有技术中聚光装置的抛物面可降低硬度，减轻体积。并且真空管200也不会遮挡太阳光投射到第一抛物凹面19011和第二抛物凹面18010上，提高了聚光比。

根据本实用新型的一个实施例，微型反光镜120选用100×100mm方形反光镜，第一抛物凹面190和第二抛物凹面180的铝箔片的尺寸均为300×1800mm。

聚光比C的计算公式为：

C＝F₁/F₂

式中，F₁——入射面的面积，m²；F₂——接受面的面积，m²。

每个聚光单元的接受面共计108片反光镜，即入射面的面积为1.08m²，接受面的面积为0.328m²，所以此纳米流体集热-产电管聚光比为3.29。

如图4-7所示，真空管200包括玻璃外管210、玻璃内管230、第一太阳能电池板221、弧形玻璃隔板262、封盖290、第二太阳能电池板222、纳米流体240、微型泵280和热二极管270。

具体地，如图4所示，玻璃外管210和玻璃内管230为同轴线圆套管，玻璃内管230设置在玻璃外管210内，玻璃外管210和玻璃内管230的前端为环形密封，后端为半球形圆头密封，两管之间形成真空夹层。

封盖290为金属材料制成，封盖290设置在真空管200的前端，能够密封玻璃内管230的前端开口，封盖290上设有螺纹，真空管200尾端设有固定装置，用于和外部装置连接固定，同时减少磨损。作为优选，封盖290与玻璃外管210以及玻璃内管230的前端之间设有保温层，保温层为陶瓷纤维，陶瓷纤维的厚度为0～1mm之间。

第一太阳能电池板221通过封装胶膜贴于玻璃内管230的外壁。

弧形玻璃隔板262设置于玻璃内管230内，弧形玻璃隔板262的沿垂直于玻璃内管230轴线方向的横截面为弧形，弧形玻璃隔板262的凹面朝向玻璃内管230的轴线，弧形玻璃隔板262的凸面正对第一太能电池板。

第二太阳能电池板222的封装面通过封装胶膜贴于弧形玻璃隔板262的凹面，第二太阳能电池板222的半导体表面上镀一层隔热膜，隔热膜的厚度为1～10um。第二太阳能电池板222直接利用聚光单元汇聚的太阳光。由于玻璃内管230的外壁和弧形玻璃隔板262均具有弯曲弧度，故本实施例中的第一太阳能电池板221和第二太阳能电池板222均柔性太阳能电池板，以分别能够与玻璃内管2303的外壁以及弧形玻璃隔板262的凹面紧密贴合。封盖290与弧形玻璃隔板262以及玻璃内管230的内壁之间形成闭合循环的流体通道。由于弧形玻璃隔板262靠近第一太阳能电池板221，如图6所示，弧形玻璃隔板262的凸面和与其正对的玻璃内管2303的内壁之间的流体通道较窄，第二太阳能电池板222和与其正对的玻璃内管230的内壁之间的流体通道较宽。

纳米流体240填充于循环流体通道250内，本实施例中的纳米流体2404由5nmSiO2纳米粒子与基体制成，透射率高，能够使200nm到800nm波段的太阳辐射透过。纳米流体240工能够对太阳光进行分频，将太阳能电池板有效吸收利用波段的太阳能辐射透过纳米流体240投射于第二太阳电池板用于高效产电，其余波段的太阳能辐射被纳米流体2404吸收用于产热。

弧形玻璃隔板262的前端设有弧形半包围挡板261，弧形半包围挡板261的凸面斜朝向第二太阳能电池板222，弧形半包围挡板261的凹面斜朝向封盖290，弧形半包围挡板261的凹面与玻璃内管230的内部之间形成导热区。弧形玻璃隔板262的后端设有弧形过渡板，弧形过渡板的凹面朝向第二太阳能电池板222，弧形过渡板的凸面朝向玻璃内管230后端的半球面，使得较窄的流体通道与较宽的流体通道的过渡区呈渐扩状，使得从纳米流体240从较窄的流体通道向较宽的流体通道流入时不会反流。

