一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置的製作方法

2024-01-31 03:09:15

專利名稱：一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光伏發電集熱裝置，具體涉及一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置。
背景技術：
現有的光伏發電集熱裝置種類多，結構複雜，其中一種結構是採用菲涅爾鏡片作為聚光鏡片，然後直接用接收器接收發電，且多為單立柱式結構，僅適用於平坦地面，且這種結構抗風能力弱，阻礙了其大面積的推廣和使用。還有一種結構是採用鏡片進行兩次反射聚焦，然後用接收器進行接收發電，這種結構形式的發電集熱裝置，光接收率低，影響發電效率，同時也是單立柱式結構，使用面有一定的局限。此外，目前光伏發電裝置的聚光倍數一般在50(Γ600倍之間，主要是發電晶片散熱問題沒有解決，使得光伏發電裝置的聚光倍數一直不能得到有效提高。
發明內容發明目的針對現有技術中的不足，本實用新型的目的是提供一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，以實現採用全新的結構來提高發電效率和散熱性能，並拓展其使用面、提高其抗風能力、使其聚光倍數大大提高，提高光電材料的利用率，大大降低發電成本，同時使其具有集熱功能。技術方案為了實現上述發明目的，本實用新型採用的技術方案為一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，包括臥式圓周轉動支架和發電集熱裝置；所述的發電集熱裝置包括T型集熱管、發電晶片和雙拋物面型反射鏡面；在T型集熱管上設有發電晶片，所述的發電晶片處於雙拋物面型反射鏡面中心的光線聚集處或雙拋物面型反射鏡面底部的光線聚集處；在T型集熱管內通有水，T型集熱管通過管路與集熱水箱相通；在雙拋物面型反射鏡面上覆蓋有密封玻璃；所述的雙拋物面型反射鏡面通過T型集熱管設在臥式圓周轉動支架上，在T型集熱管和臥式圓周轉動支架之間設有用於驅動發電集熱裝置南北迴轉的轉動軸。所述的發電晶片處於雙拋物面型反射鏡面中心的光線聚集處，在T型集熱管上設有二次罩光杯，所述的發電晶片設在二次罩光杯內。所述的發電晶片處於雙拋物面型反射鏡面底部的光線聚集處，在密封玻璃上設有用於將反射的光線聚集的二次凸拋物面反光器，在T型集熱管上設有反光罩，在反光罩內壁上設有反光鏡，所述的發電晶片設在反光罩內。所述的T型集熱管包括主管和側管；在主管的底部設有接線盒；所述的接線盒與雙拋物面型反射鏡面的邊緣相固定；所述的雙拋物面型反射鏡面設有若干個，並列平行設置；在每個雙拋物面型反射鏡面上均設有一個側管，同排側管連接至同一主管上。在主管上連接管路與集熱水箱相通。所述的雙拋物面型反射鏡面為一次壓制而成的鍋底式的雙拋物面反射鏡面，在其內表面上覆蓋一層反射層，例如玻璃層。所述的臥式圓周轉動支架包括導軌、支架、驅動軸和電機；支架通過滾輪與導軌相連，在支架之間連接有固定杆，固定杆與驅動軸相連，驅動軸與電機相連。所述的支架共有4條，通過2條交叉的固定杆相互固定；在支架之間的頂端固定有 2條橫梁。有益效果本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，與現有的太陽光追蹤儀相比，具有的突出優點包括( 1)本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，將普通使用的立柱式發電集熱裝置改為臥式結構，多點支撐，這樣佔地面積小，同時可以減少風力對裝置的影響，從而可以增強其抗風能力，使其具備較廣的應用區域，除了沙漠、草原等普通使用區域外，更可以適用於海洋、斜面屋頂、山坡等特殊區域。(2)本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，採用雙拋物面型鍋底式反射鏡面聚光，光損減少接近30%，同時光聚集可以近千倍，是真正的高倍聚焦，有效提高發電效率。(3)本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，採用T型集熱管結構，功能多樣化，不僅可以及時的散去發電晶片上的熱量，還可以將熱量及時收集，為用戶提供熱水，同時也作為整個發電集熱裝置的支架，用於與臥式圓周轉動支架相連，簡化了該裝置的結構，節約成本，使得整個裝置的結構變得簡單化。(4)本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，通過臥式圓周轉動支架進行一維的圓周轉動，通過支架的轉軸進行南北方向的迴轉，實現二維轉動，結構簡單，無需其他輔助設備就可以實現全方位的迴轉，有效的提高了發電效率。

