一種安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統的製作方法

2023-06-05 03:00:51 3

本實用新型屬於太陽能光熱發電技術領域，特別是涉及一種安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統。

背景技術：

光熱發電系統中的太陽能光熱利用裝置包括光熱接收裝置和反射聚光裝置，反射聚光裝置將太陽光反射聚焦於光熱接收裝置上，通過該光熱接收裝置將太陽能轉換為熱能或電能。

為增大光熱接收裝置的光線接收量，反射聚光裝置實時跟蹤太陽光運動，根據太陽光在一天不同時刻的位置變化，調整反射聚光裝置的位置，將更多太陽光線匯聚至光熱接收裝置上，但由於反射聚光裝置跟蹤精度的誤差，部分光線偏離光熱接收裝置導致這部分光線無法被光熱接收裝置接收。

已有技術的做法是在光熱接收裝置附近設置光線偏離監測裝置。當反射聚光裝置為線性聚光裝置時，所述光熱接收裝置沿長度方向兩端對稱設置用於感應光照強度的所述受光構件。當反射聚光裝置為點聚光裝置時，所述光熱接收裝置沿長度方向兩端對稱設置用於感應光照強度的所述受光構件，且所述光熱接收裝置沿水平方向兩端的外側對稱設置所述受光構件。通過光線偏離監測裝置實現了對反射聚光裝置聚集光線的實時監控，確定反射聚光裝置聚集的光線是否發生偏移，從而及時調整反射聚光裝置的位置，進而保證光熱接收裝置的光線接收量。

但是，受光構件為光電傳感器或光伏電池板，其組成零部件的溫度耐受極限在85攝氏度至235攝氏度之間，超過此溫度，電子元器件可能由於高溫因素而發生不可逆的損壞，導致受光構件失效。槽式光熱發電系統中反射聚光裝置的聚光倍數在80～100之間，塔式光熱發電系統中反射聚光裝置的聚光倍數在300～1000之間，菲涅爾光熱發電系統中反射聚光裝置的聚光倍數在150左右。光線偏離光熱接收裝置照射到受光構件時，只有小部分轉化成電能(電池效率一般為20％)，其餘大部分轉換為熱能，使受光構件吸熱升溫，受光構件長期在高溫下工作還會引起器件迅速老化嚴重縮短其使用壽命，一旦受光構件的溫度超過溫度耐受極限，就導致受光構件損壞。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，以解決光線偏離光熱接收裝置照射到受光構件時，可能導致受光構件損壞的問題。

本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下：一種安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，包括光熱接收裝置、用於將太陽光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置和受光構件；所述受光構件包括受光側和非受光側；受光構件靠近光熱接收裝置設置，用於感應光照強度；其還包括：散熱構件，所述散熱構件與所述受光構件的非受光側連接，用於對受光構件進行散熱。

本實用新型如上所述的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，進一步，所述受光構件包括玻璃管和光伏電池板，所述光伏電池板安裝在所述玻璃管內部。

本實用新型如上所述的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，進一步，所述受光構件還包括二次聚光裝置，所述二次聚光裝置用於將光線反射到光伏電池板。

本實用新型如上所述的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，進一步，所述散熱構件包括導熱板，所述導熱板的一端連接光伏電池板，另一端連接玻璃管的內壁。

本實用新型如上所述的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，進一步，所述散熱構件還包括散熱鰭片，所述散熱鰭片設置在所述玻璃管的外壁，位置與導熱板相對應。

本實用新型如上所述的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，進一步，所述散熱構件還包括散熱風扇，所述散熱風扇用於對散熱鰭片進行風冷。

本實用新型如上所述的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，進一步，所述反射聚光裝置為線性聚光裝置，所述光熱接收裝置沿長度方向兩端對稱設置受光構件。

本實用新型如上所述的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統，進一步，所述反射聚光裝置為點聚光裝置，所述光熱接收裝置沿長度方向兩端對稱設置受光構件，或者光熱接收裝置中央設有矩形的光線入射孔，四組受光構件分別固定在光線入射孔的四周。

