本發(fā)明屬于光伏發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域，特別是光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)是一種獨(dú)立發(fā)電的小型光熱發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)由反射鏡面、支撐結(jié)構(gòu)、立柱、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、接收器、發(fā)電設(shè)備(如斯特林機(jī))組成，如公開號(hào)為cn201739107u名稱為碟式太陽能-熱氣機(jī)熱發(fā)電裝置的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種碟式太陽能-熱氣機(jī)熱發(fā)電裝置，包括太陽能碟式聚光器(2)，所述太陽能碟式聚光器(2)的底部設(shè)有太陽能跟蹤機(jī)構(gòu)，所述太陽能跟蹤機(jī)構(gòu)包括支撐塔架(4)和支撐塔架(4)底部的多個(gè)腳輪(5)，所述太陽能碟式聚光器(2)與所述支撐塔架(4)之間設(shè)有聚光器自動(dòng)關(guān)閉裝置(6)，所述自動(dòng)關(guān)閉裝置(6)包括一套基于溫度傳感器和光線傳感器的控制系統(tǒng)；還包括一斯特林熱氣機(jī)和一發(fā)電機(jī)，所述斯特林熱氣機(jī)(1)包括由熱腔(9)和冷腔(11)構(gòu)成的氣缸本體，所述熱腔(9)的外表面涂覆有高熱吸收率的納米材料涂層(8)，所述熱腔(9)的端部設(shè)有斯特林熱氣機(jī)的集熱端(7)，所述集熱端(7)為翅片式結(jié)構(gòu)，所述集熱端(7)的位置與所述太陽能碟式聚光器(2)的聚焦位置重合。反射鏡面是由許多小塊的曲面鏡子組成的拋物面，接收器在拋物面的焦點(diǎn)上，接收器內(nèi)的傳熱工質(zhì)被加熱到高溫，驅(qū)動(dòng)發(fā)電設(shè)備進(jìn)行發(fā)電利用。

從制造業(yè)角度看，碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)較為成熟，但由于成本原因，始終沒法跟價(jià)格日益下降的光伏發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)，目前發(fā)展較為緩慢。因此，迫切需要尋求一種新方法，提高碟式發(fā)電系統(tǒng)的效率，以彌補(bǔ)成本過高的劣勢(shì)，使得碟式發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電系統(tǒng)，在傳統(tǒng)碟式光熱發(fā)電的基礎(chǔ)上，增加了光伏發(fā)電，更為充分地利用太陽能全頻譜的能量，從而提高了碟式系統(tǒng)的綜合發(fā)電效率。

為了解決上述問題，本發(fā)明提出光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置，包括立柱、支撐結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、接收器、發(fā)電設(shè)備、碟式曲面，碟式曲面設(shè)置有復(fù)合曲面，形狀相同的復(fù)合曲面繞碟式曲面中心旋轉(zhuǎn)分布，形狀不同的復(fù)合曲面沿碟式曲面徑向分布，所述復(fù)合曲面包括反射鏡面和光伏電池，光伏電池包括過渡膜層、電池層、增透層，光伏電池底面設(shè)置過渡膜層，過渡膜層底面與反射鏡面連接，過渡膜層頂面連接電池層，電池層頂面連接增透層。光伏發(fā)電利用的頻譜是從紫外到近紅外較狹窄的頻段，中遠(yuǎn)紅外的波段都無法利用，而光熱發(fā)電則可以將這部分頻譜的能量用上，反射至接收器吸收，因此使用由反射鏡面和光伏電池組成的特殊的光伏電池-反射層復(fù)合反射面替代現(xiàn)有裝置中的反射鏡面，通過光伏電池和現(xiàn)有發(fā)電設(shè)備同時(shí)輸出電能，提高對(duì)太陽能頻譜的綜合利用率；增透層設(shè)置于光伏電池表面，起保護(hù)和增加光線透視的作用；太陽輻射穿過增透層后，照射在電池層上，電池層吸收了從紫外到近紅外之間頻譜的部分能量，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電能輸出；過渡膜層起著增加電池層和反射鏡面之間附著力的作用；復(fù)合曲面的擺放設(shè)計(jì)需同時(shí)兼顧光伏發(fā)電與對(duì)太陽光反射，由此一個(gè)碟式曲面上，等距離的則使用形狀相同的復(fù)合曲面，即不隨角向變化，距離不等的使用形狀不同的復(fù)合曲面組成扇形。

