一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置的制作方法

本发明涉及一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置，特别是一种用于一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置，属于太阳能集热技术领域。

背景技术：

太阳能作为一种清洁、无污染的可再生能源，其开发和利用被认为世界能源战略的重要组成部分。太阳能光伏发电系统已经大规模建，但是光伏发电成本一直高居不下，制约其发展。聚光技术是利用廉价的镜面部分代替电池，从而降低光伏发电的成本。

聚光光伏系统是利用价廉的聚光镜部分代替高昂的电池，从而降低光伏发电系统成本。商业化的光伏电池的光电转换效率一般为5%~20%，换言之，近80%的太阳能没有得到合理利用，转化为热能，导致电池的温度升高，电池温度每升高1度，效率约下降0.5%。在聚光条件下，电池表面的太阳辐射强度是非聚光条件下的数倍、数十倍、甚至数百倍，电池的温度急剧上升，所以，聚光光伏系统中，电池的冷却装置是至关重要的。

自上世纪70年代，光伏光热一体化的出现，降低了电池的温度同时，也有效提高了太阳能的综合利用率。所谓的光伏光热一体化系统是一种集太阳能光伏发电与热利用为一体的太阳能集热器，简称pvt（photovoltaic/thermalcollector）。太阳照射在集热器的表面产生电能，热能从电池的冷却系统中获得。

聚光光伏光热一体化系统，简称c-pvt（concentrator-typephotovoltaic/thermalcollector）是集pvt与聚光装置为一体的系统，聚光装置可以提高电池表面的太阳辐射强度，增加pvt输出电功率和热功率

目前，已经有聚光光伏光热一体化装置被设计，但这些方案均存在一定的局限性。如中国专利cn102570910a公布了一种聚光光伏光热太阳能综合利用系统，包括聚光模组、跟踪支架、换热器单元、跟踪控制部分，可实现太阳能综合利用，但该系统的聚光单元由一次聚光单元、二次聚光单元，且一次聚光单元采用复杂的曲面镜，其制造工艺复杂，长期使用，容易变形，产生很大的误差。中国专利cn201120070039.2公布了高倍聚光太阳能光伏光热复合发电系统，主要由聚光太阳能电池和半导体温差发电模块构成，有效地将聚光太阳能电池的余热转换为电能，但目前半导体温差电池转换效率、价格昂贵，很难大规模应用。

技术实现要素：

技术问题：本发明的目的在于克服上述现有相关聚光太阳能装置的缺陷，提供了一种能够实现提高聚光发电系统的综合效率，并有效地降低成本的一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置。

技术方案：采为解决上述技术问题，提供一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置，包括接收器（1）、聚光单元（2），跟踪单元（3），其中接收器（1）由单晶硅电池（1-1）、铝板（1-2）、冷却通道（1-3）构成，聚光单元（2）由平面镜（2-1）、支撑杆（2-2）、调整螺母（2-3）、紧固螺母（2-4）构成；跟踪单元（3）由跟踪装置（3-1）、支撑体（3-2）、跟踪平台（3-3）；所述聚光单元（2）安装在跟踪单元（3）上，接收器（1）安装在聚光单元（2）焦面处，用角钢焊接在跟踪单元（3）上。

一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置，其特征在于接收器（1）由单晶硅电池（1-1）、铝板（1-2）、冷却通道（1-3）构成，单晶硅电池（1-1）背面利用导热胶粘贴在铝板（1-2）上，铝板（1-2）的另一面用导热胶粘贴五个冷却通道（1-3），所述冷却通道（1-3）由方形的铝材料制成，方形的铝材料中间为通孔，通孔两端有内螺纹；所述聚光单元（2）由平面镜（2-1）、支撑杆（2-2）、调整螺母（2-3）、紧固螺母（2-4）构成，支撑杆（2-2）安装在平面镜（2-1）的背面，支撑杆（2-2）另一端安装在跟踪单元（3）的跟踪平台（3-3）的通孔中，调整螺母（2-3）安装在支撑杆（2-2）上，位置位于跟踪单元（3）的跟踪平台（3-3）的通孔上侧，紧固螺母（2-4）安装在支撑杆（2-2）上，位置位于跟踪单元（3）支架的通孔下侧。

所述接收器（1）由单晶硅电池（1-1）、铝板（1-2）、冷却通道（1-3）构成。单晶硅电池（1-1）将太阳能直接转换为电能，背面利用导热胶粘贴在铝板（1-2）山，铝板（1-2）为一个厚度为2mm的铝板，铝板（1-2）的另一面利用导热胶粘贴五个冷却通道（1-3），均匀粘贴在铝板（1-2）的另一面，所述冷却通道（1-3）由方形的铝材料制成，方形的铝材料中间为通孔，通孔两端有内螺纹。

