專利名稱：一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，可廣泛應(yīng)用于太陽能光伏/光熱收集領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在眾多新能源中，以太陽能的分布最廣，最為環(huán)保，而且是取之不盡用之不竭的能源。目前的太陽能應(yīng)用主要在于光熱應(yīng)用以及光伏應(yīng)用，然而兩者分體式的應(yīng)用都造成了能源應(yīng)用效率低，利用分散的弊端。據(jù)可靠數(shù)據(jù)表明，單純的光熱利用率為28%，單純的光伏利用率為18%。其中光伏發(fā)電過程中有大量的熱能沒有被利用，造成了能源利用效率不高。目前光伏/光熱綜合利用的研究成為了當(dāng)今太陽能應(yīng)用的一個(gè)熱點(diǎn)，雖然有些綜合應(yīng)用的相關(guān)實(shí)用新型，但是其中以分離應(yīng)用居多，太陽能利用率沒有得到大幅度提高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服以上問題，通過多種方式相結(jié)合，大幅度提高太陽能利用效率。為此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置。該裝置包括封閉式框架，集熱管，高透過率光伏電池，透鏡，余熱吸收盒。通過封閉式框架將高透過率光伏電池，透鏡，余熱吸收盒，集熱管，轉(zhuǎn)軸固定，并通過轉(zhuǎn)軸對(duì)太陽進(jìn)行追蹤。高透過率光伏電池位于透鏡上方，集熱管位于透鏡聚光處并放置于余熱吸收盒中。將高透過率光伏電池發(fā)電后未利用的光能，由透鏡匯聚到集熱管上再次進(jìn)行光熱發(fā)電，再有余熱吸收盒吸收集熱管散發(fā)出的熱能，做到最大程度的光能利用。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的封閉式框架，其特征在于采用輕質(zhì)材料制成，并且配有連接槽可以多個(gè)或單個(gè)使用，在頂部開口，使集熱管，高透過率光伏電池，透鏡，余熱吸收盒全部安裝到其內(nèi)部。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的集熱管，其特征在于集熱管采用輕薄且耐壓耐溫材料的材料設(shè)計(jì)，其工作介質(zhì)可以為氣體或液體；位置處于透鏡的焦點(diǎn)處以及余熱吸收盒的中心位置。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的高透過率光伏電池，其特征在于對(duì)沒有被光伏電池應(yīng)用的光能透過率高。全部采用可透光的太陽能光伏電池，或使用透明材質(zhì)上的大間距點(diǎn)陣式排列的非透光型或者透光型太陽能光伏電池。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的透鏡，其特征在于使用高透過率材質(zhì)制成，并且聚光形式為柱面聚光，特點(diǎn)是可以將一定面積的光匯聚成一條線狀光斑。本實(shí)用新型實(shí)施例所述的余熱吸收盒，其特征在于由內(nèi)部吸熱層、外部隔熱層和介質(zhì)導(dǎo)熱槽組成；形狀為在封閉的盒子上留有一條細(xì)縫，可以使匯聚的光線剛好通過。內(nèi)部吸熱層由有導(dǎo)熱性能良好的金屬材質(zhì)制成，內(nèi)壁有黑色毛刺狀涂層，靠近外部隔熱層處留有介質(zhì)導(dǎo)熱槽。外部隔熱層使用導(dǎo)熱性差的材質(zhì)制成，靠近內(nèi)吸熱熱層處與其對(duì)稱的留有介質(zhì)導(dǎo)熱槽。介質(zhì)導(dǎo)熱槽在內(nèi)部吸熱層與外部隔熱層之間，可以使導(dǎo)熱介質(zhì)流通達(dá)到散熱目的。本實(shí)用新型的收益效果本實(shí)用新型采用光伏/光熱綜合利用的模式，含有光伏發(fā)電，光熱發(fā)電和對(duì)余熱的收集。采取此種方式可以對(duì)光能進(jìn)行多次吸收利用，可大幅度提高光能的利用率。并且有余熱能吸收功能可以在降低光伏電池工作溫度的同時(shí)為周邊居民供暖供熱。一體化的結(jié)構(gòu)，安裝在封閉式的框價(jià)內(nèi)，不怕灰塵以及風(fēng)力的影響，而且聚光才用柱形的透鏡可以采用單軸旋轉(zhuǎn)的方式定日，降低定日設(shè)施的成本?？梢孕⌒桶惭b也可以大型安裝，應(yīng)用廣泛。

圖1為實(shí)用新型實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為實(shí)用新型實(shí)施例的余熱吸收盒以及集熱管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為實(shí)用新型實(shí)施例的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖3所示，為實(shí)用新型的實(shí)施例的具體工作原理圖，首先一束光7照射高透過率光伏電池I使其發(fā)電，未被利用的光能穿過高透過率光伏電池1，通過透鏡2匯聚，匯聚的焦點(diǎn)設(shè)在集熱管5上；集熱管5中的工作物質(zhì)在匯聚光的作用下產(chǎn)生高溫，當(dāng)集熱5管內(nèi)部工作物質(zhì)的溫度提高到指定溫度，由光熱發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電；對(duì)于集熱管5可能散發(fā)出來的熱能，以及光滑的管壁反射的余光，通過余熱吸收盒4進(jìn)行吸收，首先內(nèi)部吸熱層