圖1是二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置的結構示意圖；圖2是發電集熱裝置的第一種結構示意圖；圖3是發電集熱裝置的第二種結構示意圖；圖4是發電集熱裝置的第二種結構的局部圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的解釋。如圖1所示，二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置包括臥式圓周轉動支架1 和發電集熱裝置2，在臥式圓周轉動支架1和發電集熱裝置2之間設有轉動軸25 ；發電集熱裝置2包括T型集熱管21、發電晶片22和雙拋物面型反射鏡面23，發電晶片22設在T型集熱管21上，發電晶片22處於雙拋物面型反射鏡面23的光線聚集處；當僅有1個雙拋物面型反射鏡面23時，為單模組發電集熱裝置，當有多個雙拋物面型反射鏡面23時，為多模組發電集熱裝置。臥式圓周轉動支架1包括導軌11、支架12、驅動軸13和電機14 ；支架12共有4 條，通過2條交叉的固定杆16相互固定；在支架12之間的頂端固定有2條橫梁17，支架12 底端通過滾輪15與導軌11相連，固定杆16與驅動軸13相連，驅動軸13與電機14相連。導軌11為圓形導軌。T型集熱管21包括相互連通的主管6和側管7 ；在主管6的底部設有接線盒5 ；接線盒5與雙拋物面型反射鏡面23的邊緣相固定；在側管7上設有發電晶片22。在T型集熱管21內通有水，在主管6上設有管路與外設的集熱水箱相通，用於收集熱水共用戶使用。T型集熱管21設在橫梁17上，在T型集熱管21和橫梁17之間設有用於驅動發電集熱裝置2南北迴轉的轉動軸25。無論是單模組還是多模組發電集熱裝置，本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置均有兩種結構形式。當為多模組發電集熱裝置，雙拋物面型反射鏡面23設有若干個，並列平行設置；在每個雙拋物面型反射鏡面23上均設有一個側管7，同排側管7 連接至同一主管6上。密封玻璃M可以分塊覆蓋在每個雙拋物面型反射鏡面23上，也可以同時覆蓋幾個雙拋物面型反射鏡面23上，或同時覆蓋整排雙拋物面型反射鏡面23上，用於對各反射鏡面的密封。如圖2所示，為本實用新型的第一種結構形式發電晶片22處於雙拋物面型反射鏡面23中心的光線聚集處。在T型集熱管21上設有二次罩光杯沈，發電晶片22設在二次罩光杯沈內。工作時，光線先從雙拋物面型反射鏡面23反射後，獲得聚集，通過二次罩光杯沈的二次聚集後，用於發電晶片22的接受發電，同時產生的熱量通過T型集熱管21內的水，源源不斷的收集，有效提高發電效率同時，也能夠為用戶提供熱水，功能多樣化。如圖3和圖4所示，為本實用新型的第二種結構形式發電晶片22處於雙拋物面型反射鏡面23底部的光線聚集處。在密封玻璃M上設有用於將反射的光線聚集的二次凸拋物面反光器四，在T型集熱管21上設有反光罩27，在反光罩27內壁上設有反光鏡觀，所述的發電晶片22設在反光罩27內。工作時，光線先從雙拋物面型反射鏡面23反射後，獲得聚集，通過密封玻璃M上的二次凸拋物面反光器四反射後進入反光罩27內，反光鏡觀進行二次反射聚集後，用於發電晶片22的接收發電，同時產生的熱量通過T型集熱管21內的水，源源不斷的收集，有效提高發電效率同時，也能夠為用戶提供熱水，功能多樣化。同時， 反光罩27的外壁具有反射功能，可以多次對雙拋物面型反射鏡面23內的光線進行反射，提高光線的接收率。本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，將普通使用的立柱式發電集熱裝置改為臥式結構，這樣佔地面積小，同時可以減少風力對裝置的影響，從而可以增強其抗風能力，使其具備較廣的應用區域，除了沙漠、草原等普通使用區域外，更可以適用於海洋、斜面屋頂、山坡等特殊區域。本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，採用雙拋物面型鍋底式反射鏡面聚光，光損減少接近30%，同時光聚集可以近千倍，是真正的高倍聚焦，有效提高發電效率。本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，採用T型集熱管結構， 功能多樣化，不僅可以及時的散去發電晶片上的熱量，還可以將熱量收集，共用戶使用。同時也作為整個發電集熱裝置的支架，用於與臥式圓周轉動支架相連，簡化了該裝置的結構， 節約成本，使得整個裝置的結構變得簡單化。本實用新型的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，通過臥式圓周轉動支架進行一維的圓周轉動，通過支架的轉軸進行南北方向的迴轉，實現二維轉動，結構簡單，無