本實用新型的有益效果是：

通過在受光構件的非受光側設置散熱構件，光線偏離光熱接收裝置照射到受光構件時，受光構件吸熱升溫，但是產生的熱量能夠迅速傳導至散熱構架，通過散熱構件散失到外界環境，對受光構件形成保護，避免了受光構件長期在高溫下工作還會引起器件迅速老化嚴重縮短其使用壽命的問題，也避免了受光構件的溫度超過溫度耐受極限，導致受光構件損壞的問題。

附圖說明

通過結合以下附圖所作的詳細描述，本實用新型的上述和/或其他方面和優點將變得更清楚和更容易理解，這些附圖只是示意性的，並不限制本實用新型，其中：

圖1為本實用新型第一種實施例的光線偏離監測裝置示意圖；

圖2為本實用新型第二種實施例的光線偏離監測裝置示意圖；

圖3為一種實施例的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統示意圖；

圖4為圖3中A部位的截面示意圖；

圖5為另一種安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統示意圖；

圖6為一種實施例的光線偏離監測裝置與光熱接收裝置連接示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、受光構件，11、玻璃管，12、光伏電池板，13、二次聚光裝置；

2、光熱接收裝置，21、二次反射鏡，22、受光構件支架，23、光線入射孔；

3、導熱板；

4、反射聚光裝置。

具體實施方式

在下文中，將參照附圖描述本實用新型的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統的實施例。

在此記載的實施例為本實用新型的特定的具體實施方式，用於說明本實用新型的構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本實用新型實施方式及本實用新型範圍的限制。除在此記載的實施例外，本領域技術人員還能夠基於本申請權利要求書和說明書所公開的內容採用顯而易見的其它技術方案，這些技術方案包括採用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術方案。

本說明書的附圖為示意圖，輔助說明本實用新型的構思，示意性地表示各部分的形狀及其相互關係。請注意，為了便於清楚地表現出本實用新型實施例的各部件的結構，各附圖之間並未按照相同的比例繪製。相同的參考標記用於表示相同的部分。

如圖3和圖4所示，為本實用新型一種實施方式的光熱發電系統，其包括光熱接收裝置2、用於將太陽光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置4和受光構件1；所述受光構件1靠近光熱接收裝置設置，用於感應光照強度；其還包括：散熱構件，所述散熱構件與所述受光構件1的非受光側連接，用於對受光構件進行散熱。

在上述實施例的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統中，如圖1所示，所述受光構件包括玻璃管11和光伏電池板12，所述光伏電池板12安裝在所述玻璃管11內部。作為進一步優選的實施例，如圖2所示，所述受光構件還包括二次聚光裝置13，所述二次聚光裝置13用於將光線反射到光伏電池板12。

在一種具體實施方式中，如圖1和圖2所示，所述散熱構件包括導熱板3，所述導熱板3的一端連接光伏電池板12，另一端連接玻璃管11的內壁。為了避免導熱板3與光伏電池板12、導熱板3與玻璃管11的內壁縫隙導致的導熱效果差，在導熱板3與光伏電池板12的連接位置塗抹導熱矽脂，在導熱板3與玻璃管11的內壁的連接位置塗抹導熱矽脂。

在本實用新型上述實施例的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統中，為了進一步提高光伏電池板的散熱效果，使傳導至玻璃管的熱量能夠以更快的速度散發至外界，對上述實施例進一步改進，所述散熱構件還包括散熱鰭片，所述散熱鰭設置在所述玻璃管11的外壁，位置與導熱板3相對應。在更優選的實施例中，所述散熱構件還包括散熱風扇，所述散熱風扇用於對散熱鰭片進行風冷。

在本實用新型上述實施例的安裝有光線偏離監測裝置的光熱發電系統中，所述反射聚光裝置為線性聚光裝置或點聚光裝置，線性聚光裝置對應槽式光熱發電系統或菲涅爾式光熱發電系統，點聚光裝置對應槽式光熱發電系統或斯特林式光熱發電系統。

當所述反射聚光裝置為線性聚光裝置時，所述光熱接收裝置沿長度方向兩端對稱設置受光構件。

如圖3和4所示，光熱發電系統包括光熱接收裝置2、用於將太陽光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置4和受光構件1；所述受光構件1靠近光熱接收裝置2設置，用於感應光照強度；其還包括：散熱構件，所述散熱構件與所述受光構件1的非受光側連接，用於對受光構件進行散熱。在圖4中，還示出了二次反射鏡21，所述二次反射鏡將來自反射聚光裝置的光線反射至光熱接收裝置2。受光構件1通過受光構件支架22連接至二次反射鏡21。

