CN211204464U - 一种太阳能光伏发电及光热储存耦合装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及太阳能技术,具体涉及一种太阳能光伏发电及光热储存耦合装置,包括抛物聚光面,抛物聚光面上设置有太阳能电池板,太阳能电池板背部设置有通道,通道通过管道依次连接集热管、储热器构成一个循环通道,循环通道中有流体,流体从储热器流经太阳能电池板背部通道,通过管道流向集热管再回到储热器进行循环;集热管与太阳能电池板之间还设置有光谱分离片。该装置能降低太阳能电池板的温度,提高发电效率,延长太阳能电池板使用寿命。同时还能对太阳能电池背部余热进行回收储存,提高了太阳能的综合利用效率。

Description

一种太阳能光伏发电及光热储存耦合装置
技术领域
本实用新型属于太阳能技术领域,尤其涉及一种太阳能光伏发电及光热储存耦合装置。
背景技术
在化石能源日渐匮乏及环境污染日渐加剧的状况下,太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁能源成为了备受关注的焦点。太阳能主要有两个方面的利用,一方面是通过光电效应进行发电,另一方面是将太阳能的光热进行直接利用。目前的太阳能电池板只能对太阳光中380-1100nm波段中的部分能量进行利用,光伏电池真正利用的太阳能只有20%左右,剩下80%的太阳能则转变成了热能被浪费掉。
为了对太阳能进行更加充分的利用,目前已有人设计了太阳能光伏和光热耦合装置,即通过光谱分离片将太阳能光谱进行分离,将380-1100nm高频波段用于发电,将其余的波段聚焦产生高温。然而,即使是高频段光波,也不能被太阳能电池全部利用,未利用的部分会转变为热能使太阳能电池温度升高。而且,目前有的这种光伏光热耦合技术将大块面积的高频段光都聚焦在了小块的太阳能电池板上,使得太阳能电池上的温升更加严重,而太阳能电池板温度的升高会使其光电转化效率下降且使用寿命减短。除此之外,这部分能量如果不进行利用也是一种浪费,影响了太阳能综合利用率的提高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种新的光伏发电和光热储存耦合装置,降低现有光伏光热耦合装置的太阳能电池板温度,同时将未进行光伏发电的能量都回收储存,提高太阳能的综合利用效率。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种太阳能光伏发电及光热储存耦合装置,包括抛物聚光面,抛物聚光面上设置有太阳能电池板,太阳能电池板背部设置有通道,通道通过管道依次连接集热管、储热器构成一个循环通道,循环通道中有流体,流体从储热器流经太阳能电池板背部通道,通过管道流向集热管再回到储热器进行循环;集热管与太阳能电池板之间还设置有光谱分离片。
本实用新型的有益效果:降低了光伏光热耦合装置中太阳能电池板的温度,从而提高了其光电转化效率和使用寿命。同时,将光伏板背部的余热进行了回收,将未用于进行光电转化的太阳能都以热能的形式储存在了储热器中,减少了能量的浪费,提高了太阳能的综合利用效率。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例结构示意图;
其中,1-抛物聚光面,2-太阳能电池板,3-管道,4-集热管,5-光谱分离片,6-储热器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施方式进行详细描述。
本实施例将低温流体通过现有的光伏光热耦合装置中太阳能电池板的背部,从而带走太阳能电池背部的热量,降低其温度,提高其光电转化效率和使用寿命。流经太阳能电池背部的流体又通过管道流入高温集热管,随后进入储热器进行换热。这样,太阳能电池背部的中温余热和集热管内的高温热能都被流体带入储热器中存储了起来。载热流体流入储热器后,通过储热器箱内的换热盘管将热量传递给储热介质,随着换热的进行,自身温度逐渐下降,最终变为低温流体流出。低温流体再次流入太阳能电池背部,循环往复。
本实施例是通过以下技术方案来实现的,一种太阳能光伏发电及光热储存耦合装置,包括一个抛物聚光面、背部带有通道的太阳能电池板、光谱分离片、集热管和储热器,且太阳能电池板背部通道、集热管、储热器由管道依次连接构成一个循环通道。循环通道中有流体,低温流体通过太阳能电池背部通道,随后进入集热管,再进入储热器,将太阳能背部的中温余热和集热管里的高温热能都带入储热器储存,流体在储热器内换热后温度降低,再次进入太阳能电池背部,循环往复,降低太阳能电池板的温度。
具体实施时,如图1所示,入射太阳光被抛物聚光面1反射射向集热管4,在经过光谱分离片5时,波长为380-1100nm的太阳光被反射到了太阳能电池板2上用于光伏发电,其余波长的太阳光透过光谱分离片5,聚焦到集热管4上产生高温。低温流体通过太阳能电池板2背部通道(此图中为从右端流向左端),带走太阳能电池板2背部的热量,降低其温度,从而提高光电转化效率和使用寿命。随后,太阳能电池板2背部的热量随流体经管道3流入集热管4,流体被加热至高温后流入储热器6,热能被储存在储热器6中,载热流体流入储热器6后,通过储热器6箱内的换热盘管将热量传递给储热介质,随着换热的进行,自身温度逐渐下降,最终变为低温流体流出。与储热器换热后,高温流体降温变成了低温流体,再次进入太阳能电池板2背部通道,循环往复。
应当理解的是,本说明书未详细阐述的部分均属于现有技术。
虽然以上结合附图描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域普通技术人员应当理解,这些仅是举例说明,可以对这些实施方式做出多种变形或修改,而不背离本实用新型的原理和实质。本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (1)

1.一种太阳能光伏发电及光热储存耦合装置,其特征是,包括抛物聚光面,抛物聚光面上设置有太阳能电池板,太阳能电池板背部设置有通道,通道通过管道依次连接集热管、储热器构成一个循环通道,循环通道中有流体,流体从储热器流经太阳能电池板背部通道,通过管道流向集热管再回到储热器进行循环;集热管与太阳能电池板之间还设置有光谱分离片。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112413909A (zh) * 2020-11-24 2021-02-26 南京工业大学 一种光伏光热模块分离式小型菲涅尔聚光集热器
CN113669924A (zh) * 2021-08-16 2021-11-19 北京中教金源科技有限公司 一种太阳光全光谱分光器

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