CN201830174U - 抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置 - Google Patents

抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置。该抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置包括：支架，安装于支架上的带导热液通道的铝散热件、高反射抛物镜以及驱动高反射抛物镜正对太阳的追日控制器，其中，铝散热件上安装有至少一个二次聚光元件、至少一个高效率砷化镓聚光电池。本实用新型采用上述结构后，本实用新型结构简单，使用方便，可提高太阳能光伏光热利用效率，降低成本和碳排放，适用范围广，具有较大的市场竞争力。

Description

抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置
技术领域：
本实用新型涉及抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置。
背景技术：
现有高倍聚光光伏***：一般采用塑料菲湿尔透镜或凹面碟抛物镜，聚光照射在点分布式砷化镓聚光电池上来发电，问题是菲镜的光传输损失大、有色散、有机材料易老化变色，寿命短，与砷化镓电池的长寿命又不匹配等，而且点分布式聚焦光伏发电后，大部分光热能也很难有效利用。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于克服上述存在的不足，提供一种抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置。
本实用新型实现其目的采用的技术方案是：该抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置包括：支架，安装于支架上的带导热液通道的铝散热件、高反射抛物镜以及驱动高反射抛物镜正对太阳的追日控制器，其中，铝散热件上安装有至少一个二次聚光元件、至少一个高效率砷化镓聚光电池。
所述二次聚光元件包括：导光锥、半凸透镜、平面玻璃，导光锥、半凸透镜固定于平面玻璃上，上述高效率砷化镓聚光电池封装于导光锥的出光口处，导光锥用导热硅胶粘贴于铝散热件上。
所述半凸透镜的焦线与高反射抛物镜的焦线垂直，光线经导光锥，到达高效砷化镓高效聚光电池。
所述导光锥由四面反射镜组成四棱锥形。
或，所述导光锥为四棱锥镜。
所述追日控制器为棱镜感应追日控制器。
所述导热液为水或导热油或其它混和物导热工质。
本实用新型采用上述结构后，本实用新型结构简单，使用方便，可提高太阳能光伏光热利用效率，降低成本和碳排放，适用范围广，具有较大的市场竞争力。
附图说明：
图1是本实用新型的立体图；
图2是本实用新型的部分右视图；
图3是本实用新型的部分主视图。
具体实施方式：
见图1-3所示，本实用新型包括：支架1，安装于支架1上的带导热液通道21的铝散热件2、高反射抛物镜3以及驱动高反射抛物镜3正对太阳的追日控制器，其中，铝散热件2上安装有数个二次聚光元件4、数个高效率砷化镓聚光电池5。
具体而言：
上述二次聚光元件4包括：导光锥41、半凸透镜42、平面玻璃43，导光锥41、半凸透镜42固定于平面玻璃43上，上述高效率砷化镓聚光电池5封装于导光锥41的出光口处，导光锥41用导热硅胶粘贴于铝散热件2上。该半凸透镜42的焦线与高反射抛物镜3的焦线垂直，光线经导光锥41，到达高效砷化镓高效聚光电池。该导光锥41由四面反射镜组成四棱锥形。该追日控制器为棱镜感应追日控制器。该导热液为水或导热油或其它混和物导热工质。
上述棱镜感应追日控制器驱动高反射抛物镜3正对太阳，将太阳光首次聚光50-150倍，在焦点附近形成一长条形聚光带。此时二次聚光元件4将高反射抛物镜3形成的聚光带再二次聚光，可将聚光带经分段折射、全反射和反射后再次聚光7倍左右，使两次聚光几何倍数达到约700倍，实际聚光倍数约500倍。高倍聚光通过砷化镓产生光伏电力后，余热传递到铝散热件2，再通过铝散热件2内的导热液或散热热管将热量带走。导热液的热能可再利用来采暧、热发电、热制冷等。
因为高效率砷化镓聚光电池5的热衰减系数很低，约为0.06％/℃，砷化镓的光伏转换效率一般在35％以上。假定传热温度梯度15℃，导热液的温度若在160℃时，砷化镓的效率为：35％-35％*0.06*(160+15-25)＝32％，光伏效率损失并不大，还得到160℃的温度，160℃的饱和水蒸气达到0.5MPa的压力，可用于推动蜗轮机发电，或用于太阳能双效制冷，这样在得到高效聚光光伏发电同时，可利用其高温废热，达成低成本高效聚光光伏、光热电、光热制冷一体效果。
当然，上述导光锥41也可为四棱锥镜。
当然，以上所述仅为本实用新型一个实例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。

Claims (7)

1.一种抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置，包括：支架(1)，其特征在于：其还包括安装于支架(1)上的带导热液通道(21)的铝散热件(2)、高反射抛物镜(3)以及驱动高反射抛物镜(3)正对太阳的追日控制器，其中，铝散热件(2)上安装有至少一个二次聚光元件(4)、至少一个高效率砷化镓聚光电池(5)。
2.根据权利要求书1所述的抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置，其特征在于：所述二次聚光元件(4)包括：导光锥(41)、半凸透镜(42)、平面玻璃(43)，导光锥(41)、半凸透镜(42)固定于平面玻璃(43)上，上述高效率砷化镓聚光电池(5)封装于导光锥(41)的出光口处，导光锥(41)用导热硅胶粘贴于铝散热件(2)上。
3.根据权利要求书2所述的抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置，其特征在于：所述半凸透镜(42)的焦线与高反射抛物镜(3)的焦线垂直，光线经导光锥(41)，到达高效率砷化镓聚光电池(5)。
4.根据权利要求书3所述的抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置，其特征在于：所述导光锥(41)由四面反射镜组成四棱锥形。
5.根据权利要求书3所述的抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置，其特征在于：所述导光锥(41)为四棱锥镜。
6.根据权利要求书4或5所述的抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置，其特征在于：所述追日控制器为棱镜感应追日控制 器。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的抛物镜二次高倍聚光光伏、光热电一体装置，其特征在于：所述导热液为水或导热油或其它混和物导热工质。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104348407A (zh) * 2013-07-24 2015-02-11 国电光伏有限公司 一种多次反射聚光光伏发电***
CN104639025A (zh) * 2014-01-23 2015-05-20 拉曼大学 密集阵列式聚光光伏***
CN110173905A (zh) * 2019-06-21 2019-08-27 北京中能恒电科技有限公司 中能光热高效综合利用***
CN114415359A (zh) * 2022-01-19 2022-04-29 中国人民解放军国防科技大学 一种基于太阳能汇聚发电的采光装置

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