CN101237200A - 槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器 - Google Patents

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李明
王六玲
郑勤红
杨志坤
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Yunnan Normal University
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Abstract

本发明涉及一种槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器，属太阳能利用技术领域。该复合集热器由壳体(4)、通过连接螺丝(7)与壳体(4)固定的复合导热管(8)、置于复合导热管(8)下部支架上的太阳电池(1)、置于太阳电池(1)上的绝缘导热胶带(2)、置于壳体(4)上的玻璃盖板(3)、设置在壳体(4)与复合导热管(8)之间的绝热材料(5)、置于复合导热管(8)上部与壳体(4)之间的绝热片(6)组成；其中，复合导热管(8)的内管壁上均匀对称设有散热翅片(9)。本发明可实现同一集热器件上光伏/光热利用相结合，太阳能效率高；结构新颖、制造安装方便等优点，能广泛应用于槽式聚光太阳能光伏/光热综合利用***之中。

Description

槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器
技术领域：
本发明涉及一种槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器，属太阳能利用技术领域。
背景技术：
太阳能供热、太阳能光伏发电利用在中国能源可持续发展中占有重要地位，是解决中国能源危机的重要组成部分。太阳能中高温利用是提高太阳能利用率的有效手段，而槽式聚光太阳能集热装置具有装置可靠、简便、利用率高、适用范围广等特点，具有太阳能中高温利用的良好前景。将聚光太阳辐射能量作用于太阳电池上，可有效提高太阳电池输出功率，降低太阳光伏电池成本。采用太阳能辐射聚光于太阳电池，将使太阳电池的温度升高，太阳电池温度升高将影响太阳电池的发电功率，因此，降低由聚光作用所升高的太阳电池温度将是保证聚光太阳电池输出功率必手段。降低太阳聚光电池温度通常采用风冷和水冷两种方法，由于液体比热容大，通常水冷方式比风冷更具较好的冷却效果。通常只有20％左右的太阳辐射能通过太阳电池转化成电能，而大部分入射到太阳电池的辐射能通过太阳电池以热能的方式散发出去。采用水冷方式可有效回收聚光太阳辐射能在太阳电池上所产生的热量供用户使用，从而达到同一聚光集热器收集太阳辐射能量在产生电能的同时，又产生热能供用户使用。因此，复合集热器是实现热电联供的关键技术。
经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。
发明内容：
本发明目的在于提供一种能有效实现槽式聚光太阳能作用下的热电复合联供，达到太阳能高效合理转换利用的槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器。
本发明利用聚光太阳能辐射能量在太阳电池产生电能的同时，通过液体流动有效回收太阳电池所产生的热量供用户使用，实现同一聚光集热装置所产生的太阳辐射能在热电联供复合集热器上的高效利用。
本发明的工作原理如下：
通过槽式聚光后的太阳辐射能聚集于复合集热器的太阳电池(1)上，太阳电池(1)通过光生伏打打效应将太阳辐射能中部分能量转换成电能输出供用户使用，大部分聚集于太阳电池(1)上的辐射能在太阳电池上转化成热能。太阳电池(1)所产生的热量通过绝缘导热胶(2)传递到复合导热管(8)上，并通过复合导热管内液体流动腔体表面及翅片(9)表面将热量传递给流动液体，流动液体将热量带出供外界使用。绝热材料(5)将复合导热管(8)除太阳辐射电池(1)面外的其余部分进行保温，保证通过电池片的太阳辐射热量被流动液体带走。壳体(4)通过绝热片(6)用连接螺钉(7)将复合导热管(8)固定，复合导热管8与外壳体4所形成的空间用绝热材料5进行充注从而达良好的保温效果。
本发明的技术方案为：
本发明的槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器由壳体(4)、通过连接螺丝(7)与壳体(4)固定的复合导热管(8)、置于复合导热管(8)下部支架上的太阳电池(1)、置于太阳电池(1)上的绝缘导热胶带(2)、置于壳体(4)上的玻璃盖板(3)、设置在壳体(4)与复合导热管(8)之间的绝热材料(5)、置于复合导热管(8)上部与壳体(4)之间的的绝热片(6)组成；其中，复合导热管(8)的内管壁上均匀对称设有散热翅片(9)。本发明的槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器工作时，复合导热管(8)内的液体带走由太阳电池所产生的热量，太阳辐射光能(10)由槽式聚光集装置提供。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、复合集热器将槽式聚光后的太阳辐射能有效利用，实现同一集热器件上光伏/光热利用相结合，提高了太阳能利用效率。
2、复合集热器结构新颖，不但能通过导热绝缘胶带纸将太阳电池方便安装，还能通过导热绝缘胶带纸将太阳电池热量传递给复合导热管，并让复合导热管内的流动液体将热量有效带出复合导热管供用户使用，复合导热管与外壳体之间用绝热材料保温，有效、及时回收太阳电池所产生的热量，有利于聚光太阳辐射能综合转换利用。
3、本发明装置结构紧凑，制造安装方便，能广泛应用于槽式聚光太阳能光伏/光热综合利用***之中。
附图说明：
附图为本发明的装置结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明作进一步详述。本发明的槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器，由壳体(4)、通过连接螺丝(7)与壳体(4)固定的复合导热管(8)、置于复合导热管(8)下部支架上的太阳电池(1)、置于太阳电池(1)上的的绝缘导热胶带(2)、置于壳体(4)上的玻璃盖板(3)、设置在壳体(4)与复合导热管(8)之间的绝热材料(5)、置于复合导热管(8)上部与壳体(4)之间的的绝热片(6)组成；其中，复合导热管(8)的内管壁上均匀对称设有散热翅片(9)。本发明的槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器工作时，复合导热管(8)内的液体带走由太阳电池所产生的热量，太阳辐射光能(10)由现有的槽式聚光集装置提供，即：太阳辐射光能(10)由现有的槽式聚光集装置跟踪太阳辐射光并将其反射到复合集热器的太阳电池(2)上。复合导热管(8)将集热、导热、散热等功能集为一体，并用导热材料较好的铝合金直接挤压成型，避免各金属板件之间焊接成型，导热效果及结构性能好。
本发明将太阳电池(1)通过绝缘导热胶(2)粘贴于复合导热管(8)上，并将复合导热管(8)与壳体用保温材料(5)进行保温，放上玻璃盖板(3)后可实现太阳能光伏光热复合集热器。复合集热器输出电功率及热功率取决于入射太阳光能到复合集热器上的槽式聚光集热装置聚光比及聚光面积大小，可根据用户不同要求进行1KW、10KW等不同电功率输出进行配置，相应可按与电功率比例为4∶1方式进行热功率输出。复合集热器长度由所需电功率、热功率决定槽式聚光集热装置长度后，具体进行选择确定。
使用表明：该槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器结构紧凑，制造安装方便，能广泛应用于槽式聚光太阳能光伏/光热综合利用***之中。

Claims (1)

1、一种槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器，其特征在于该槽式聚光太阳能光伏光热复合集热器由壳体(4)、通过连接螺丝(7)与壳体(4)固定的复合导热管(8)、置于复合导热管(8)下部支架上的太阳电池(1)、置于太阳电池(1)上的绝缘导热胶带(2)、置于壳体(4)上的玻璃盖板(3)、设置在壳体(4)与复合导热管(8)之间的绝热材料(5)、置于复合导热管(8)上部与壳体(4)之间的绝热片(6)组成；其中，复合导热管(8)的内管壁上均匀对称设有散热翅片(9)。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080806