太陽能光電光熱轉換裝置的製作方法
2023-12-10 12:06:52 3
專利名稱：太陽能光電光熱轉換裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及太陽能發電、太陽能熱利用技術，特別涉及一種太陽能光電光熱轉換
裝置。
背景技術：
近年來太陽能熱水器、太陽能灶等應用廣泛，但是它們對太陽能的利用效率低，發
展有限。 目前太陽能光伏發電，太陽能集熱技術，為太陽能綜合利用，提供了廣闊的發展空 間。目前已知"塑料透鏡式太陽能聚光器"(專利公開號CN595011A)，它採用有機玻璃 (PMMA)聚光瓦拼接成聚光透鏡。它的聚光強度低，遠不如真空玻璃的效果。"智能自跟蹤聚 焦太陽能機"(專利公開號CN101319824)，它是利用凹槽反射鏡聚焦太陽光，將光伏電池板 貼在聚光柱側面。其聚光強度類似太陽能灶，光電、光熱轉化效率不會太高。"太陽能聚光 熱電聯用系統"(專利公開號CN1975282)，它是利用槽式拋物面反射板線聚焦太陽光原理將 太陽光，聚焦在一條線上。由於空氣流動，光熱損失較大，動態不容易聚焦在一條直線上；再 加上吸熱管，位於拋物面板的向陽方位，要產生自避光現象。因此，"線聚焦"溫度不如"點
聚焦"溫度咼o
發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種可達到最佳聚光集熱效果，使光電、光熱綜
合利用，轉化率最大，多方面提高太陽能利用率的太陽能光電光熱轉換裝置。 本發明的技術解決方案是 —種太陽能光電光熱轉換裝置，包括真空管底盤和聚焦透鏡，其特殊之處是在真 空管底盤和聚焦透鏡之間封接有漏鬥型真空玻璃管，在真空管底盤上方由下至上設有凹型 集熱器和環型冷卻水套，所述的凹型集熱器和冷卻水套通過溫水管相通，並且聚焦透鏡的 聚焦點位於凹型集熱器的凹槽中心，在真空管底盤上分別設有與冷卻水套和凹型集熱管相 通的上水管和蒸汽管，上水管和蒸汽管下端由真空管底盤穿出，在冷卻水套上表面設有環 型光伏電池板，所述的光伏電池板正負極通過導線由真空玻璃管壁引出。 上述的太陽能光電光熱轉換裝置，在聚焦透鏡外表面設有減反射膜，可提高透光率。 上述的太陽能光電光熱轉換裝置，在真空玻璃管外表面設有反光膜，用來反射餘 光，可以二次光熱轉化，增加對太陽能利用效率。 上述的太陽能光電光熱轉換裝置，在聚焦透鏡框和真空管底盤之間設有加固框 架，提高真空玻璃管的牢固性。 上述的太陽能光電光熱轉換裝置，在真空管底盤裸露在外的表面設有保溫層。
上述的太陽能光電光熱轉換裝置，在蒸汽管裸露在外的表面設有保溫層。
本發明的有益效果是
1、通過聚焦透鏡使光電、光熱分區轉化，提高光電、光熱總轉化率，再貼上減反射 膜可使陽光透光率達到95%左右，從而提高太陽能總利用率。 2、將光伏電池板和集熱器封裝在真空管內，可以減少空氣的散熱損失和氣流幹 擾，提高太陽能轉換的實收率。 3、用透鏡聚光照射光伏電池板上，光流密度增強，可以提高發電效率，同時減少光 伏電池板用量，節約發電成本。 4、聚焦透鏡聚焦點聚焦在表面塗有選擇性熱吸收塗層的凹型集熱器的凹槽內，就
像一個吸熱的"黑洞"，最大效率的吸熱，集熱器的溫度可以提高到40(TC以上。 5、使用時通過安裝在太陽能光電光熱轉換裝置底部的太陽光雙軸跟蹤控制器，可
以保持聚焦透鏡隨時對準太陽，提高太陽能流直射密度，進而提高太陽能利用率。
圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明的外形圖； 圖3是圖1中A部放大圖； 圖4是圖1中B向視圖； 圖5是圖1中凹型集熱器的俯視圖。 圖中真空管底盤1 ，支柱2，真空玻璃管3，加固框架4，支柱5，溫水管6，接線柱7， 減反射膜8，聚焦透鏡9，聚焦透鏡框IO，光伏電池板ll，冷卻水套12，上水管13，凹型集熱 器14，蒸汽管15，保溫層16，太陽光雙軸跟蹤控制器17，保溫層18，反光膜19。
