高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，包括固定安裝在太陽跟蹤支架上的聚光器、太陽能轉(zhuǎn)換裝置、分光系統(tǒng)和循環(huán)散熱系統(tǒng)，其特征是：所述太陽能轉(zhuǎn)換裝置與分光系統(tǒng)具有同一光軸，設(shè)置于聚光器聚光焦點(diǎn)處，在太陽能電池組件的下方，沿所述光軸方向設(shè)置分光系統(tǒng)，沿分光系統(tǒng)出射種類光的方向分別設(shè)置太陽能轉(zhuǎn)換裝置；分光系統(tǒng)出射光的光斑面積不大于被直接照射的太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備垂直于出射光光軸的端口截面積；投射至聚光器上的太陽光經(jīng)過聚光器、分光系統(tǒng)和集熱/散熱系統(tǒng)組成的整個(gè)裝置，會(huì)聚到太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備上。
【專利說明】高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種采用砷化鎵光伏電池和聚光、分光系統(tǒng)，可同時(shí)高效轉(zhuǎn)換利用太陽光能、熱能進(jìn)行發(fā)電和集熱的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，太陽能利用技術(shù)存在的問題是:太陽能轉(zhuǎn)換效率低；沒有達(dá)到太陽能的全光譜利用；價(jià)格高。如果增加太陽跟蹤系統(tǒng)，其單體重量巨大，不利于安裝，且成本激增。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]通過采用聚光技術(shù)、太陽跟蹤系統(tǒng)及砷化鎵電池，減少了光伏電池單位面積的用量，且提升了轉(zhuǎn)換效率、降低了成本；并通過分光及熱交換系統(tǒng)，將多余熱量收集傳遞出去，以進(jìn)行光熱的利用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽能的綜合利用。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]通過在高精度注塑成型的聚光器表面覆蓋效率達(dá)到97%的反光鍍膜，制成輕量的光學(xué)級(jí)的聚光器；采用高精度太陽跟蹤系統(tǒng)并優(yōu)化設(shè)計(jì)機(jī)械結(jié)構(gòu)承載聚光器，以極低的能耗使太陽光始終匯聚于聚光器焦點(diǎn)處；通過支架在焦點(diǎn)附近設(shè)置分光系統(tǒng)和太陽能電池板，由分光系統(tǒng)和太陽能電池板的散熱系統(tǒng)收集光熱加以利用，太陽能電池板進(jìn)行光電作用產(chǎn)生電流。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是，太陽能的利用率高；光伏發(fā)電的成本相對(duì)于目前光伏發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用成本低；單個(gè)設(shè)備的體積小，重量輕，對(duì)施工場(chǎng)地及安裝條件的要求更低。隨著新研制的聚光電池轉(zhuǎn)換率的提高，可在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
[0008]圖中:1.聚光電池板及散熱水箱2.分光鏡及集熱水箱3.聚光器4.旋轉(zhuǎn)臺(tái)支架5.電熱膜6.聚光器支架7.支架底座8.支架支撐滑軌9.絲杠10.縱向運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)11.水平運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)12.跟蹤探頭13.跟蹤處理控制器14.焦點(diǎn)支架

【具體實(shí)施方式】
[0009]高效聚光太陽能光能、熱能綜合利用系統(tǒng)工作原理如下:
[0010]1.當(dāng)陽光照射在聚光器3上時(shí)，陽光被反射并匯聚到焦點(diǎn)支架14所固定的分光鏡2上；
[0011]2.分光鏡2將太陽光分解為發(fā)電的光(波長(zhǎng)為400-1050)和發(fā)熱的光(波長(zhǎng)?1050)；
[0012]3.發(fā)電的光被分光鏡2反射到聚光電池板1上產(chǎn)生直流電；
[0013]4.聚光電池板1后部加裝的水箱可將聚光電池板1生產(chǎn)電力過程中的剩余光熱導(dǎo)出；
[0014]5.發(fā)熱的光透過分光鏡2匯聚到分光鏡2后部的水箱2上收集熱量，水箱內(nèi)的液體介質(zhì)經(jīng)1到2將熱量導(dǎo)出，提供熱利用；
[0015]6.聚光電池板1及后部加裝的水箱和分光鏡2及后部的水箱通過焦點(diǎn)支架14固定在聚光器支架6上，聚光器3也固定安裝在聚光器支架6上。
[0016]7.聚光器支架6及其以上部分固定安裝在太陽光跟蹤裝置上，跟蹤裝置由防水防塵的:支架底座7、支架支撐滑軌8、絲杠9、縱向運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)10、水平運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)11、跟蹤探頭12、跟蹤處理控制器13組成。
[0017]8.在跟蹤探頭12和跟蹤處理控制器13的作用下，驅(qū)動(dòng)水平運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)11及其以上部分做水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，完成太陽水平運(yùn)動(dòng)軌跡的跟蹤；驅(qū)動(dòng)縱向運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)10和絲杠9做縱向運(yùn)動(dòng)，并與支架支撐滑軌8形成四連桿運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使聚光器支架6及其以上部分做俯仰運(yùn)動(dòng)，完成太陽縱向運(yùn)動(dòng)軌跡的跟蹤。
[0018]9.電熱膜5在有必要時(shí)加熱，用于對(duì)聚光器進(jìn)行除霜、除雪處理。
【權(quán)利要求】
1.一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，包括固定安裝在太陽跟蹤支架上的聚光器、太陽能轉(zhuǎn)換裝置、分光系統(tǒng)和循環(huán)散熱系統(tǒng)，其特征是:所述太陽能轉(zhuǎn)換裝置與分光系統(tǒng)具有同一光軸，設(shè)置于聚光器聚光焦點(diǎn)處，在太陽能電池組件的下方，沿所述光軸方向設(shè)置分光系統(tǒng)，沿分光系統(tǒng)出射種類光的方向分別設(shè)置太陽能轉(zhuǎn)換裝置；分光系統(tǒng)出射光的光斑面積不大于被直接照射的太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備垂直于出射光光軸的端口截面積；投射至聚光器上的太陽光經(jīng)過聚光器、分光系統(tǒng)和集熱/散熱系統(tǒng)組成的整個(gè)裝置，會(huì)聚到太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備上。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征是:所述太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備為太陽能電池組件、熱管、光纖或者液體循環(huán)傳熱系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征是:所述分光系統(tǒng)包括濾光鏡和分光鏡。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征是:所述分光系統(tǒng)出射光的光斑面積不大于被直接照射的太陽能轉(zhuǎn)換設(shè)備垂直于出射光光軸的端口截面積。
5.如權(quán)利要求1所述的一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征是:該裝置設(shè)置有太陽光能、熱能轉(zhuǎn)換量調(diào)節(jié)裝置，該轉(zhuǎn)換量調(diào)節(jié)裝置采用遮蔽或規(guī)避方式。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征是:該裝置設(shè)置有太陽跟蹤系統(tǒng)、充電裝置、蓄能裝置、逆變器、穩(wěn)壓裝置、穩(wěn)頻裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征是:該裝置能與其它電器、熱利用裝置或傳光體連接。
8.如權(quán)利要求1所述的一種高效聚光太陽光能、熱能綜合利用系統(tǒng)，其特征是:該裝置能夠設(shè)置防風(fēng)裝置、避雷裝置、衛(wèi)星接收裝置或?qū)ば茄b置。
【文檔編號(hào)】H02S40/44GK204145389SQ201420536397
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】夏秋, 梁安琪, 馮鵬 申請(qǐng)人:夏秋, 梁安琪, 馮鵬