如图5所示，微型泵280设置于循环流体通道250内，用于使纳米流体240在流体通道内循环流动，纳米流体240依次经过导热区，较窄的流体通道，再经过玻璃内管230的尾端后流进较宽的流体通道内。

如图4所示，热二极管270设置于真空管200的前端，热二极管270的一端伸入至导热区内，热二极管270的另一端位于玻璃外管210的外部蓄水单元300连接。通过热二极管270的作用，纳米流体240与蓄水单元300进行高效换热输出高品热能。

蓄水单元300蓄水箱和饮用水箱，饮用水箱与净水器的出水口连接，净水器的入水口与蓄水箱连接，可以为用户提供直饮热水。

蓄电池连接第一太阳能电池板221和第二太阳能电池板222，储存第一太阳能电池板221和第二太阳能电池板222产生的电力，主要解决用户的照明和系统运行使用。

如图8-11所示，储热单元400包括储热箱体410、第一流体管道430、若干复合相变材料封装管440和保温隔层420。

具体地，如图8所示，储热箱体410由铝合金支撑，储热箱体410上设有流体入口和流体出口，第一流体管道430设置于储热箱体410内，第一流体管道430的进口端从流体入口伸出储热箱体410外，第一流体管道430的出口端从流体出口伸入箱体外。

如图9所示，若干复合相变材料封装管440设置于储热箱体410内，如图11所示，复合相变材料封装管440包括外壳442、若干相变材料管441和第二流体管道443，外壳442由铝合金制成，为圆柱状，两端设有密封端盖，若干相变材料管441设置在外壳442内，相变材料管441包括第一管、第二管以及相变材料，第一管和第二管均为中空圆柱光，第二管同轴设置在外管内，第二管的外壁与外管的内壁之间形成环形空腔，相变材料填充在环形空腔内。作为优先，相变材料为微胶囊相变材料，内管能够套设在第二流体通道上，与第二流体通道过渡配合，使得流体通道内的流体与相变材料能够充分换热。单个相变材料管441内的相变材料的相变温度相同，各个相变材料管441内的相变材料的相变温度均不相同，形成一定相变温度梯度，如图10所示，所有相变材料管441通过第二流体管道443按相变温度从高到底依次串联，第二流体管道443的a端靠近相变温度高的相变材料管441，第二流体管道443的b端靠近相变温度低的相变材料管441，第二流体管道443的a端与b端分别从外壳442的顶端和底端伸出外壳442的外部。

如图8所示，所有复合相变材料封装管440通过第二流体管道443的两端并联在第一流体管道430上，所有第二流体管道443的a端均与第一流体管道430的进口端连接，所有第二流体管道443的b端均与第一流体管道430的出口段连接。各个复合相变材料封装管440之间设有定位装置450，用于支撑固定复合相变材料封装管440。第一流体管道430的进口端与第一流体管道430的出口端均与蓄水单元300连通。蓄水单元300内的热水经过储热单元400后，储热单元400可将热量存储在储热箱体410内，待没有太阳光时，蓄水单元300内的冷水流经储热单元400，即可吸收热量，为用户提供热水。

保温隔层420设置于复合相变材料封装管440之间，以及复合相变材料封装管440与储热箱体410的内壁之间；作为优选，保温隔层420由陶瓷纤维制成，陶瓷纤维的厚度为0～1mm。

本实用新型的储热单元400通过第二流体管道443将填充有相变材料的相变材料管441以相变温度从高到低的顺序依次连接，将各个串联后的相变材料管441封装与复合相变材料封装管440，并将各个复合相变材料封装管440并联设置，高温流体通过第一流体管道430首先进入各个复合相变材料封装管内相变温度最高的相变材料管441，然后依次进入相变温度较低的相变材料管441，热量储存于相变材料管内填充的相变材料中，高温流体在具有相变温度梯度的不同相变温度的相变材料管441中流动温度不断降低直至低于复合相变材料封装管440中相变材料管441的最低相变温度，从而热量得到梯级储存，反之，低温流体从第一流体管道430的出口端进入，逆向流入复合相变材料封装管440，流体连续流动吸收热量使温度不断升高直至高于复合相变材料封装管4404中相变材料管4415最高相变温度，升温后的流体从第一流体管道430的进口端流出，实现能量梯级利用，提高了储热效率、热量利用效率，同时提高了热量利用品质。

