菲涅尔聚光热发电装置的制作方法

本实用新型涉及发电装置领域，尤其涉及一种菲涅尔聚光热发电装置。

背景技术：

半导体温差发电主要通过在利用赛贝克效应原理制作的半导体温差发电片两端形成热端和冷端,造成温差产生电动势发电,温差越大发电量越多。聚光可以使得分散的太阳光汇聚在一起,形成一个温度较高的小区域。

但是现有的菲涅尔聚光温差发电装置存在一个问题，就是一天之中太阳的位置是变化的，除非装置整体能随着太阳转动的装置，否则太阳光移动时产生的光斑会改变位置，导致光斑不能落在半导体温差发电片上，使得温差发电片受热面的温度无法上升，即半导体温差发电片的冷热两端的温差变小甚至没有温差，在这种情况下，无法良好的利用太阳光热资源进行发电。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种菲涅尔聚光热发电装置，不需要移动装置，从而使得在一天之中，无论太阳的高度角和方位角如何变化，太阳光通过菲涅尔透镜产生的光斑总会落在涂有太阳光吸热涂料的半导体温差发电片受热面上，使得受热面的温度上升，提高半导体温差发电片的冷热两端的温差值，可以提高产生的电量。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种菲涅尔聚光热发电装置，包括菲涅尔透镜、半导体温差发电装置、散热装置、冷却介质，菲涅尔透镜设置在半导体温差发电装置上部，且阳光经过菲涅尔透镜后聚焦在半导体温差发电装置受热面，半导体温差发电装置包括倾斜温差发电片和平置温差发电片，平置温差发电片的两端分别拼接有倾斜温差发电片，平置温差发电片和倾斜温差发电片拼成一个向内凹陷的形状，半导体温差发电装置的散热面与散热装置的上表面紧密接触，散热装置的下部设置在冷却介质中。

最优的，所述菲涅尔透镜与地平面的夹角为20°～40°，所述平置温差发电片与菲涅尔透镜相平行，所述平置温差发电片两端的边分别与拼接的倾斜温差发电片的边重合，平置温差发电片和倾斜温差发电片之间的夹角为145°。

最优的，所述散热装置包括弧形端、齿梳端和凹陷槽，弧形端上表面向内凹陷，齿梳端是相互平行排列的散热板，弧形端设置在齿梳端的上部，弧形端和齿梳端是一体成型，齿梳端设置在冷却介质中，弧形端的上表面设置有三个凹陷槽，凹陷槽形状与平置温差发电片和倾斜温差发电片的形状相匹配，即平置温差发电片和倾斜温差发电片的散热面与凹陷槽紧密接触。

最优的，还包括支架和保温隔热板，竖直设置的支架上端与菲涅尔透镜固定连接，保温隔热板的一端设置在倾斜温差发电片和平置温差发电片中间，将倾斜温差发电片和平置温差发电片的受热面与散热面隔离，且保温隔热板另一端与支架固定连接，保温隔热板、支架、菲涅尔透镜围成一个密闭的空间，且倾斜温差发电片和平置温差发电片的受热面位于这个密闭空间内。

最优的，所述倾斜温差发电片和平置温差发电片的受热面均设置有吸热涂层。

最优的，所述吸热涂层是黑钻涂层或者铝阳极氧化涂层。

最优的，所述散热装置是由金属铝制成。

最优的，所述支架包括保温板和支柱，支架保温板的下端与保温隔热板固定，且保温板的下部固定有支柱，保温隔热板、支架保温板、菲涅尔透镜围成一个密闭的空间。

最优的，所述齿梳端相互平行排列的散热板表面均匀布置有向外突出的散热点。

最优的，还包括冷却介质槽，所述冷却介质设置在冷却介质槽中，冷却介质是流动的，且从齿梳端空心柱之间的缝隙穿过。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的菲涅尔聚光热发电装置，倾斜温差发电片和平置温差发电片排布成凹陷的弧形，从而使得在一天之中，无论太阳的高度角和方位角如何变化，太阳光通过菲涅尔透镜产生的光斑总会落在涂有太阳光吸热涂料的半导体温差发电片受热面，使得受热面的温度上升，提高半导体温差发电片的冷热两端的温差值，可以提高产生的电量。

附图说明

附图1是菲涅尔聚光热发电装置的结构示意图。

附图2是菲涅尔聚光热发电装置另一种实施例的侧视图。

附图3是菲涅尔聚光热发电装置早上时候接受的光线聚焦在半导体温差发电装置倾斜温差发电片上的示意图。

附图4是菲涅尔聚光热发电装置中午时候接受的光线聚焦在半导体温差发电装置平置温差发电片上的示意图。

附图5是菲涅尔聚光热发电装置下午时候接受的光线聚焦在半导体温差发电装置倾斜温差发电片上的示意图。

附图6是菲涅尔聚光热发电装置与半导体温差发电装置是水平放置这两种情况下的半导体温差发电片的发电量对比图。

图中：菲涅尔透镜10、半导体温差发电装置20、倾斜温差发电片21、平置温差发电片22、散热装置30、弧形端31、齿梳端32、冷却介质槽40、支架50、保温隔热板60、阳光70。

