一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，屬于太陽能利用【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置包括光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐、聚光式太陽灶和太陽灶及鍋爐支架組件，聚光式太陽灶將收集到的太陽光反射給光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐；頂部光伏發(fā)電組件和底部光伏發(fā)電集熱器分別位于爐體的頂端和底端，底部光伏發(fā)電集熱器與爐體之間還設(shè)置有溫差發(fā)電片，均用于太陽能光伏發(fā)電；爐體底端中心處用傳熱合金塊代替底部光伏發(fā)電集熱器的中心部分，對鍋爐內(nèi)水加熱。本發(fā)明能夠使得太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機的結(jié)合在一起，且保護了太陽能電池片不受太陽灶聚光點長期高溫的照射而疲勞損壞。
【專利說明】一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及太陽能利用【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石能源的日益匱乏，新能源、可再生能源的發(fā)展日益得到人們的重視。太陽能取之不盡用之不竭，太陽能光伏發(fā)電成為各國重點發(fā)展的新能源【技術(shù)領(lǐng)域】。普通太陽能光伏電池發(fā)電的原理是太陽光透過蓋板和EVA照射到光伏電池上，光伏電池吸收透過的太陽光能后，不到20%轉(zhuǎn)換出電能，其余轉(zhuǎn)換成熱量，被電池組件吸收，最后散失在空氣中。如果不能加以利用，一方面造成較大的浪費，另一方面熱量被光伏組件吸收會使電池板溫度升高，降低發(fā)電效率的同時縮短了電池組件的壽命。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，已有對光伏發(fā)電中剩余的太陽光能進行二次利用的相關(guān)技術(shù)公開，如中國專利號:201120070039.2，授權(quán)日:2011年11月30日，專利名稱:高倍聚光太陽能光伏光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)，該專利包括一箱體陣列，箱體陣列由多個箱型聚光太陽能發(fā)電單元組成，聚光太陽能發(fā)電單元的上部裝有高倍太陽能聚光鏡，聚光太陽能發(fā)電單元的下部裝有聚光太陽能電池片，聚光太陽能電池片下裝有金屬導(dǎo)熱片，金屬導(dǎo)熱片下裝有半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊，半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊連接有散熱片或冷卻模塊，聚光太陽能電池片上的熱量就會通過半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊傳導(dǎo)到散熱片或冷卻模塊，這樣在半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊的熱端和冷端就有溫度差，半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊就會將熱量轉(zhuǎn)化為電能，該方案在一定程度上提高了光伏發(fā)電裝置對太陽能的利用率，但是太陽光透過高倍太陽能聚光鏡后總有一個點是聚光點，聚光點溫度極高，極高的溫度長期照射在太陽能電池片上，會損壞太陽能電池片。
[0004]跟隨國家政策的趨勢，民用的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將會成為常見的普通家電。但是目前，一般用戶需要同時利用太陽能來發(fā)電和產(chǎn)生熱水，則安裝兩套系統(tǒng):太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)需要的成本較高，在安裝面積受限的情況下不一定能滿足用戶的需求。名稱為高倍聚光太陽能光伏光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)不能滿足這一需求，需要進一步改進。
[0005]現(xiàn)有的公開技術(shù)中，也有相關(guān)專利公開了將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)組合起來的方案，如專利申請?zhí)?200810045303.X,申請日:2008年I月29日，專利名稱:熱電聯(lián)產(chǎn)太陽能鍋爐，該申請案將光伏發(fā)電的太陽能電池板與太陽能熱利用產(chǎn)品的吸熱裝置連體組合成熱電聯(lián)產(chǎn)太陽能鍋爐。該鍋爐一方面利用陽光輻射能中能直接轉(zhuǎn)換成電能的部分轉(zhuǎn)換成電能，另一方面對其余部分進行熱能利用。該申請案在一定程度上提高了光能利用率的同時，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)組合起來，但是這種組合只是簡單的機械組合，并沒有減少兩套系統(tǒng)的成本，且該熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐占地面積較大，不能滿足大部分用戶安裝面積較小的需求。
[0006]為了更進一步提高太陽能的利用率，同時在有限的面積內(nèi)將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機的結(jié)合在一起，本專利發(fā)明人試圖將帶有溫差發(fā)電片的太陽能電池固連在鍋爐下方，并將鍋爐置于太陽灶上方，但是在實驗中也遇上了聚光點溫度太高(可達到600-1000°C )從而損壞太陽能電池的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明的目的在于克服太陽能利用率不高，且不能將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機結(jié)合的不足，提供了一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，使得太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機的結(jié)合在一起，且在利用太陽灶提高太陽能利用率的情況下，保護了太陽能電池片不受太陽灶聚光點長期高溫的照射而疲勞損壞。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0011]本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，包括光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐、聚光式太陽灶和太陽灶及鍋爐支架組件，所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐和聚光式太陽灶均固定在太陽灶及鍋爐支架組件上，其中光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐固定在聚光式太陽灶的上方；