進(jìn)一步的，所述形狀相同的復(fù)合曲面在垂直于碟式曲面的法向平面上的投影面積均相同。在確保反射光大部分進(jìn)入接收器的情況下，調(diào)整復(fù)合曲面的大小和角度，使得形狀相同的復(fù)合曲面，在垂直于碟式拋物面的法向平面上的投影(即截光面積)大致相等，確保每一片輸出的電流一致，以方便串聯(lián)。

優(yōu)選的，所述增透層為硬質(zhì)膜，增透層的光學(xué)厚度為太陽輻射頻譜峰值的四分之一波長(zhǎng)。

優(yōu)選的，所述反射鏡面為曲面拋光鋁。在中遠(yuǎn)紅外頻譜，鋁的反射率與銀相差無幾，選用曲面拋光鋁代替現(xiàn)有反射鏡面，加工簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本降低。

優(yōu)選的，所述光伏電池與另一碟式發(fā)電裝置的光伏電池進(jìn)行電連接，所述發(fā)電設(shè)備與另一碟式發(fā)電裝置的發(fā)電設(shè)備進(jìn)行電連接。由于光伏電池發(fā)的是直流電，發(fā)電裝置發(fā)的是交流電，采用直流與直流連接和交流與交流連接的方式布置電路，方便收集電能，降低生產(chǎn)成本。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果：

1、本發(fā)明通過在現(xiàn)有的碟式光熱發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，使用的是特殊的光伏電池-反射層復(fù)合反射面替代原有的反射鏡面，光伏電池和斯特林機(jī)同時(shí)輸出電能，提高對(duì)太陽能頻譜的綜合利用率，從而提高了這個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2、本發(fā)明利用曲面拋光鋁代替現(xiàn)有反射鏡面，由于鋁材質(zhì)塑性好易變形，加工簡(jiǎn)單，制造成本降低，同時(shí)鋁材的市場(chǎng)價(jià)格低，材料成本也隨之降低。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的復(fù)合曲面的剖視示意圖。

標(biāo)號(hào)說明：

增透膜層1；光伏電池層2；過鍍膜層3；玻璃基片4；

反射膜層5；背面保護(hù)膜6；復(fù)合反射面7；立柱8；接收器9。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

實(shí)施例1：如圖1至2所示，光伏和光熱一體化的碟式發(fā)電裝置，與傳統(tǒng)的碟式發(fā)電設(shè)備類似，包括立柱8、支撐結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)設(shè)備、接收器、發(fā)電設(shè)備、反射鏡面，不同之處在于使用的是特殊的復(fù)合反射面7替代原有的反射鏡面，傳統(tǒng)的反射鏡面包括玻璃基片4，反射膜層5和背面保護(hù)膜6。復(fù)合反射面7沿著軸向旋轉(zhuǎn)排布的是形狀相同的同一種鏡面類型，而徑向有形狀各異的三種不同的鏡面類型，復(fù)合反射面7包括增透膜層1、光伏電池層2、過鍍膜層3、玻璃基片4、反射膜層5、背面保護(hù)膜6，增透膜層1，光伏電池層2和過鍍膜層3是沉積在傳統(tǒng)反射鏡上的光伏發(fā)電功能膜層，過渡膜層3的底面與玻璃基片4頂面粘連，光伏電池層2的底面與過渡膜層3頂面粘連，增透膜層1的底面與光伏電池層2的頂面粘連。增透膜1為硬質(zhì)膜，其光學(xué)厚度為太陽輻射頻譜峰值的1/4波長(zhǎng)。

使用時(shí)，太陽輻射穿過增透膜層1后，照射在光伏電池層2上，光伏電池層2吸收了從紫外到近紅外之間頻譜的部分能量，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)電能輸出。穿過光伏電池層2的太陽輻射能量被反射膜層5反射至復(fù)合反射面7拋物面焦點(diǎn)處的接收器9，能量匯聚后加熱接收器9，產(chǎn)生高溫介質(zhì)，推動(dòng)發(fā)電設(shè)備(如斯特林機(jī))產(chǎn)生電能。單臺(tái)碟式發(fā)電裝置的光伏電池層2和斯特林機(jī)產(chǎn)生的直流電和交流電同其他碟式發(fā)電裝置產(chǎn)生的直流電和交流電分別匯流后輸出。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別點(diǎn)在于：實(shí)施例2中的反射膜層5采用鋁材，反射膜層5為鋁膜。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別點(diǎn)在于：實(shí)施例3中的反射鏡面為曲面拋光鋁。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別點(diǎn)在于：實(shí)施例4中形狀相同的同一種鏡面類型的復(fù)合反射面7在垂直于碟式曲面的法向平面上的投影面積均相同，確保了每一片復(fù)合反射面7輸出的電流一致。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。