太陽光經反射聚光裝置反射，一部分光線直接反射至光熱接收裝置，一部分光線則反射至二次反射鏡上，再經二次反射鏡重新反射至光熱接收裝置上，為增大光熱接收裝置的光線接收量，反射聚光裝置實時跟蹤太陽光運動，但由於反射聚光裝置跟蹤精度的誤差，部分光線偏離光熱接收裝置導致這部分光線無法被光熱接收裝置接收。由於本實施例採用的反射聚光裝置為線性聚光裝置，光熱接收裝置為線性聚光裝置對應的光熱接收裝置，經線性聚光裝置反射的光線在光熱接收裝置上形成線聚焦，當由於反射聚光裝置的跟蹤精度或光線傳輸過程中的散射導致經反射聚光裝置反射的光線部分偏離光熱接收裝置時，該部分偏離光線則沿與光熱接收裝置的延伸方向相垂直的方向偏離，偏離光線則沿與二次聚光裝置或沿與集熱管的延伸方向相垂直的方向偏離，即本實施例中所述的縱向即定義為與光熱接收裝置的延伸方向相垂直的方向。通過在光熱接收裝置沿長度方向兩端對稱設置用於感應光照強度的受光構件，可及時監測經反射聚光裝置反射偏離光熱接收裝置的光線強度，以便及時調整光熱接收裝置的位置，使得經反射聚光裝置反射的偏離光線重新聚集於光熱接收裝置上。

本實施例中的受光構件可為光電傳感器或光伏電池，當受光構件為光電傳感器時，光電傳感器檢測到偏離光熱接收裝置的光照強度，通過光電傳感器輸出數據的對比，確定經反射聚光裝置反射的光線存在部分偏離光熱接收裝置的現象，則需對反射聚光裝置的位置進行調整，使經其反射的光線重新聚集於光熱接收裝置上。當受光構件為光伏電池時，光伏電池在接收經反射聚光裝置反射未聚集於光熱接收裝置上的偏離光線進行光伏發電的同時，還可通過光伏電池的輸出電流檢測到光線偏離光熱接收裝置，從而對反射聚光裝置的位置及時調整，使得經反射聚光裝置反射的光線重新聚集於光熱接收裝置上。需要說明的是，即使經反射聚光裝置反射的太陽光線均聚集於光熱接收裝置上，但由於光線在空氣的傳輸過程中，受到空氣中粉塵微粒的影響，經反射聚光裝置反射的光線部分發生散射，該部分散射光線偏離光熱接收裝置經光伏電池板的作用，利用該部分散射光線和/或偏離光線進行光伏發電，從而很大程度上提高了太陽光利用率。

在另一種實施例中，為包括槽式反射鏡的光熱發電系統，該系統包括光熱接收裝置、用於將太陽光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置和受光構件；反射聚光裝置為槽式反射鏡，通過槽式反射鏡支架安裝到地面。所述受光構件靠近光熱接收裝置設置，用於感應光照強度；其還包括：散熱構件，所述散熱構件與所述受光構件的非受光側連接，用於對受光構件進行散熱。

當反射聚光裝置為點聚光裝置時，所述光熱接收裝置沿長度方向兩端對稱設置受光構件，用於檢測聚光點在光熱接收裝置長度方向的偏離。在圖5中示出了光熱接收裝置2沿其長度方向兩端設置受光構件1。需要注意的是，圖5中的光熱接收裝置為圓臺結構，圓臺側面周向間隔設置受光構件。

圖6示出了一種實施例的光熱接收裝置2與受光構件1的安裝關係，在圖6中示出的光熱接收裝置2中央設有矩形的光線入射孔23，四組受光構件1分別固定在光熱接收裝置2的光線入射孔23的四周，用於檢測聚光點在豎直方向和水平方向的偏離。

上述披露的各技術特徵並不限於已披露的與其它特徵的組合，本領域技術人員還可根據發明之目的進行各技術特徵之間的其它組合，以實現本實用新型之目的為準。