[0012]所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐包括爐體、頂部光伏發(fā)電組件、防水板、底部光伏發(fā)電集熱器、傳熱板、溫差發(fā)電片、傳熱合金塊、上電磁閥、溫控與水控裝置、下電磁閥、上水位傳感器、下水位傳感器兼溫度傳感器、進水管和出水管；其中:所述的頂部光伏發(fā)電組件位于爐體頂端，所述的頂部光伏發(fā)電組件包括頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板、頂部光伏發(fā)電組件外邊框、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片和頂部光伏發(fā)電組件背板，所述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板的下方鋪設(shè)有頂部光伏發(fā)電組件填充EVA，該頂部光伏發(fā)電組件填充EVA內(nèi)設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片，上述的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片與光伏熱電輸出電路相連接，所述的頂部光伏發(fā)電組件背板位于頂部光伏發(fā)電組件填充EVA的下方，上述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片、頂部光伏發(fā)電組件背板通過頂部光伏發(fā)電組件外邊框?qū)訅汗潭?，所述的防水板隔擋在頂部光伏發(fā)電組件背板與爐體之間；所述的爐體底端通過一根緊固連接釘將傳熱合金塊緊固在其中心處，所述的爐體底端通過四根均勻分布的緊固連接釘依次將溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器層層固定在爐體底端的外側(cè)，上述的溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器之間鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，且溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器均為環(huán)狀，包裹在傳熱合金塊外側(cè)壁上，上述的溫差發(fā)電片與光伏熱電輸出電路相連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器包括底部光伏發(fā)電集熱器外邊框、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA、底部光伏發(fā)電集熱器背板和底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板，所述的底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板的上方鋪設(shè)有底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA，該底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA內(nèi)設(shè)置有底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片，上述的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片與光伏熱電輸出電路相連接，所述的底部光伏發(fā)電集熱器背板位于底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA的上方，上述的底部光伏發(fā)電集熱器背板、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片、底部光伏發(fā)電集熱器背板通過底部光伏發(fā)電集熱器外邊框及底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框?qū)訅汗潭ǎ凰龅倪M水管通過上電磁閥連接至光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐側(cè)壁上方，所述的出水管通過下電磁閥從光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐側(cè)壁下方引出，所述的上水位傳感器與下水位傳感器兼溫度傳感器均位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)部，且上水位傳感器位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的頂部，下水位傳感器兼溫度傳感器位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的底部，上述上電磁閥、下電磁閥、上水位傳感器、下水位傳感器兼溫度傳感器分別與溫控與水控裝置相連；所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的外側(cè)壁包裹一發(fā)泡絕熱材料層，該發(fā)泡絕熱材料層通過鋁箔外皮固定在光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐外周；
[0013]所述的太陽灶及鍋爐支架組件包括第一支架桿、第二支架桿、第三支架桿、支架輪、支架固定腳、太陽灶支架組件和鍋爐支架組件；所述的第一支架桿、第二支架桿和第三支架桿成正三角分布且垂直于水平面，該第一支架桿、第二支架桿、第三支架桿底端均設(shè)置有支架輪和支架固定腳；所述的太陽灶支架組件包括太陽灶支撐架、太陽灶支撐圈、太陽灶連接架和支架桿斜撐，上述的太陽灶支撐架數(shù)量為三根，分別固連在第一支架桿、第二支架桿和第三支架桿之間，形成水平三角結(jié)構(gòu)，該太陽灶支撐架通過支架桿斜撐穩(wěn)定于第一支架桿、第二支架桿和第三支架桿之間，所述的太陽灶支撐圈通過太陽灶連接架固連于太陽灶支撐架上，所述的太陽灶支撐圈支撐住聚光式太陽灶底部；所述的鍋爐支架組件包括鍋爐支撐架、鍋爐連接架、鍋爐支撐圈和鍋爐連接架的連接環(huán)，上述的鍋爐連接架的連接環(huán)通過鍋爐支撐架支撐住光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐底部，上述的鍋爐支撐圈通過鍋爐連接架支撐住光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐側(cè)壁。