本实用新型的工作过程：

各个真空管200分别位于各个聚光中心110，真空管200中的第一太阳能电池板221直接接收直射的太阳光，用于产电，如图2所示，聚光系统100将采集到的太阳光反射聚光中心110，如图7所示，太阳光透过玻璃外管210汇聚于循环流动的纳米流体240，纳米流体240对汇聚的太阳光进行分频，将第二太阳能电池板222能有效吸收利用波段的太阳能辐射投射于第二太阳能电池板222，用于产电，第一太阳能电池板221和第二太阳能电池板222并联工作，提高产电效率，所产电能储存于蓄电池中供解决用户的照明和系统运行使用。聚光系统100所采太阳光中的其余波段的太阳能辐射被纳米流体240吸收用于产热，在微型循环泵的作用下，载有热量的纳米流体240定向流动至换热腔，通过换热腔中的热二极管270作用，纳米流体240与蓄水单元300进行高效换热输出高品热能，经过换热腔后的纳米流体240失去热量，温度降低，然后流入较窄的流体通道，能同时给两个太阳能电池板降温，实现集热循环。纳米流体240将两个太阳能电池板工作时的热量及时带走，避免太阳能电池板的热负荷与温升，使太阳能电池板保持较高的光电转换效率，并且保证工作安全稳定。

蓄水单元300中的蓄水箱和饮用水箱内的水被加热至较高温度，若用户暂时不需使用，将蓄水箱和/或饮用水箱与储热单元400连接，将热量存储在储热单元400内，蓄水单元300内的热水通过第一流体通道的进口端流进装置，经各个第二流体通道的a端进入各个复合相变材料封装管440内，流经复合相变材料封装管440中各相串联的相变材料管441并通过各内管的进行换热，热量储存于各相变材料管441内填充的相变材料中，高温流体在具有相变温度梯度的不同相变温度的相变材料管4415中流动温度不断降低直至低于复合相变材料封装管440中相变材料管441最低相变温度，从而热量得到梯级储存，降温后的高温流体温度流出各复合相变材料封装管440，最后通过第一流体通道的出口端流出。

当晚上或者阴雨天，蓄水单元300内的水不能被加热时，蓄水单元300内的冷水通过第一流体通道的出口端逆向流入复合相变材料封装管440，通过各相串联的相变材料管441的内管进行换热，原储存于相变材料中的热量梯次释放，流体连续流动吸收热量使温度不断升高直至高于复合相变材料封装管440中相变材料管441最高相变温度，升温后的流体从第一流体通道的出口端流出供用户使用。

所述实施例为本实用新型的优选的实施方式，但本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，包括：

聚光系统，用于会聚太阳光，具有若干聚光中心；

若干真空管，所述真空管分别位于所述聚光系统的聚光中心，所述真空管包括：

玻璃外管；

玻璃内管，设置于所述玻璃外管内，所述玻璃内管与所述玻璃外管之间形成真空夹层；

第一太阳能电池板，贴于所述玻璃内管的外壁；

弧形玻璃隔板，设置于所述玻璃内管内，所述弧形玻璃隔板的凹面朝向所述玻璃内管的轴线，所述弧形玻璃隔板的凸面朝向所述第一太阳能电池板；

封盖，设置于所述真空管的前端，所述封盖与所述弧形玻璃隔板以及所述玻璃内管的内壁之间形成闭合循环的流体通道；

第二太阳能电池板，贴于所述弧形玻璃隔板的凹面，所述第二太阳能电池板能够吸收聚光装置汇聚的太阳光；

纳米流体，填充于所述循环流体通道内；

微型泵，设置于所述循环流体通道内，用于使纳米流体在流体通道内循环流动；

热二极管，设置于所述真空管的前端，所述热二极管的一端伸入流体通道内；

蓄水单元，所述热二极管的另一端伸入至所述蓄水单元内，将热量传递至蓄水单元；

蓄电池，连接所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板，储存所述第一太阳能电池板和第二太阳能电池板产生的电力。

