[发明专利]太阳能发电集热系统

说明书

本申请是分案申请，原申请的发明创造名称《太阳能发电集热系统》，申请号：201110085377.8，申请日：2011年4月6日。

技术领域

本发明涉及太阳能聚光集热和发电的技术领域，具体是一种太阳能发电集热系统。

背景技术

现有的太阳能发电或供热设备往往只能实现单一的功能，即在使用发热时，没有外部电力补充；在发电时，产生的余热需要花成本进行散热。太阳能电池没有恒温控制，在阳光充足、环境温度很高时，太阳能电池因温度上升而导致发电效率下降，有的甚至发生损坏。

如何兼顾发电和供热，并使太阳能电池在发电时基本保持恒温以确保其发电效率，是本领域要解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单可靠、适于根据需要选择供电或供热、且光电或光热转换效率较高的太阳能发电集热系统。

为解决上述技术问题，本发明提供的太阳能发电集热系统，包括：用于光线平行叠加的聚光器和邻近该聚光器的聚光带设置的平行光接收器；平行光接收器包括：背向一体设置的太阳能电池和太阳能集热管；在需要太阳能电源时，将平行光接收器的太阳能电池与聚光器的反光面相对；在需要液体热源时，翻转平行光接收器，以使所述太阳能集热管与聚光器的反光面相对。由于采用了聚光器，故而光电或光热转换效率较高。

所述太阳能电池设于一散热腔体上，该散热腔体通过端部的冷却液出口或冷却液入口与太阳能集热管中的换热液管路串联，以充分利用太阳能电池发电时产生的热能，并对太阳能电池起到冷却的作用。

所述聚光器包括：水平骨架、垂直设于水平骨架上的一对主骨架、对称设于水平骨架两侧的抛物线骨架、设于主骨架顶端的平行光接收器、设于抛物线骨架上的与所述平行光接收器平行的多条平面镜。

为提高聚光器的整体机械强度，所述抛物线骨架的远端与所述主骨架的中上部之间设有斜拉加强筋。所述抛物线骨架的外侧中间部与所述主骨架的中上部之间设有抛物线加强筋，以提高抛物线骨架与主骨架的连接强度。

2-5条所述平面镜构成一平面镜组，相邻的平面镜组之间具有透风间隙，可以很好透风，防止大风对聚光器的影响。所述散热腔体的底板的下端面用于设置太阳能电池，散热腔体内设有多个平行相间设于所述底板的上端面的散热片，各散热片与所述底板的夹角为锐角；散热腔体的冷却液入口邻近散热腔体的顶板设置，所述冷却液出口邻近所述底板设置。

进一步，所述平面镜的宽度为45-75mm，以使聚焦到接收器上的光线呈一矩形，进而使接收器受热面的温度较均匀。所述平面镜的两端通过平面镜安装压条设于抛物线骨架上，以压紧平面镜，同时方便安装。

太阳能电池可以采用普通的单晶硅电池或采用砷化镓太阳能电池模块，砷化镓太阳能电池模通过陶瓷基板设于所述散热腔体上。采用的聚焦透镜为双凸透镜。

本发明具有的技术效果：（1）本发明的太阳能发电集热系统中，在聚光器的聚光带上，太阳能电池和太阳能集热管背向一体设置；在需要太阳能电源时，将平行光接收器的太阳能电池与聚光器的反光面相对；在需要液体热源时，翻转平行光接收器，以使所述太阳能集热管与聚光器的反光面相对。故而其可根据需要选择供电或供热；由于采用了聚光器，其光电或光热转换效率较高。（2）聚光器中，每条玻璃反射光线进行叠加，使叠加至接收器受热面的光线呈一矩形，进而使接收器受热面的温度较均匀，不易产生局部过热的情况，确保了较高的光电或光热转换效率。（2）采用平面镜作为反射，其生产工艺简单，价格便宜，方便维护与维修，任何玻璃店均可以加工。聚光器叠加过程的光线损耗，可以通过增加平面镜办法来补偿。（4）聚光器叠加过程的损耗，可以在两侧增加平面镜来补偿一部分。（5）聚光器中的抛物线骨架采用铝压铸或抗紫改性PC或钣金，均可以模具生产，一致好，适合批量化加工。（6）聚光器骨架：由抛物线骨架、水平骨架、主骨架、平行光接收器、斜拉加强筋、抛物线加强筋等构成整体框架，结构强度好。（7）跟踪支架采用双轴跟踪机构，水平旋转机构驱动电机、电动推杆电机采用步进电机，且采用码盘检测，保证跟踪精度。电动推杆可以放在左侧也可以放在右侧。采用双轴跟踪，在水平角与方位角都得到最高效率的利用，比任何一种单轴跟踪方式的效率高出很多，从而使本双轴跟踪槽式支架适于实时准确跟踪阳光。采用步进电机驱动，在遇到大风能迅速将设备放到风阻最小的位置。保证设备安全。遇到大雪时，可以将设备立起来，防大雪积压，损坏设备。采用步进电机驱动，在跟踪精度得到保证。

附图说明