[0014]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述的頂部光伏發(fā)電組件內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接；所述的溫差發(fā)電片內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出。
[0015]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述的緊固連接釘包括頭蓋部和釘尖部，其頭蓋部在爐體的底部，釘尖部釘在底部光伏發(fā)電集熱器背板中。
[0016]作為本發(fā)明更進一步的改進，所述的太陽灶連接架為伸縮桿結(jié)構(gòu)，包括外套管、內(nèi)套管、緊固裝置、第一夾腳和第二夾腳，其中:內(nèi)套管上間隔開設(shè)有兩個或兩個以上的插孔，外套管上開設(shè)有緊固孔，緊固裝置貫穿于上述的插孔和緊固孔，將外套管固定于內(nèi)套管不同的位置上，第一夾腳和第二夾腳分別固連于太陽灶連接架的兩端部，所述的第一夾腳固定在太陽灶支撐架上，所述的第二夾腳固定在太陽灶支撐圈上。
[0017]3.有益效果
[0018]采用本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0019](I)本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐和聚光式太陽灶均固定在太陽灶及鍋爐支架上，其中光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐固定在聚光式太陽灶的上方，光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的頂部與底部分別設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件與底部光伏發(fā)電集熱器，頂部光伏發(fā)電組件直接吸收太陽能，底部光伏發(fā)電集熱器吸收來自聚光式太陽灶反射的太陽能，由于聚光式太陽灶的面積較大，底部光伏發(fā)電集熱器比頂部光伏發(fā)電組件吸收太陽能的效果更好，光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐能夠很充分的在有限的占地面積內(nèi)吸收太陽光能；又底部光伏發(fā)電集熱器與光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐底部設(shè)置有溫差發(fā)電片與傳熱板，且溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器之間均鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，使得吸收到的太陽能高效率的被用來發(fā)電。
[0020](2)本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，頂部光伏發(fā)電組件內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接，底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接，使得頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片與底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片分布更均勻、更合理，提高了光伏發(fā)電組件的發(fā)電效率；溫差發(fā)電片內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出，即提供了較高的輸出電壓，也提供了相對較大的輸出電流。
[0021](3)本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，傳熱合金塊設(shè)置于底部光伏發(fā)電集熱器環(huán)狀中心處，正是聚光式太陽灶的聚光點，在標準太陽輻照下，聚光點溫度可達到600-1000°C，一方面太陽能電池片中心處被傳熱合金塊代替，免去了長期高溫照射，保護了太陽能電池片不受損壞；另一方面，傳熱合金塊能夠?qū)⑻栐钍占瓷涞臒崃窟M行有效的傳遞，用來對光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)的水進行高效加熱，太陽能的綜合利用率得到極大的提聞。
[0022](4)本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，爐體內(nèi)部通過傳熱合金塊制造熱水，頂部與底部分別設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件與底部光伏發(fā)電集熱器，有機的將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)合，占地面積較小，可使用性強。
[0023](5)本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，第一支架桿、第二支架桿、第三支架桿底端均設(shè)置有支架輪和支架固定腳，支架輪可以滾動從而使得光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐、聚光式太陽灶與太陽灶及鍋爐支架組件方便移動，一直保持在最能吸收太陽光能的地方；且太陽灶連接架為伸縮桿結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)太陽灶連接架可以調(diào)整聚光式太陽灶的角度以及距離光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的距離，使得聚光式太陽灶始終朝向太陽光能最強的方向以及始終保持傳熱合金塊位于聚光式太陽灶焦點處。
[0024](6)本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，原理簡單，設(shè)計合理，具有很好的利用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明中的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明中的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐頂部光伏發(fā)電組件側(cè)視圖；