2.根据权利要求1所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述弧形玻璃隔板的前端设有弧形半包围挡板，所述弧形半包围挡板的凸面斜朝向第二太阳能电池板，所述弧形半包围挡板的凹面斜朝向封盖，所述弧形半包围挡板的凹面与所述玻璃内管的内部之间形成导热区，所述热二极管的一端位于所述导热区内。

3.根据权利要求1所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述玻璃内管和玻璃外管的后端为半球形圆头密封，所述玻璃内管的半球面的凸面朝向所述玻璃内管的后端。

4.根据权利要求3所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述弧形玻璃隔板的后端设有弧形过渡板，所述弧形过渡板的凹面朝向所述第二太阳能电池板，所述弧形过渡板的凸面朝向所述玻璃内管后端的半球面。

5.根据权利要求1所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述聚光系统包括至少两个聚光单元，所述聚光单元包括：

第一抛物凹面；

第二抛物凹面，所述第二抛物凹面与所述第一抛物凹面相同，所述第一抛物凹面的一端与第二抛物凹面的一端通过横轴转动连接，初始位置时，所述第一抛物凹面与第二抛物凹面构成一个抛物面；

反光镜矩阵，设置于所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面上，所述反光镜矩阵包括多行乘多列微型反光镜；

支座，所述横轴的两端支撑在所述支座上；

升降机构，用于支撑并调整所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的另一端的高度，以改变所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面的形状；

动力机构，用于向所述升降机构提供动力；

控制系统，与所述动力机构连接，用于控制所述动力机构，从而控制所述升降机构的动作，使所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面绕所述横轴转动，实现反光镜矩阵追光；

其中，若干所述聚光单元并排设置，每相邻两个聚光单元之间有一个聚光中心，所述聚光中心位于相邻两个聚光单元之间中心的上方。

6.根据权利要求5所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述第一抛物凹面和所述第二抛物凹面均为铝箔板。

7.根据权利要求1所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述蓄水单元包括：

蓄水箱；

饮用水箱，与净水器的出水口连接，所述净水器的入水口与所述蓄水箱连接。

8.根据权利要求1所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述光伏光热耦合互补一体化利用系统还包括储热单元，所述储热单元包括：

储热箱体，所述储热箱体上设有流体入口和流体出口；

第一流体管道，设置于所述储热箱体内，所述第一流体管道的进口端从所述流体入口伸出储热箱体外，所述第一流体管道的出口端从所述流体出口伸入箱体外；

若干复合相变材料封装管，设置于所述储热箱体内；

保温隔层，设置于所述复合相变材料封装管之间，以及所述复合相变材料封装管与所述储热箱体的内壁之间；

其中，所述复合相变材料封装管包括：

外壳，所述外壳密闭设置；

若干相变材料管，设置于所述外壳内，其中每个所述相变材料管包括：

第一管；

第二管，设置于所述第一管内；

相变材料，填充并封装在由所述第一管的内壁和所述第二管的外壁所形成的空腔内；

第二流体管道，所述第二管能够套设于所述第二流体管上；

各个所述相变材料管的温度均不相同，所有所述相变材料管通过第二流体管道按相变温度从高到底依次串联，所述第二流体管道的a端靠近相变温度高的相变材料管，所述第二流体管道的b端靠近相变温度低的相变材料管，所述第二流体管道的a端与b端分别伸出外壳外；

所有所述复合相变材料封装管通过第二流体管道的两端并联在所述第一流体管道上，所有所述第二流体管道的a端均与第一流体管道的进口端连接，所有所述第二流体管道的b端均与第一流体管道的出口端连接，所述第一流体管道的进口端与第一流体管道的出口端均与蓄水单元连通。

9.根据权利要求8所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述第一管由陶瓷纤维制成，所述相变材料为微胶囊相变材料。

10.根据权利要求8所述的光伏光热耦合互补一体化利用系统，其特征在于，所述保温隔层由陶瓷纤维制成，所述陶瓷纤维的厚度为0～1mm。