，太阳能聚光组件4在主反射镜I上的布置位置等，也可以在满足上述情况时根据实际应用进行相应调整。
[0029]本发明所述的任意一个组元，其横向尺寸(与参数A或B对应)优选在300-500mm之间，但在别的示例中也可允许使用其他的尺寸。这样尺寸的单个组元能量不大，一般不会出现热量太多，致使元件被烧毁的情况发生。次反射镜2的直径C 一般根据一次反射汇聚的位置来设定，也与保护窗口 3上安装孔的尺寸相匹配。
[0030]本发明的组元，其光学传输的效率高，主反射镜1、次反射镜2的反射率都可以达到96%以上，光学焦斑小，聚光比能够达到2500以上。例如，在一个具体的示例中，主反射镜I的直径B为300mm，次反射镜2的直径C为60mm时，聚焦光斑的直径小于5mm，聚光比达到 2700:1。
[0031]在一些不同的示例中，保护窗口 3的横向尺寸A的数值，与主反射镜I的横向尺寸(与直径B对应)的数值可以是相等的或基本相当的。基本相当是指横向尺寸A的数值可以略大于(或略小于)主反射镜I的直径B。如在A的数值大于或略大于B的数值的示例中，保护窗口 3的面积足够大，可以覆盖主反射镜I。并且，保护窗口 3可以是开设了安装孔的圆形板(则A对应其直径)或正方形板(则A对应其边长)或其他任意形状。
[0032]此外，主反射镜I反射到次反射镜2的太阳光的另一部分，可以透过次反射镜2后汇聚到第一侧的另一焦点处，在该焦点处安装另一个太阳能聚光组件4的聚光棱镜5及太阳能电池6或者光吸收体等元件，将这部分阳光能量也转变为电能或者热能进行利用。
[0033]为了保证本发明的太阳能电池6能够在高聚光比条件下工作，本发明可以采取强制冷却的手段。下文及图示以安装在第二侧汇聚光斑处的太阳能电池6进行冷却为例来阐述，对光吸收体的冷却结构类似；如有必要，也可以为第一侧焦点处的太阳能聚光组件4配备类似的冷却结构。
[0034]如图2所示的太阳能聚光组件4中，太阳能电池6位于聚光棱镜5下方，接收汇聚的太阳光能以转换为电能；该太阳能电池6的底部衬底7与热沉8相连接，将热量传递给热沉8。根据具体使用要求和周边环境，热沉8可以用冷却介质进行强制冷却，也可以让热沉8与周围空气交换热量，以保证太阳能电池6的温度不要很高，维持电池的工作效率。本发明所述的热沉体积相对较小，一般在几十毫米数量级。
[0035]一个使用冷却介质的具体示例中，热沉8通过管道接口 10安装到冷却介质管道11上，使得管道11中流过的冷却介质9可以直接或间接接触到热沉8，将热沉8的热量传递给冷却介质。冷却介质所带走的热量可加以利用，如用于加热水和取暖。此时，还可以将热沉8周围用隔热材料包围起来，防止热量的不必要损失。如果不需要热量的收集，则可以通过散热方式，将热沉8的热量直接散布到周围的介质中去。
[0036]如图3所示，本发明的系统中，将多个上述结构的组元排成一个阵列固定在一个结构框架上，将这样的阵列称作一个单元12 ;再将若干个单元12安装在一个二维转动跟踪支架13上，在太阳运行时通过二维转动跟踪支架13的转动，保持这些若干单元与太阳对准。即，带有太阳跟踪系统的若干单元构成了一个系统。各个组元的太阳能电池之间，可以根据需要进行串联和/或并联，以组成适当的电压电流输出。
[0037]并且，通过热沉的冷却介质也可以根据需要进行串联和/或并联的组合；例如，一些组元的热沉依次布置在同一个冷却介质管道上，实现其中冷却介质的串联。
[0038]上述各实施例所示的多个系统可以组合起来工作，既可以作为分布式的热电联产系统，也可以构成并网的太阳能热电联产系统。本发明的高聚光光伏发电热电联产系统的阳光能量相对分散，同时聚光比更高，并且在高聚光比条件下可以以合适的温度工作，以维持其工作效率。