[0028]圖4為本發(fā)明中的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐頂部光伏發(fā)電組件俯視圖；
[0029]圖5為本發(fā)明中的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐底部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0030]圖6為本發(fā)明中的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐底部光伏發(fā)電集熱器俯視圖；
[0031]圖7為本發(fā)明中的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐底部溫差發(fā)電片連接圖；
[0032]圖8為本發(fā)明中的太陽灶及鍋爐支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖9為本發(fā)明中的太陽灶及鍋爐支架的太陽灶連接架的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]示意圖中的標號說明:
[0035]1、光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐；2、聚光式太陽灶；1_1、爐體；1_2、頂部光伏發(fā)電組件；1-3、底部光伏發(fā)電集熱器；1_4、溫差發(fā)電片；1_5、傳熱合金塊；1_6、上電磁閥；1_7、溫控與水控裝置；1_8、下電磁閥；1_9、上水位傳感器；1_10、下水位傳感器兼溫度傳感器；1-11、進水管；1-12、出水管；1_13、緊固連接釘；1_14、防水板；1_15、傳熱板；1_16、鋁箔外皮；1-17、發(fā)泡絕熱材料層；1-2-1、頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板；1-2-2、頂部光伏發(fā)電組件外邊框；1-2-3、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA ;1-2-4、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片；1_2_5、頂部光伏發(fā)電組件背板；1-3_1、底部光伏發(fā)電集熱器外邊框；1_3_2、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框；1-3_3、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片；1-3-4、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA ;1-3-5、底部光伏發(fā)電集熱器背板；1-3-6、底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板；3_1、第一支架桿；3-2、第二支架桿；3-3、第三支架桿；3-4、鍋爐支撐架；3-5、鍋爐連接架；3_6、鍋爐支撐圈；3-7、鍋爐連接架的連接環(huán)；3-8、太陽灶支撐圈；3-9、太陽灶連接架；3-10、太陽灶支撐架；3_11、支架桿斜撐；3-12、支架輪；3-13、支架固定腳；3_9_1、外套管；3_9_2、內(nèi)套管；3-9-3、緊固裝置；3_9_4、第一夾腳；3_9_5、第二夾腳。
【具體實施方式】
[0036]為進一步了解本發(fā)明的內(nèi)容，下面結(jié)合附圖以及實施例對本發(fā)明作詳細描述。
[0037]實施例1
[0038]結(jié)合附圖所示，本實施例的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，包括光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐1、聚光式太陽灶2、太陽灶及鍋爐支架組件(如圖1所示)。
[0039]本實施例中的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I包括爐體1-1、頂部光伏發(fā)電組件1-2、防水板1-14、底部光伏發(fā)電集熱器1-3、傳熱板1-15、溫差發(fā)電片1-4、傳熱合金塊1_5、上電磁閥1-6、溫控與水控裝置1-7、下電磁閥1-8、上水位傳感器1-9、下水位傳感器兼溫度傳感器1-10、進水管1-11和出水管1-12(如圖2所示)。其中:所述的頂部光伏發(fā)電組件1-2位于爐體1-1頂端，直接吸收太陽能，所述的頂部光伏發(fā)電組件1-2包括頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板1-2-1、頂部光伏發(fā)電組件外邊框1-2-2、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4和頂部光伏發(fā)電組件背板1-2-5(如圖3所示)；所述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板1-2-1的下方鋪設(shè)有頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3，該頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3內(nèi)設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4，上述的頂部太陽能電池片1-2-4與光伏熱電輸出電路相連接，將頂部光伏發(fā)電組件1-2所吸收到的太陽能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來或用于負載，所述的頂部光伏發(fā)電組件背板1-2-5位于頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3的下方，上述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板1-2-1、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4、頂部光伏發(fā)電組件背板1_2_5通過頂部光伏發(fā)電組件外邊框1-2-2層壓固定，使得頂部光伏發(fā)電組件1-2形成一個穩(wěn)定的整體，方便維護更換；所述的防水板1-14隔擋在頂部光伏發(fā)電組件背板1-2-5與爐體1-1之間，防水板1-14可以防止光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I內(nèi)的水滿溢出后進入頂部光伏發(fā)電組件1-2內(nèi)。