所述聚光单元（2）由平面镜（2-1）、支撑杆（2-2）、调整螺母（2-3）、紧固螺母（2-4）构成。平面镜（2-1）由镀银的镜面构成，每个平面镜（2-1）背面安装四个支撑杆（2-2），每个支撑杆（2-2）上安装一个调整螺母（2-3）和一个紧固螺母（2-4），调整螺母（2-3）调整平面镜（2-1）位置后，锁紧紧固螺母（2-4）。

所述跟踪单元（3）由跟踪装置（3-1）、支撑体（3-2）、跟踪平台（3-3）。跟踪装置（3-1）用于跟踪太阳能的位置，支撑体（3-2）用于支撑整个系统，跟踪平台（3-3）上对应每个平面镜的位置都有四个安装孔，用于配合安装聚光单元（2）的支撑杆（2-2）。

工作原理：聚光单元（2）将太阳能反射聚光到接收器（1）上，接收器（1）的单晶硅电池（1-1）将太阳能直接转换为电能，冷却通道（1-3）通入冷却水，给单晶硅电池（1-1）降温，获得具有一定温度的冷却水，实现热电联产。聚光单元（2）通过调节调整螺母（2-3）的位置，对可平面镜（2-1）的位置进行微调。接收器（1）、聚光单元（2）安装在跟踪单元（3）上，实现太阳能聚光功能。

有益效果：

1）该装置基于平面镜反射原理，实现了太阳能低倍聚光的聚光系统。

2）该装置采用了发射镜面略大于接收器，跟踪精度要求低，有效地降低太阳能二维跟踪成本。

3）该装置利用热管技术，更加有效地回收系统的余热。

4）该装置利用热管技术，有效地解决了冷却系统的防冻、防腐蚀问题。

5）该装置结构简易，易于制作，有效解决了聚光太阳能高成本的问题，推广应用潜力大。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

其中：1是热管式接收器、2是聚光镜

图2是聚光镜平面布置图；

图3是聚光镜角度与位置几何位置示意图；

图4是聚光镜安装角度与位置示意图；

图5是接收器结构示意图。

图中：1是接收器、1-1是单晶硅电池、1-2是铝板、1-3是冷却通道、2是聚光单元、2-1是平面镜、2-2是支撑杆、2-3是调整螺母、2-4是紧固螺母、3是跟踪单元、3-1是跟踪装置、3-2是支撑体、3-3是跟踪平台。

具体实施方式

参见附图1至图5，一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置，包括接收器（1）、聚光单元（2），跟踪单元（3），其中接收器（1）由单晶硅电池（1-1）、铝板（1-2）、冷却通道（1-3）构成，聚光单元（2）由平面镜（2-1）、支撑杆（2-2）、调整螺母（2-3）、紧固螺母（2-4）构成；跟踪单元（3）由跟踪装置（3-1）、支撑体（3-2）、跟踪平台（3-3）；所述聚光单元（2）安装在跟踪单元（3）上，接收器（1）安装在聚光单元（2）焦面处，用角钢焊接在跟踪单元（3）上。

一种多面镜式聚光光伏光热一体化装置，其特征在于接收器（1）由单晶硅电池（1-1）、铝板（1-2）、冷却通道（1-3）构成，单晶硅电池（1-1）背面利用导热胶粘贴在铝板（1-2）上，铝板（1-2）的另一面用导热胶粘贴五个冷却通道（1-3），所述冷却通道（1-3）由方形的铝材料制成，方形的铝材料中间为通孔，通孔两端有内螺纹；所述聚光单元（2）由平面镜（2-1）、支撑杆（2-2）、调整螺母（2-3）、紧固螺母（2-4）构成，支撑杆（2-2）安装在平面镜（2-1）的背面，支撑杆（2-2）另一端安装在跟踪单元（3）的跟踪平台（3-3）的通孔中，调整螺母（2-3）安装在支撑杆（2-2）上，位置位于跟踪单元（3）的跟踪平台（3-3）的通孔上侧，紧固螺母（2-4）安装在支撑杆（2-2）上，位置位于跟踪单元（3）支架的通孔下侧。

本专利还可以有其它实施方式，凡依据本专利的技术实质所采用的任何细微修改、等效变换、替代所形成的技术方案，均落在本专利要求保护的范围之内。