5需其他輔助設備就可以實現全方位的迴轉，有效的提高了發電效率。 本實用新型提供了一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置的思路及實施方法，具體應用途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，其特徵在於包括臥式圓周轉動支架(1)和發電集熱裝置(2);所述的發電集熱裝置(2)包括T型集熱管(21)、發電晶片(22) 和雙拋物面型反射鏡面(23);在T型集熱管(21)上設有發電晶片(22)，所述的發電晶片 (22)處於雙拋物面型反射鏡面(23)中心的光線聚集處或雙拋物面型反射鏡面(23)底部的光線聚集處；在T型集熱管(21)內通有水，T型集熱管(21)通過管路與集熱水箱相通；在雙拋物面型反射鏡面(23 )上覆蓋有密封玻璃(24)；所述的雙拋物面型反射鏡面(23 )通過T 型集熱管(21)設在臥式圓周轉動支架(1)上，在T型集熱管(21)和臥式圓周轉動支架(1) 之間設有用於驅動發電集熱裝置(2)南北迴轉的轉動軸(25)。
2.根據權利要求1所述的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，其特徵在於所述的發電晶片(22)處於雙拋物面型反射鏡面(23)中心的光線聚集處，在T型集熱管(21) 上設有二次罩光杯(26 )，所述的發電晶片(22 )設在二次罩光杯(26 )內。
3.根據權利要求1所述的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，其特徵在於所述的發電晶片(22 )處於雙拋物面型反射鏡面(23 )底部的光線聚集處，在密封玻璃(24)上設有用於將反射的光線聚集的二次凸拋物面反光器(29)，在T型集熱管(21)上設有反光罩 (27)，在反光罩(27)內壁上設有反光鏡(28)，所述的發電晶片(22)設在反光罩(27)內。
4.根據權利要求1所述的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，其特徵在於所述的T型集熱管(21)包括主管(6)和側管(7)；在主管(6)的底部設有接線盒(5);所述的接線盒(5)與雙拋物面型反射鏡面(23)的邊緣相固定；所述的雙拋物面型反射鏡面(23)設有若干個，並列平行設置；在每個雙拋物面型反射鏡面(23)上均設有一個側管(7)，同排側管(7)連接至同一主管(6)上。
5.根據權利要求1所述的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，其特徵在於所述的雙拋物面型反射鏡面(23)為一次壓制而成的鍋底式的雙拋物面反射鏡面，在其內表面上覆蓋一層反射層。
6.根據權利要求1所述的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，其特徵在於所述的臥式圓周轉動支架(1)包括導軌(11)、支架(12)、驅動軸(13)和電機(14)；支架(12) 通過滾輪(15)與導軌(11)相連，在支架(12)之間連接有固定杆(16)，固定杆(16)與驅動軸(13)相連，驅動軸(13)與電機(14)相連。
7.根據權利要求6所述的二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，其特徵在於所述的支架(12)共有4條，通過2條交叉的固定杆(16)相互固定；在支架(12)之間的頂端固定有2條橫梁(17)。
專利摘要本實用新型公開了一種二維追日型高聚光臥式光伏發電集熱裝置，包括臥式圓周轉動支架和發電集熱裝置；所述的發電集熱裝置包括T型集熱管、發電晶片和雙拋物面型反射鏡面；在T型集熱管上設有發電晶片，所述的發電晶片處於雙拋物面型反射鏡面中心或底部的光線聚集處；在T型集熱管內通有水，T型集熱管通過管路與集熱水箱相通。該裝置佔地面積小，抗風能力強，可適用沙漠、草原、海洋、斜面屋頂、山坡等區域使用光損減少接近30%，可以發電的同時集熱，T型集熱管可作為整個發電集熱裝置的支架，用於與臥式圓周轉動支架相連，簡化了該裝置的結構，節約成本，使得整個裝置的結構變得簡單化。
文檔編號F24J2/54GK202209798SQ201120294510
公開日2012年5月2日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者張志堅, 袁長勝 申請人:袁長勝