一种复合聚光型太阳能光伏发电装置的制作方法

文档序号:14922779发布日期:2018-07-11 04:56

本实用新型涉及一种太阳能光伏发电装置,尤其涉及一种复合聚光型太阳能光伏发电装置。



背景技术:

聚光型太阳能发电技术是通过聚光器将太阳光聚集到较小面积的光伏组件上以提高光照强度、减少光伏面积和增加单位面积电池组件的电功率输出。因此,这一技术可以大幅减少光伏电池的用量,而增加的聚光装置成本一般远低于达到相同负荷要求所增加的电池成本,尤其是相对于高效光伏电池更是如此,因此有利于降低光伏发电系统成本。目前,聚光型太阳能发电装置主要有透射聚光型和反射聚光型两大类,对于透射聚光型和部分反射聚光型的聚光太阳能发电装置,其只能对太阳光的直射部分进行聚光利用,而散射光部分则不能进行有效聚焦,且该类型聚光装置通常要求对太阳进行精确跟踪才能对焦;而类似于专利公开号为CN106026898A的“一种复合抛物线发射聚光太阳能发电板”等复合聚光装置,虽然可以不需跟踪太阳也可实现聚光,同时还可以对部分入射的散射光进行聚焦利用,但是其聚光倍数通常较低,若提高聚光倍数时,那么只有入射角度较小的那部分光线才能被聚焦利用,其余大部分则被反射出去。



技术实现要素:

针对以上技术问题,本实用新型公开了一种复合聚光型太阳能光伏发电装置,解决了现有的透射聚光型和部分反射聚光型(如蝶式聚光和槽式聚光等)的聚光太阳能发电装置只能对太阳光的直射部分进行聚光利用,并且需要精确跟踪太阳才能对焦,而散射光部分不能进行有效聚焦等不足之处。

对此,本实用新型的技术方案为:

一种复合聚光型太阳能光伏发电装置,其包括复合抛物型反光杯,所述复合抛物型反光杯上大下小,所述复合抛物型反光杯的上部开口处设有透镜,所述复合抛物型反光杯的底部设有光伏电池,所述复合抛物型反光杯的内表面设有反光面,其中,反光面优选为银反光面;所述复合抛物型反光杯的内表面由抛物线绕y轴旋转360度得到的,所述抛物线的方程为:

作为本实用新型的进一步改进,所述透镜为菲涅尔透镜。

此技术方案的工作原理为:当太阳直射光垂直照射到透镜,经过透镜发生折射后光线直接聚焦到底部的光伏电池上;太阳散射光由于是来自各个方向的光线,因此在经过菲涅尔透镜后仍然是朝各个方向上的散射光,不能直接聚焦到光伏电池上,但是这些散射光经过复合抛物型反光杯的镀银反光面不断反射后最终汇聚到底部的光伏电池上。汇聚到光伏电池表面上的太阳光,一部分被光伏电池转化成电能并经控制器储存到蓄电池内,或再经逆变器转成220V交流电输出利用;其余部分太阳光则被转化成热能,而这部分热能被水冷换热器内的冷却水带走,冷却水吸收热量后温度升高,可以作为生活热水利用。

作为本实用新型的进一步改进,所述光伏电池的底部设有水冷换热器。优选的,所述水冷换热器紧贴在光伏电池底部,起到散热作用。

作为本实用新型的进一步改进,所述复合聚光型太阳能光伏发电装置包括边框,所述边框内设有多个复合抛物型反光杯。

作为本实用新型的进一步改进,相邻的水冷换热器通过连接管道连接。

作为本实用新型的进一步改进,所述复合抛物型反光杯的材质为轻质硬塑料。

相对于现有技术,本实用新型的有益效果为:

采用本实用新型的技术方案,利用菲涅尔透镜的透射聚光原理和复合抛物型反光杯的复合反射聚光原理可同时将太阳光的直射和散射光加以聚集利用,并且在一定的入射角度范围内,本装置利用复合抛物型反光杯的复合反射聚光作用可将光线汇聚到底部光伏电池处,因此不需跟踪太阳也能实现对太阳光的聚集利用;相比于传统只采用单独的复合抛物面聚光方式,本装置利用菲涅尔透镜聚光与复合抛物型反光杯反射聚光相结合的聚光方式,提高了聚光倍数。

附图说明

图1是本实用新型一种复合聚光型太阳能光伏发电装置的结构示意图。

图2是本实用新型复合抛物型反光杯的结构示意图。

图3是本实用新型的复合抛物型反光杯的抛物线示意图。

附图标记包括:1-边框,2-复合抛物型反光杯,3-菲涅尔透镜,4-光伏电池片,5-银反光面,6-水冷换热器,7-连接管道。

具体实施方式

下面结合附图,对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。

如图1和图2所示,一种复合聚光型太阳能光伏发电装置,其包括边框1,所述边框1内设有多个复合抛物型反光杯2,所述复合抛物型反光杯2上大下小,所述复合抛物型反光杯2的上部开口处设有菲涅尔透镜3,所述复合抛物型反光杯2的底部设有光伏电池片4,所述复合抛物型反光杯2的内表面镀有银反光面5,所述复合抛物型反光杯2的内表面由抛物线BC绕y轴旋转360度得到的,如图3所示,所述抛物线BC的方程为:

如图1和图2所示,所述光伏电池的底部设有水冷换热器6。相邻的水冷换热器6通过连接管道7连接。所述复合抛物型反光杯2的材质为硬塑料。

如图1和图2所示,当太阳直射光垂直照射到菲涅尔透镜3,经过透镜发生折射后光线直接聚焦到底部的光伏电池片4上,菲涅尔透镜3的透射聚光原理,以及本实施例的复合抛物型反光杯2的复合反射聚光原理可同时将太阳光的直射和散射光加以聚集利用,并且在一定的入射角度范围内,本装置利用复合抛物型反光杯2的复合反射聚光作用可将光线汇聚到底部光伏电池处,因此不需跟踪太阳也能实现对太阳光的聚集利用。相比于传统只采用单独的复合抛物面聚光方式,本装置利用菲涅尔透镜聚光与复合抛物型反光杯反射聚光相结合的聚光方式,可以提高聚光倍数。

以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式,并非以此限定本实用新型的具体实施范围,本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式,凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

再多了解一些
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