[发明专利]一种聚光型太阳能温差发电装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能发电装置，具体地涉及一种聚光型太阳能温差发电装置。

技术背景

太阳能发电作为一种可再生清洁能源，正在被广泛的应用。目前，太阳能发电主要是光伏发电，其成本高、效率低，随着半导体技术的飞速发展，半导体温差发电已经达到低成本和较高的效率，正在被逐渐被广泛的用于各种供电系统中。

聚光型太阳能发电装置主要包括：聚光器、集热器、半导体温差发电片和水冷系统组成，其工作原理为：聚光器将能量密度较低的太阳光聚集起来，集热器将聚集后的太阳光光能转换为热能并在半导体温差发电片的一端形成高温端，水冷系统在半导体温差发电片的另一端形成低温端，而半导体温差发电片具有温差发电的特性，即可产生电能。

目前，聚光型太阳能发电装置多数采用带有储热系统的集热器，集热器将太阳光能转化为热能后，加热流体工质，流体介质再将热量传递给半导体温差发电片。这类装置热量传递过程复杂，能量损失大，结构比较复杂，可靠性不高，高温端能够达到的温度也比较低，发电效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚光型太阳能温差发电装置，该发电装置可以克服太阳能能量密度小的缺点，将半导体温差发电模块用于太阳能发电的领域上，系统结构简单、效率高、成本低、实用性强。

实现本发明目的所采用的技术方案为：

一种聚光型太阳能温差发电装置，包括菲涅尔聚光透镜、集热器、半导体温差发电片、水冷系统、支架。菲涅尔聚光透镜由支架固定，集热器和水冷系统紧贴在半导体温差发电片的上、下表面，并整体置于支架上，集热器和半导体温差发电片四周裹有保温层。

本发明所述的菲涅尔聚光透镜由透明材料制作，通过折射原理将太阳光线聚集到集热器表面。

本发明所述的集热器由金属或其他高导热固体材料制作，表面加工有微结构并涂有选择性吸收涂层。表面微结构可以增加集热器吸收太阳光的面积，增加系统效率。选择性吸收涂层可以最大程度的将聚集以后的太阳能转换成热能。集热器表面的微结构具体为在其表面加工多个圆孔、方孔、多个槽道。

本发明所述的水冷系统起到在半导体温差发电片的下表面形成低温端。具体由水冷头、管道、水箱、泵组成。

本发明所述的保温层由石棉、棉花等低导热系数材料制作，紧紧包裹在集热器和半导体温差发电片的四周，起到防止集热器的热能向四周环境扩散的作用。

本发明所述的菲涅尔聚光透镜将太阳光聚集到集热器表面，集热器吸收光能，并将其转换为热能，半导体温差发电片的上表面在形成高温端；水冷系统在半导体温差发电片形成低温端；半导体温差发电片是利用塞贝克原理制作而成，当其上、下表面形成温差的时候，可以输出电能，两端的温差越大，其输出地电能也就越多。当集热器吸收聚光能量形成高温端、水冷系统形成低温端后，半导体温差发电片就可以输出电能了。

本发明是利用菲涅尔聚光透镜聚集太阳能、集热器吸收太阳光能形成高温端、水循环冷却系统形成低温端和半导体温差发电片的塞贝克效应原理的发电装置，其主要有以下优点：

(1)采用菲涅尔聚光透镜，具有体积小、厚度薄、易安装、聚光效率高的特点。

(2)可以直接将太阳能光能转换成热能并通过导热的方式直接传递给半导体温差发电片，结构简单、效率高、成本低、效率高。

(3)装置无污染、寿命长、安装简单，可以作为补充能源用于风光互补发电等各种联合供电系统中。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是表面加工了圆孔的集热器结构示意图；

图3是表面加工了同心圆槽道的集热器结构示意图；

图4是表面加工了竖直槽道集热器结构示意图；

图5是表面加工了方孔的集热器结构示意图；

1、太阳光，2、菲涅尔聚光透镜，3、光线，4、集热器，5、半导体温差发电片，6水冷系统，7、支架，8、保温层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的聚光型太阳能温差发电装置包括菲涅尔聚光透镜2、集热器4、半导体温差发电片5、水冷系统6、支架7。菲涅尔聚光透镜2由支架7固定，集热器4和水冷系统6紧贴在半导体温差发电片5的上、下表面，并且固定在支架7上，集热器4和半导体温差发电片5四周裹有保温层8。