所述的爐體1-1底端通過一根緊固連接釘1-13將傳熱合金塊1-5緊固在其中心處，所述的爐體1-1底端通過四根均勻分布的緊固連接釘1-13依次將溫差發(fā)電片1-4、傳熱板1-15、底部光伏發(fā)電集熱器1-3層層固定在爐體1-1底端的外側(cè)，所述的緊固連接釘1_13包括頭蓋部和釘尖部，其頭蓋部在爐體1-1的底部，用耐聞溫橡I父?封，釘尖部釘在底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5中，耐高溫橡膠使得緊固連接釘1-13與光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I內(nèi)的水和溫度隔離，保證緊固連接釘1-13的使用壽命，從而防止底部光伏發(fā)電集熱器1-3和傳熱合金塊1-5從爐體1-1底端脫落。本實施例中的傳熱合金塊1-5不僅要保證一定的傳熱效率，而且要保證在600-1000°C的高溫條件下具有良好的高溫強度，本實施例中的傳熱合金塊1-5的合金組分(質(zhì)量百分比)為:碳0.12%、硅0.36%、磷0.02%、硫
0.04%、鉻 23%、鎳 22%、鑰 0.12%、鈮 1.6%、鋁 0.14%、錳 0.56%、銅 4%、釹 0.08%、釤
0.04%，其余為鐵，保證了傳熱合金塊1-5的傳熱效率且具有優(yōu)異的耐熱變形性能。
[0040]底部光伏發(fā)電集熱器1-3包括底部光伏發(fā)電集熱器外邊框1-3-1、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框1-3-2、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4、底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5和底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板1_3_6(如圖5所示)，所述的底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板1-3-6的上方鋪設(shè)有底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4，該底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4內(nèi)設(shè)置有底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3,上述的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3與光伏熱電輸出電路相連接，將底部光伏發(fā)電集熱器1-3所吸收到的太陽能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來或用于負載，所述的底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5位于底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4的上方,上述的底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3、底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5通過底部光伏發(fā)電集熱器外邊框1-3-1及底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框1-3-2層壓固定，使得底部光伏發(fā)電集熱器1-3形成一個穩(wěn)定的整體，方便維護更換。所述的溫差發(fā)電片1-4與光伏熱電輸出電路相連接，溫差發(fā)電片1-4能進一步地利用底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5與爐體1-1底端的溫度差發(fā)電，并將電能儲存起來或用于負載。所述的溫差發(fā)電片1-4、傳熱板1-15、底部光伏發(fā)電集熱器1-3之間鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，且溫差發(fā)電片1-4、傳熱板1-15、底部光伏發(fā)電集熱器1-3均為環(huán)狀，包裹在傳熱合金塊1-5外側(cè)壁上，本實施例中的導(dǎo)熱膠層均采用強粘性導(dǎo)熱硅膠STARS-922，導(dǎo)熱效果好且均勻，傳熱板1-15以及導(dǎo)熱膠的設(shè)置，使得底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5的高溫與爐體1-1底端的低溫及時的傳遞至溫差發(fā)電片1-4的兩端，低損失的熱回收促使了高效率的二次太陽能利用。所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I和聚光式太陽灶2均固定在太陽灶及鍋爐支架3上，其中光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I固定在聚光式太陽灶2的上方，聚光式太陽灶2反射的太陽光是底部光伏發(fā)電集熱器1-3基本的太陽能來源，且聚光式太陽灶2焦點在光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I的底部中心部分，在標準太陽輻照下，溫度可達到600-1000°C，超過了底部光伏發(fā)電集熱器1-3與溫差發(fā)電片1-4的耐受溫度，此處傳熱合金塊1-5巧妙的設(shè)置在爐體1-1底端中心處，本實施例中，傳熱合金塊1-5采用耐溫合金，耐溫合金接受此部分溫度，一方面底部光伏發(fā)電集熱器1-3中心處被傳熱合金塊1-5代替，免去了長期高溫照射，保護了底部光伏發(fā)電集熱器1-3不受損壞；另一方面，傳熱合金塊1-5能夠?qū)⑻栐钍占瓷涞臒崃窟M行有效的傳遞，用來對爐體1-1內(nèi)的水進行高效加熱，太陽能的綜合利用率得到極大的提高。
[0041]頂部光伏發(fā)電組件1-2內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接(如圖4所示)；所述的底部光伏發(fā)電集熱器1-3內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接(如圖6所示)，使得頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4與底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3分布更均勻、更合理，提高了光伏發(fā)電組件的發(fā)電效率；所述的溫差發(fā)電片1-4內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出(如圖7所示)，即提供了較高的輸出電壓，也提供了相對較大的輸出電流。