4.1將余熱吸收，隨之傳送給介質(zhì)導(dǎo)熱槽4.3中的導(dǎo)熱介質(zhì)，通過導(dǎo)熱介質(zhì)將熱能傳送出去并加以利用，外部隔熱層4.2保證熱能最小的散出。請(qǐng)參閱圖1所示，為實(shí)用新型的實(shí)施例，由高透過率光伏電池I，透鏡2，封閉式框架3，余熱吸收盒4，集熱管5，轉(zhuǎn)軸6等五部分組成。其中封閉式框架3采用輕質(zhì)材料，并且是將高透過率光伏電池1，透鏡2，余熱吸收盒4，集熱管5，轉(zhuǎn)軸6五個(gè)部分組合在一起的骨架。其中轉(zhuǎn)軸6的作用是連接定日系統(tǒng)，保證光的垂直入射。請(qǐng)參閱圖2所示，為實(shí)用新型的實(shí)施例的余熱吸收盒4和集熱管5。所述熱吸收盒4的組成內(nèi)部吸熱層4.1，外部隔熱層4.2，介質(zhì)導(dǎo)熱槽4.3，其中內(nèi)部吸熱層4.1的主要作用是將未用盡的熱能最大化吸收，并將熱能傳送給介質(zhì)導(dǎo)熱槽4.3中的導(dǎo)熱介質(zhì)，外部隔熱層4.2的主要作用是防止內(nèi)部吸熱層4.1吸收的熱能流失。所述集熱管5采用傳統(tǒng)的光熱發(fā)電吸熱管原理制造，通過對(duì)集熱管內(nèi)部的介質(zhì)的加熱達(dá)到發(fā)電目的。
權(quán)利要求1.一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，通過封閉式框架將高透過率光伏電池，透鏡，余熱吸收盒，集熱管，轉(zhuǎn)軸固定，并通過轉(zhuǎn)軸對(duì)太陽進(jìn)行追蹤；高透過率光伏電池位于透鏡上方，集熱管位于透鏡聚光處并放置于余熱吸收盒中；將高透過率光伏電池發(fā)電后未利用的光能，由透鏡匯聚到集熱管上再次進(jìn)行光熱發(fā)電，再有余熱吸收盒吸收集熱管散發(fā)出的熱能，做到最大程度的光能利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，高透過率光伏電池全部采用可透光的太陽能光伏電池，或使用透明材質(zhì)上的大間距點(diǎn)陣式排列的非透光型或者透光型太陽能光伏電池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，透鏡使用高透過率材質(zhì)制成，并且聚光形式為柱面聚光，特點(diǎn)是可以將一定面積的光匯聚成一條線狀光斑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，封閉式框架采用輕質(zhì)材料制成，并且配有連接槽可以多個(gè)或單個(gè)使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，余熱吸收盒由內(nèi)部吸熱層、外部隔熱層和介質(zhì)導(dǎo)熱槽組成；形狀為在封閉的盒子上留有一條細(xì)縫，可以使匯聚的光線剛好通過。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，集熱管采用輕薄且耐壓耐溫材料的材料設(shè)計(jì)，其工作介質(zhì)可以為氣體或液體；位置處于透鏡的焦點(diǎn)處以及余熱吸收盒的中心位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，余熱吸收盒內(nèi)部吸熱層由有導(dǎo)熱性能良好的金屬材質(zhì)制成，內(nèi)壁有黑色毛刺狀涂層，靠近外部隔熱層處留有介質(zhì)導(dǎo)熱槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，余熱吸收盒外部隔熱層使用導(dǎo)熱性差的材質(zhì)制成，靠近內(nèi)吸熱熱層處與其對(duì)稱的留有介質(zhì)導(dǎo)熱槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，其特征在于，余熱吸收盒介質(zhì)導(dǎo)熱槽在內(nèi)部吸熱層與外部隔熱層之間，可以使導(dǎo)熱介質(zhì)流通達(dá)到散熱目的。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種通過光伏光熱高效利用光能的裝置，通過封閉式框架將高透過率光伏電池，透鏡，余熱吸收盒，集熱管，轉(zhuǎn)軸固定，并通過轉(zhuǎn)軸對(duì)太陽進(jìn)行追蹤；高透過率光伏電池位于透鏡上方，集熱管位于透鏡聚光處并放置于余熱吸收盒中；將高透過率光伏電池發(fā)電后未利用的光能，由透鏡匯聚到集熱管上再次進(jìn)行光熱發(fā)電，再有余熱吸收盒吸收集熱管散發(fā)出的熱能，做到最大程度的光能利用。采取此種方式可以對(duì)光能進(jìn)行多次吸收利用，可大幅度提高光能的利用率。并且有余熱能吸收功能可以在降低光伏電池工作溫度的同時(shí)為周邊居民供暖供熱?？梢孕⌒桶惭b也可以大型安裝，應(yīng)用廣泛。
文檔編號(hào)H02N6/00GK203057026SQ20122033558
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月12日
發(fā)明者王麗娟, 薛俊達(dá), 秦海濤, 張偉 申請(qǐng)人:營(yíng)口聯(lián)創(chuàng)太陽能科技有限公司