30提供的信号，输出控制信号调整可调支架21，实现太阳直射光4平行于轴线5进入单次反射复合抛物面聚光器2进行聚光，即完成跟踪太阳，室外测控模块20采集角度仪31测试的可调支架21角度信号，存储在室内监控模块33的存储器中，同时通过室内监控模块33的显示器实时显示；室外测控模块20通过采集太阳辐射表32、冷流体温度传感器17、热流体温度传感器26、流量计24、光伏逆变器28信号，分别获得太阳辐照度、冷流体温度、热流体温度、热流体流量以及输出产电量的数值，存储在室内监控模块33的存储器中，同时通过室内监控模块33的显示器实时显示，另外，通过室内监控模块33的运算器，计算出聚光热电联产装置的产热量，光电转换效率、光热转换效率以及热电总效率，进行储存并实时显示。
[0046]通过室内监控模块33设置热流体温度，由室内监控模块33向室外测控模块20发出改变变频栗18或电动调节阀25工作状态的指令，从而改变流体流量，实现室内监控模块33设置的热流体温度。
[0047]本发明采用单次反射复合抛物面聚光器比传统复合抛物面聚光器以及传统截短复合抛物面聚光器更短，成本更低。比如，在设计几何聚光比为2?10范围内，相对传统复合抛物面聚光器，单次反射复合抛物面聚光器反射镜体可减少41.8%?64.4%的用料；相对传统1/2截短复合抛物面聚光器，单次反射复合抛物面聚光器反射镜体可减少3.6%?40.8%的用料。因此，本发明提供的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置成本更低。
[0048]本发明采用聚光效率更高且用料更少的单次反射复合抛物面聚光器集成热电联产装置，相对传统复合抛物面聚光器集成热电联产装置，本装置既能更高效利用太阳能，又能大大降低成本，性价比与产业化前景非常好。
【主权项】
1.一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，包括聚光光伏光热单元阵列、跟踪单元、电回收单元、热回收单元以及控制与监测单元； 所述聚光光伏光热单元阵列包括若干聚光光伏光热单元，聚光光伏光热单元包括聚光器，聚光器为单次反射复合抛物面聚光器(2)，在单次反射复合抛物面聚光器(2)的下方，从上到下依次设置反光板(3)、超白玻璃盖板(8)、上层EVA(9)、晶体硅光伏电池(10)、中层EVA(Il)、TPT(12)、下层EVA(13)、散热方管(14)以及保温材料(15); 所述跟踪单元包括光学传感器(30)、角度仪(31)和太阳辐射表(32); 所述电回收单元包括光伏逆变器(28)以及与光伏逆变器(28)相连的晶体硅光伏电池(10)； 所述热回收单元包括热流体箱(27)和冷流体箱(16)，冷流体箱(16)经变频栗(18)、冷流体管(19)、散热方管(14)、热流体管(23)、流量计(24)、电动调节阀(25)与热流体箱(27)相连通; 所述控制与监测单元包括用于数据采集与控制信号输出的室外测控模块(20)以及用于数据显示、分析与储存的室内监控模块(33)，室外测控模块(20)与室内监控模块(33)连接，变频栗(18)、流量计(24)、电动调节阀(25)、光伏逆变器(28)、光学传感器(30)、角度仪(31)、太阳辐射表(32)均与室外测控模块(20)相连。2.根据权利要求1所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述跟踪单元还包括底座(22)，底座上设置有支架(21)，聚光光伏光热单元阵列、光学传感器(30)、角度仪(31)和太阳辐射表(32)均设置在支架(21)上。3.根据权利要求2所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述支架(21)为能够调节方向的支架，支架(21)与室外测控模块(20)相连。4.根据权利要求2所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述室外测控模块(20)设置在底座(22)上；晶体硅光伏电池(10)层压到散热方管(14)上方；所述光伏逆变器(28)通过电缆(29)并入电网，或通过电缆(29)接入离网系统或进行蓄电。5.根据权利要求1所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述冷流体箱(16)与变频栗(18)之间设置有冷流体温度传感器(17)，电动调节阀(25)与热流体箱(27)之间设置有热流体温度传感器(26)，冷流体温度传感器(17)、热流体温度传感器(26)均与室外测控模块(20)相连。6.根据权利要求1所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述单次反射复合抛物面聚光器(2)的入光孔￠)宽度与出光孔(7)宽度的比值为几何聚光比。7.根据权利要求6所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述单次反射复合抛物面聚光器(2)的最佳聚光面与出光孔(7)的距离为L，L为出光孔(7)宽度与单次复合抛物面聚光器(2)采光半角正切值的乘积；晶体硅光伏电池(10)的受光面安装在最佳聚光面上。8.根据权利要求7所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述单次反射复合抛物面聚光器(2)的出光孔(7)下方安装有两个反光板(3)，反光板(3)的反光镜面朝向单次反射复合抛物面聚光器(2)的轴线(5)，两个反光板(3)的距离等于出光孔(7)宽度，反光板(3)长度等于最佳聚光面与出光孔(7)之间的距离L。9.根据权利要求1所述的一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，其特征在于，所述晶体硅光伏电池(10)采用单晶硅光伏电池或者多晶硅光伏电池；所述热回收单元的散热介质为水或者纳米流体。10.一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置的使用方法，其特征在于，平行于单次反射复合抛物面聚光器(2)的轴线(5)的太阳直射光(4)通过单次反射复合抛物面聚光器(2)进行单次反射后，自上而下依次经过超白玻璃盖板(8)与上层EVA(9)，汇聚到晶体硅光伏电池(10)，晶体硅光伏电池(10)产生电能和热能，电能通过电缆(29)并经过光伏逆变器(28)调制后，并入电网或者离网使用或者储存，热能被流经散热方管(14)的流体吸收并导出存储或使用。
【专利摘要】一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置及使用方法，包括聚光光伏光热单元阵列、跟踪单元、电回收单元、热回收单元以及控制与监测单元；平行于单次反射复合抛物面聚光器的轴线的太阳直射光通过单次反射复合抛物面聚光器进行单次反射后，自上而下依次经过超白玻璃盖板与上层EVA，汇聚到晶体硅光伏电池，晶体硅光伏电池产生电能和热能，电能通过电缆并经过光伏逆变器调制后，并入电网或者离网使用或者储存，热能被流经散热方管的流体吸收并导出存储或使用。本发明采用单次反射复合抛物面聚光器比传统复合抛物面聚光器以及传统截短复合抛物面聚光器更短，成本更低，可产生高品位电能的同时，又能提供热能，性价比高。
【IPC分类】H02S10/30
【公开号】CN105024629
【申请号】CN201510464322
【发明人】魏进家, 谢胡凌, 王泽昕, 高阳, 马秋鸣
【申请人】西安交通大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月31日