[0042]本實施例中的進水管1-11通過上電磁閥1-6連接至光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I側(cè)壁上方，上電磁閥1-6控制進水管1-11的流通與閉合，所述的出水管1-12通過下電磁閥1-8從光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I側(cè)壁下方引出，下電磁閥1-8控制出水管1-12的流通與閉合，所述的上水位傳感器1-9與下水位傳感器兼溫度傳感器1-10均位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I內(nèi)部，且上水位傳感器1-9位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I的頂部，下水位傳感器兼溫度傳感器1_10位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I的底部,上述上電磁閥1-6、下電磁閥1-8、上水位傳感器1-9、下水位傳感器兼溫度傳感器1-10分別與溫控與水控裝置1-7相連(又如圖2所示)；所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I的外側(cè)壁包裹一發(fā)泡絕熱材料層1-17，該發(fā)泡絕熱材料層1-17通過鋁箔外皮1-16固定在光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I外周；傳熱合金塊1-5對光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I內(nèi)部的水加熱，發(fā)泡絕熱材料層1-17及鋁箔外皮1-16能夠?qū)夥鉄釡夭畎l(fā)電鍋爐I內(nèi)部的水同步保溫，當下水位傳感器兼溫度傳感器1-?ο檢測到光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I內(nèi)的水溫達到一定值后，溫控與水控裝置1-7控制下電磁閥1-8打開，熱水由出水管1-12流出并注入到保溫水倉7中，光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I內(nèi)水位不斷下降，直至低于下水位傳感器兼溫度傳感器1-10處，下水位傳感器兼溫度傳感器ι-?ο將檢測到的信號繼續(xù)傳給溫控與水控裝置1-7，溫控與水控裝置1-7控制下電磁閥1-8關(guān)閉同時控制上電磁閥1-6打開，進水管1-11開始放進冷水，當水位上升到上水位傳感器1-9所在的高度時，溫控與水控裝置1-7啟動控制上電磁閥1-6關(guān)閉，放水結(jié)束，光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I再次進入加熱狀態(tài)。
[0043]本實施例中的太陽灶及鍋爐支架3包括第一支架桿3-1、第二支架桿3-2、第三支架桿3-3、支架輪3-12、支架固定腳3-13、太陽灶支架組件和鍋爐支架組件(如圖8所示)。所述的第一支架桿3-1、第二支架桿3-2和第三支架桿3-3成正三角分布且垂直于水平面，該第一支架桿3-1、第二支架桿3-2、第三支架桿3-3底端均設(shè)置有支架輪3-12和支架固定腳3-13，支架輪3-12可以滾動從而使得光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐1、聚光式太陽灶2與太陽灶及鍋爐支架3方便移動，一直保持在最能吸收太陽光能的地方；所述的太陽灶支架組件包括太陽灶支撐架3-10、太陽灶支撐圈3-8、太陽灶連接架3-9和支架桿斜撐3-11，上述的太陽灶支撐架3-10數(shù)量為三根，分別固連在第一支架桿3-1、第二支架桿3-2和第三支架桿3-3之間，形成水平三角結(jié)構(gòu)，該太陽灶支撐架3-10通過支架桿斜撐3-11穩(wěn)定于第一支架桿3-1、第二支架桿3-2和第三支架桿3-3之間，所述的太陽灶支撐圈3-8通過太陽灶連接架3-9固連于太陽灶支撐架3-10上，所述的太陽灶支撐圈3-8支撐住聚光式太陽灶2底部(如圖1所示)；作為更優(yōu)的一點設(shè)計，太陽灶連接架3-9為伸縮桿結(jié)構(gòu)，包括外套管3-9-1、內(nèi)套管3-9-2、緊固裝置3-9-3、第一夾腳3-9-4和第二夾腳3_9_5 (如圖9所不)，其中:內(nèi)套管3-9-2上間隔開設(shè)有兩個或兩個以上的插孔，具體在本實施例中:內(nèi)套管3-9-2上間隔開設(shè)有三個插孔，外套管3-9-1上開設(shè)有緊固孔，緊固裝置3-9-3貫穿于上述的插孔和緊固孔，將外套管3-9-1固定于內(nèi)套管3-9-2不同的位置上，第一夾腳3-9-4和第二夾腳3_9_5分別固連于太陽灶連接架3-9的兩端部，所述的第一夾腳3-9-4固定在太陽灶支撐架3-10上，所述的第二夾腳3-9-5固定在太陽灶支撐圈3-8上，通過調(diào)節(jié)太陽灶連接架3-9可以調(diào)整聚光式太陽灶2的角度以及距離光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I的距離，使得聚光式太陽灶2始終朝向太陽光能最強的方向以及始終保持傳熱合金塊1-5位于聚光式太陽灶2焦點處。所述的鍋爐支架組件包括鍋爐支撐架3-4、鍋爐連接架3-5、鍋爐支撐圈3-6和鍋爐連接架的連接環(huán)3-7，上述的鍋爐連接架的連接環(huán)3-7通過鍋爐支撐架3-4支撐住光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I底部，上述的鍋爐支撐圈3-6通過鍋爐連接架3-5支撐住光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I側(cè)壁(如圖1和圖8所示)；這樣的結(jié)構(gòu)使得光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I穩(wěn)固的位于聚光式太陽灶2上方。
