[发明专利]一种基于聚光太阳能的电热联产系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能技术领域，尤其是涉及一种基于聚光太阳能的电热联产系统。

背景技术

现在国内外主要的光伏发电组件还是单晶硅、多晶硅太阳能电池和非晶硅薄膜电池，虽然这些技术发展较为成熟，系统的成本也比较低，但是它们的光电转换效率不高，单晶硅太阳能电池的转化效率为19%，而第三代的多晶硅太阳能电池效率18%左右；

目前主要有两种光伏热电联产技术分别为非聚光型和聚光型。非聚光型热电联产系统的供热密度通常是低于800W/m2，温度不超过40℃，只能用于居民热水供应或热泵式空调。同时，为了保证供热功率，换热器的面积较大，成本相应较高。目前，国外已有光伏热电联产系统的应用示范，大多是与建筑物结合使用，光伏电池板提供电能，其背面的换热器为建筑物供热；

聚光型热电联产系统由于高聚光比(可以达到500倍以上)的效果，热流密度可以达到数百千瓦以上，适用范围更加广泛，发电和供热效率也更高，但聚光型热电联产系统的技术门槛和运行维护成本均高于非聚光型。传统的这种电热联产技术其中热水循环系统有一个重要作用是给能量转换器发电芯片进行冷却散热。本发明采用的这种冷却设计方法能更有效的给能量转换器散热，从而提高发电效率。本发明采用一套冷却系统给多个发电设备进行冷却循环散热，正在系统上实现了集中控制，使控制更加方便，而且集中控制也有利于成本的降低和此技术的推广。

发明内容

本发明的目的是针对现有产品的不足，而提供一种既能提供电能，又能提供热能，高效率、高可靠性、高实用性、高经济性、低噪音的一种基于聚光太阳能的电热联产系统。

本发明的一种基于聚光太阳能的电热联产系统，所述电热联产系统包括聚光器、能量转换器、水箱、循环水泵、水泵控制箱、自动跟踪器；所述聚光器安装在自动跟踪器的支架上，所述聚光器的聚焦点位置安装有能量转换器，所述能量转换器上安装有热水管和冷水管，所述热水管及冷水管和水箱连接，所述冷水管管道上安装有循环水泵，所述循环水泵和水泵控制箱连接，所述水泵控制箱通过导线和自动跟踪器控制箱连接。

进一步：所述聚光器上设置有太阳能发电单元；所述太阳能发电单元包括控制器、蓄电池、太阳能电池及散热器；太阳能电池与外框通过自动跟踪器上的支架固定连接；所述太阳能发电单元包括玻璃、模压在玻璃上且位于外框和玻璃之间的模压硅胶反射单元；所述外框从侧面将模压硅胶反射单元和玻璃固封在一起；所述模压硅胶反射单元可将太阳光反射并汇聚至太阳能电池；所述太阳能发电单元包括设置在太阳能电池和散热器之间的热超导板和半导体温差电池，所述太阳能电池、热超导板、半导体温差电池和散热器依次紧密贴合。

进一步：所述水箱包含不完全分开的两个内水箱，连接内水箱的常开电磁阀、带可拆窗口的外包水箱、内水箱与外包水箱之间设置有保温材料和两个排气孔。

进一步：所述循环水泵控制冷水管只向能量转换器输送冷水流，热水管只接受能量转换器的热水流。

进一步：所述自动跟踪器采用单片机控制，通过天文算法实时追踪太阳角度，所述自动跟踪器内设置中央控制器，该中央控制器包括CPU模块及与CPU模块构成数据传输通道的光电传感器、太阳直射传感器、角度传感器、GPS全球定位器和气象传感器；所述聚光器上设置光电传感器、太阳直射传感器和气象传感器，所述聚光器的太阳能热量传输管之间设有多个中心连杆；所述角度传感器包括方位角传感器和高度角传感器，所述方位角传感器固定在聚光器的顶部且与自动跟踪器的导轨连动。

本发明的有益效果是：1、既能提供电能，又能提供热能。具有高效率、高可靠性、高实用性、高经济性、低噪音等特点，通过自动追踪器实时追踪，实时地保持着聚光器的主光轴与太阳光的入射光线平行，聚光器将太阳光聚焦到能量转换器上，在能量转换器里，太阳能一部分转化为电能；一部分转化成热能，循环水泵将水箱里的冷水通过水管源源不断经过能量转换器形成热水，存储在水箱中。采用单片机控制可对太阳位置提供精度很高地理经纬度和当地时间数据，使追日跟踪装置能够确定即时的太阳位置；设有对跟踪装置实际运行角度反馈采用高分辨率的角度编码器进行检测和调整以及对跟踪装置对太阳的实际跟踪误差反馈采用光电传感器进行指示的双闭环反馈结构，保证追踪运行的精度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的布局施工装配示意图。

图中：聚光器1、能量转换器2、水箱3、循环水泵4、水泵控制箱5、自动跟踪器6、自动跟踪器控制箱7。

具体实施方式