[0039]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种高聚光光伏发电热电联产系统的组元结构，其特征在于，任意一个组元中，包含:主反射镜(1)，次反射镜(2)，保护窗口(3)，太阳能聚光组件(4); 太阳光从所述保护窗口(3)的第一侧穿透该保护窗口(3)，并射向位于保护窗口(3)第二侧的主反射镜(I); 所述主反射镜(I)将太阳光汇聚，并反射到设置在保护窗口(3)上的次反射镜(2); 所述次反射镜(2)将太阳光汇聚，并反射到设置在主反射镜(I)上的太阳能聚光组件(4)，将太阳光能转换为电能或热能。2.如权利要求1所述的组元结构，其特征在于， 所述主反射镜(I)反射到次反射镜(2)的太阳光中的一部分，经过次反射镜(2)汇聚并反射到主反射镜(I)上形成光斑；在主反射镜(I)的光斑位置设有开孔，将太阳能聚光组件(4)安装在开孔处。3.如权利要求2所述的组元结构，其特征在于， 所述太阳能聚光组件(4)中，通过聚光棱镜(5)或低倍聚光组件将汇聚到光斑处的太阳光能，汇聚到太阳能电池(6)或光吸收体处来转换为电能或热能。4.如权利要求2所述的组元结构，其特征在于， 所述主反射镜(I)反射到次反射镜(2)的太阳光中的另一部分，透过次反射镜(2)汇聚到位于第一侧的焦点处； 在该焦点处设置有另一个太阳能聚光组件(4)，通过其中设置的聚光棱镜(5)或低倍聚光组件将汇聚到焦点处的太阳光能，汇聚到这个太阳能聚光组件(4)的太阳能电池(6)或光吸收体处来转换为电能或热能。5.如权利要求1或2或4所述的组元结构，其特征在于， 所述太阳能聚光组件(4)中的太阳能电池(6)或光吸收体与热沉(8)相连接，将热量传递给热沉(8 )，并通过热沉(8 )将热量散布到冷却介质或散布到周围的空气中。6.如权利要求5所述的组元结构，其特征在于， 所述热沉(8 )通过管道接口( 10 )安装到冷却介质管道(11)上，将热量传递给冷却介质管道(11)中流过的冷却介质(9)。7.如权利要求1所述的组元结构，其特征在于， 所述主反射镜(I)是一凹面镜，次反射镜(2)是另一凹面镜，保护窗口(3)是一透光板； 所述保护保护窗口(3)的第一侧对应了次反射镜(2)的凹面，第二侧对应了次反射镜(2)的凸面及主反射镜(I)的凹面。8.如权利要求1所述的组元结构，其特征在于， 所述组元的横向尺寸为300mm~500mm ;所述横向尺寸与主反射镜(I)的直径相对应。9.如权利要求2所述的组元结构，其特征在于， 所述主反射镜(I)的直径B为300_，次反射镜(2)的直径C为60_，光斑的直径小于5mm，聚光比达到2700:1ο10.一种高聚光光伏发电热电联产系统，其特征在于， 包含多个单元(12)，这些单元(12)安装在一个二维转动跟踪支架(13)上，随所述二维转动跟踪支架(13)转动来保持与太阳对准； 每个单元(12)包含多个如权利要求1~9中任意一项所述的组元，这些组元排列成一个 阵列并固定在该单元(12)的结构框架上。
【专利摘要】本发明涉及一种高聚光光伏发电热电联产系统及其组元结构，太阳光从保护窗口的第一侧穿透该保护窗口，并射向位于保护窗口第二侧的主反射镜；主反射镜将太阳光汇聚，并反射到设置在保护窗口上的次反射镜；次反射镜将太阳光汇聚，并反射到设置在主反射镜上的太阳能聚光组件，将太阳光能转换为电能或热能。本发明的聚光光斑小，能量分散，但聚光比高，并且通过与太阳能聚光组件连接的热沉，将热量传递到冷却介质或空气中，从而保证太阳能电池或光吸收体在高聚光比条件下具有合适的工作温度，以维持其工作效率。
【IPC分类】H02S40/44, F24J2/06, H02S40/42, H02S40/22
【公开号】CN104917453
【申请号】CN201510410721
【发明人】缪同群, 伍志军, 王志洲, 刘宝星, 张声荣
【申请人】上海新产业光电技术有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年7月14日