[0044]本實施例中頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3以及溫差發(fā)電片1-4均與一套光伏熱電輸出電路相連接，將吸收到的太陽能或利用熱量差轉(zhuǎn)換成電能儲存起來或用于負載，一套光伏熱電輸出電路同時控制多個光伏發(fā)電裝置，大大的提高了光伏熱電輸出電路的利用率；將頂部光伏發(fā)電組件1-2固連在爐體1-1的上方，帶有溫差發(fā)電片1-4的太陽能電池固連在爐體1-1的下方，并將光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I置于太陽灶2的上方，太陽灶及多個光伏發(fā)電組件的共同使用，大大提高了太陽能的綜合利用率，且傳熱合金塊1-5設(shè)置于底部光伏發(fā)電集熱器1-3中心處，更高效率的對爐體1-1內(nèi)的水加熱，且解決了保證太陽能高利用率的同時將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)合時，出現(xiàn)的太陽灶2聚光點溫度過高會損壞底部光伏發(fā)電集熱器1-3的難題。本專利發(fā)明人創(chuàng)造性地將鍋爐底部的太陽能電池片中心處替換成傳熱合金塊1-5，解決了一直渴望解決卻未獲得成功的難題，而且在發(fā)明過程中，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)傳熱合金塊1-5的使用使得光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐I在利用太陽能制造熱水時效率更高，取得了意料不到的效果。
[0045]以上示意性的對本發(fā)明及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本發(fā)明的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，其特征在于:包括光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)、聚光式太陽灶⑵和太陽灶及鍋爐支架組件，所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)和聚光式太陽灶(2)均固定在太陽灶及鍋爐支架組件上，其中光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)固定在聚光式太陽灶(2)的上方； 所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)包括爐體(1-1)、頂部光伏發(fā)電組件(1-2)、防水板(1-14)、底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)、傳熱板(1-15)、溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱合金塊(1_5)、上電磁閥(1-6)、溫控與水控裝置(1-7)、下電磁閥(1-8)、上水位傳感器(1-9)、下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)、進水管(1-11)和出水管(1-12);其中:所述的頂部光伏發(fā)電組件(1-2)位于爐體(1-1)頂端，所述的頂部光伏發(fā)電組件(1-2)包括頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板(1-2-1)、頂部光伏發(fā)電組件外邊框(1-2-2)、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA(l-2-3)、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)和頂部光伏發(fā)電組件背板(1-2-5)，所述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板(1-2-1)的下方鋪設(shè)有頂部光伏發(fā)電組件填充EVA (1-2-3)，該頂部光伏發(fā)電組件填充EVA(1-2-3)內(nèi)設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)，上述的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)與光伏熱電輸出電路相連接，所述的頂部光伏發(fā)電組件背板(1-2-5)位于頂部光伏發(fā)電組件填充EVA(1-2-3)的下方，上述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板(1-2-1)、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA(l-2-3)、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)、頂部光伏發(fā)電組件背板(1-2-5)通過頂部光伏發(fā)電組件外邊框(1-2-2)層壓固定，所述的防水板(1-14)隔擋在頂部光伏發(fā)電組件背板(1-2-5)與爐體(1-1)之間；所述的爐體(1-1)底端通過一根緊固連接釘(1-13)將傳熱合金塊(1-5)緊固在其中心處，所述的爐體(1-1)底端通過四根均勻分布的緊固連接釘(1-13)依次將溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱板(1-15)、底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)層層固定在爐體(1-1)底端的外側(cè)，上述的溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱板(1-15)、 底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)之間鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，且溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱板(1-15)、底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)均為環(huán)狀,包裹在傳熱合金塊(1-5)外側(cè)壁上，上述的溫差發(fā)電片(1-4)與光伏熱電輸出電路相連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)包括底部光伏發(fā)電集熱器外邊框(1-3-1)、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框(1-3-2)、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA(1-3-4)、底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)和底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板(1-3-6),所述的底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板(1-3-6)的上方鋪設(shè)有底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA(1-3-4)，該底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA(1-3-4)內(nèi)設(shè)置有底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)，上述的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)與光伏熱電輸出電路相連接，所述的底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)位于底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA (1-3-4)的上方,上述的底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA (1-3-4)、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)、底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)通過底部光伏發(fā)電集熱器外邊框(1-3-1)及底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框(1-3-2)層壓固定；所述的進水管(1-11)通過上電磁閥(1-6)連接至光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)側(cè)壁上方，所述的出水管(1-12)通過下電磁閥(1-8)從光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)側(cè)壁下方引出，所述的上水位傳感器(1-9)與下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)均位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)內(nèi)部，且上水位傳感器(1-9)位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)的頂部，下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)位于光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)的底部，上述上電磁閥(1-6)、下電磁閥(1-8)、上水位傳感器(1-9)、下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)分別與溫控與水控裝置(1-7)相連；所述的光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)的外側(cè)壁包裹一發(fā)泡絕熱材料層(1-17)，該發(fā)泡絕熱材料層(1-17)通過鋁箔外皮(1-16)固定在光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)外周； 所述的太陽灶及鍋爐支架組件包括第一支架桿(3-1)、第二支架桿(3-2)、第三支架桿(3-3)、支架輪(3-12)、支架固定腳(3-13)、太陽灶支架組件和鍋爐支架組件；所述的第一支架桿(3-1)、第二支架桿(3-2)和第三支架桿(3-3)成正三角分布且垂直于水平面，該第一支架桿(3-1)、第二支架桿(3-2)、第三支架桿(3-3)底端均設(shè)置有支架輪(3-12)和支架固定腳(3-13);所述的太陽灶支架組件包括太陽灶支撐架(3-10)、太陽灶支撐圈(3-8)、太陽灶連接架(3-9)和支架桿斜撐(3-11)，上述的太陽灶支撐架(3-10)數(shù)量為三根，分別固連在第一支架桿(3-1)、第二支架桿(3-2)和第三支架桿(3-3)之間，形成水平三角結(jié)構(gòu)，該太陽灶支撐架(3-10)通過支架桿斜撐(3-11)穩(wěn)定于第一支架桿(3-1)、第二支架桿(3-2)和第三支架桿(3-3)之間，所述的太陽灶支撐圈(3-8)通過太陽灶連接架(3-9)固連于太陽灶支撐架(3-10)上，所述的太陽灶支撐圈(3-8)支撐住聚光式太陽灶(2)底部；所述的鍋爐支架組件包括鍋爐支撐架(3-4)、鍋爐連接架(3-5)、鍋爐支撐圈(3-6)和鍋爐連接架的連接環(huán)(3-7)，上述的鍋爐連接架的連接環(huán)(3-7)通過鍋爐支撐架(3-4)支撐住光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)底部，上述的鍋爐支撐圈(3-6)通過鍋爐連接架(3-5)支撐住光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐(I)側(cè)壁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，其特征在于:所述的頂部光伏發(fā)電組件(1-2)內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接；所述的溫差發(fā)電片(1-4)內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，其特征在于:所述的緊固連接釘(1-13)包括頭蓋部和釘尖部，其頭蓋部在爐體(1-1)的底部，釘尖部釘在底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種太陽灶聚光式光伏光熱發(fā)電綜合利用裝置，其特征在于:所述的太陽灶連接架(3-9)為伸縮桿結(jié)構(gòu)，包括外套管(3-9-1)、內(nèi)套管(3-9-2)、緊固裝置(3-9-3)、第一夾腳(3-9-4)和第二夾腳(3-9-5)，其中:內(nèi)套管(3_9_2)上間隔開設(shè)有兩個或兩個以上的插孔，外套管(3-9-1)上開設(shè)有緊固孔，緊固裝置(3-9-3)貫穿于上述的插孔和緊固孔，將外套管(3-9-1)固定于內(nèi)套管(3-9-2)不同的位置上，第一夾腳(3-9-4)和第二夾腳(3-9-5)分別固連于太陽灶連接架(3-9)的兩端部，所述的第一夾腳(3-9-4)固定在太陽灶支撐架(3-10)上，所述的第二夾腳(3-9-5)固定在太陽灶支撐圈(3-8)上。
【文檔編號】H02S40/44GK103944488SQ201410182973
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】賈虎, 黃仙山 申請人:安徽工業(yè)大學(xué)