具體實施例方式
如圖所示，本發明有一個不鏽鋼真空管底盤1和聚焦透鏡9，在聚焦透鏡9外表面 貼有減反射膜8，在真空管底盤1和聚焦透鏡9之間封接有漏鬥型真空玻璃管3，在真空玻 璃管3外表面貼有反光膜19，在聚焦透鏡框10和真空管底盤1之間焊接有加固框架4。在 真空管底盤1上方由下至上設有凹型集熱器14和環型冷卻水套12，所述的凹型集熱器14 和冷卻水套12通過溫水管6相通，並且聚焦透鏡9的聚焦點位於凹型集熱器14的凹槽中 心，在真空管底盤1上分別設有與冷卻水套12入口和凹型集熱器14出口相通的上水管13 和蒸汽管15，上水管13和蒸汽管15由真空管底盤1穿出，形成熱輸出通路。在真空管底盤 1和凹型集熱器14之間及真空管底盤1和冷卻水套12之間分別設有支柱2、5，在冷卻水套 12上表面粘貼有環型光伏電池板ll，所述的光伏電池板11正負極通過導線引出至固定在 真空玻璃管3外壁的接線柱7，接線柱7與真空玻璃管3之間封裝。在真空管底盤1和蒸汽 管15裸露在外的表面分別設有保溫層18、 16。 安裝時，在真空管底盤1中心處焊接二塊連接板並與太陽光雙軸跟蹤控制器17連 接。 光電流程太陽光經聚焦透鏡9射入真空玻璃管3，照射在光伏電池板11表面產 生電流，通過導線輸出到接線柱7。 光熱流程太陽光經聚焦透鏡9聚焦在凹型集熱器14的凹槽中心。冷水經上水管 13進入冷卻水套12將光伏電池板11降溫以提高發電效率，再經溫水管6進入凹形集熱器14，經蒸汽管15輸出高溫蒸汽至儲熱罐c
權利要求
一種太陽能光電光熱轉換裝置，包括真空管底盤和聚焦透鏡，其特殊之處是在真空管底盤和聚焦透鏡之間封接有漏鬥型真空玻璃管，在真空管底盤上方由下至上設有凹型集熱器和環型冷卻水套，所述的凹型集熱器和冷卻水套通過溫水管相通，並且聚焦透鏡的聚焦點位於凹型集熱器的凹槽中心，在真空管底盤上分別設有與冷卻水套和凹型集熱管相通的上水管和蒸汽管，所述的上水管和蒸汽管下端由真空管底盤穿出，在冷卻水套上表面設有環型光伏電池板，所述的光伏電池板正負極通過導線由真空玻璃管壁引出。
2. 根據權利要求1所述的太陽能光電光熱轉換裝置，其特徵是在聚焦透鏡外表面設 有減反射膜。
3. 根據權利要求1所述的太陽能光電光熱轉換裝置，其特徵是在真空玻璃管外表面 設有反光膜。
4. 根據權利要求1所述的太陽能光電光熱轉換裝置，其特徵是在聚焦透鏡框和真空 管底盤之間設有加固框架。
5. 根據權利要求1所述的太陽能光電光熱轉換裝置，其特徵是在真空管底盤裸露在 外的表面設有保溫層。
6. 根據權利要求1所述的太陽能光電光熱轉換裝置，其特徵是在蒸汽管裸露在外的 表面設有保溫層。
全文摘要
一種太陽能光電光熱轉換裝置，包括真空管底盤和聚焦透鏡，其特殊之處是在真空管底盤和聚焦透鏡之間封接有漏鬥型真空玻璃管，在真空管底盤上方由下至上設有凹型集熱器和環型冷卻水套，所述的凹型集熱器和冷卻水套通過溫水管相通，並且聚焦透鏡的聚焦點位於凹型集熱器的凹槽中心，在真空管底盤上分別設有與冷卻水套和凹型集熱管相通的上水管和蒸汽管，所述的上水管和蒸汽管下端由真空管底盤穿出，在冷卻水套上表面設有環型光伏電池板，所述的光伏電池板正負極通過導線由真空玻璃管壁引出。其優點是可達到最佳聚光集熱效果，使光電、光熱綜合利用，轉化率最大，多方面提高太陽能利用率。
文檔編號H02N6/00GK101719741SQ200910253649
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月30日 優先權日2009年11月30日
發明者劉連利, 劉長河, 宣萬山, 李忠民, 李毅, 李薔, 楊雲龍, 王實, 王錦 申請人:李忠民