具体实施方式

结合本实用新型的附图，对实用新型实施例的技术方案做进一步的详细阐述。

参照附图1所示，菲涅尔聚光热发电装置，包括菲涅尔透镜10、半导体温差发电装置20、散热装置30、冷却介质、支架50、保温隔热板60、冷却介质槽40。

菲涅尔透镜10设置在半导体温差发电装置20上部，且阳光70经过菲涅尔透镜10后聚焦在半导体温差发电装置20受热面，菲涅尔透镜10与地平面的夹角为20°～40°，半导体温差发电装置20包括倾斜温差发电片21和平置温差发电片22，平置温差发电片22的两端分别拼接有倾斜温差发电片21，平置温差发电片22两端的边分别与拼接的倾斜温差发电片21的边重合，平置温差发电片22和倾斜温差发电片21之间的夹角为145°，平置温差发电片22与菲涅尔透镜10相平行，平置温差发电片22和倾斜温差发电片21拼成一个向内凹陷的形状。倾斜温差发电片21和平置温差发电片22的受热面均设置有吸热涂层，吸热涂层是黑钻涂层或者铝阳极氧化涂层。

参照附图2所示，支架50包括保温板和支柱，支架50保温板的下端与保温隔热板60固定，且保温板的下部固定有支柱，竖直设置的支架50上端与菲涅尔透镜10固定连接，保温隔热板60的一端设置在倾斜温差发电片21和平置温差发电片22中间，将倾斜温差发电片21和平置温差发电片22的受热面与散热面隔离，且保温隔热板60另一端与支架50固定连接，保温隔热板60、支架50保温板、菲涅尔透镜10围成一个密闭的空间，且倾斜温差发电片21和平置温差发电片22的受热面位于这个密闭空间内。

半导体温差发电装置20的散热面与散热装置30的上表面紧密接触，散热装置30是由金属铝制成，散热装置30包括弧形端31、齿梳端32和凹陷槽，弧形端31上表面向内凹陷，齿梳端32是相互平行排列的散热板，齿梳端32相互平行排列的散热板表面均匀布置有向外突出的散热点，弧形端31设置在齿梳端32的上部，弧形端31和齿梳端32是一体成型，齿梳端32设置在冷却介质中，弧形端31的上表面设置有三个凹陷槽，凹陷槽形状与平置温差发电片22和倾斜温差发电片21的形状相匹配，即平置温差发电片22和倾斜温差发电片21的散热面与凹陷槽紧密接触。

散热装置30的下部设置在冷却介质中，冷却介质设置在冷却介质槽40中，冷却介质是流动的，且从齿梳端32空心柱之间的缝隙穿过。

参照附图3、附图4和附图5所示，倾斜温差发电片21和平置温差发电片22排布成凹陷的弧形，从而使得在一天之中，无论太阳的高度角和方位角如何变化，太阳光70通过菲涅尔透镜10产生的光斑总会落在涂有太阳光70吸热涂料的半导体温差发电片受热面，使得受热面的温度上升，提高半导体温差发电片的冷热两端的温差值，参照附图6所示，可以看出菲涅尔聚光热发电装置与半导体温差发电装置是水平放置这两种情况下的半导体温差发电片的发电量对比图，可以提高产生的电量。

参照附图6所示，图中实线所代表的数据是在一天之中从上午10点半到下午3点半的时间段内，通过调整菲涅尔透镜的安装角度（极大的利用太阳光热资源）在温差发电片的热端面上产生光斑使得温差发电片发出的电压是该时间段上的最大电压。图中虚线所代表的数据是在一天之中从上午10点半到下午3点半的时间段内，在菲涅尔透镜的安装角度是固定的情况下，太阳光通过菲涅尔透镜产生的光斑落在斜面上放置的温差发电片的热端面上，温差发电片所发出的电压。图中点画线所代表的数据是在一天之中从上午10点半到下午3点半的时间段内，在菲涅尔透镜的安装角度是固定的情况下，太阳光通过菲涅尔透镜产生的光斑落在水平面上放置的温差发电片的热端面上，温差发电片所发出的电压。由图6的数据可得出：在相同的实验条件下，在斜面放置的温差发电片所发出的电压要高于在水平面放置的温差发电片所发出的电压。