一种矩阵型聚光光伏光热一体化装置制造方法
【专利摘要】本实用新型专利公布了一种矩阵型聚光光伏光热一体化装置。利用平面镜反射原理，实现24面反射镜聚光的矩阵型聚光器装置。基于电池板的传热特性和热管技术，采用5个φ10mm热管和一个φ40mm的集箱构成的热管式集热器装置，利用热管高效的传热特性，将聚光光伏产生的热能快速、有效地传递出来，并可得到一定温度的热水。
【专利说明】一种矩阵型聚光光伏光热一体化装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种太阳能热电联产系统，特别是一种用于矩阵型聚光光伏光热 一体化装置，属于太阳能集热【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 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/Thermal Collector)。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。
[0005] 聚光光伏光热一体化系统，简称 c-PVT (Concentrator-type Photovoltaic/ Thermal Collector)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
[0006] 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。 实用新型内容
[0007] 技术问题：本实用新型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矩阵型聚光光伏光 热一体化装置。
[0008] 技术方案：采为解决上述技术问题，提供一种矩阵型聚光光伏光热一体化装置，该 装置包括
[0009] 所述热管式接收器装置，热管式接收器主要由光伏电池、热管、集箱和辅助材料构 成，光伏电池将太阳能转换为电能，热管将电池的热能传递至工质中，工质在热管的冷凝段 将热能传递到冷却水中，将光伏电池中的通过热管快速、有效地传递至冷却水中；
[0010] 所述热管，其蒸发段使用导热胶粘在光伏电池背板上，热管之间的间距为50mm，冷 凝段安装在集箱中，并进行密封处理；冷却水从集箱的左侧进，右侧出。
[0011] 聚光单元装置，将太阳光线反射到热管式接收器装置上，聚光单元由24面平面镜 构成，按照表1和图5所示的安装角度和安装方法进行安装，平面镜的角度可有调整螺栓和 调整螺母进行调节。
[0012] 表1反射镜的安装角度
[0013]
【权利要求】
1. 一种矩阵型聚光光伏光热一体化装置，该装置包括热管式接收器装置（1)、聚光单 元（2)和太阳能跟踪装置，其特征在于： 所述热管式接收器装置（1)，热管式接收器装置（1)主要由集箱（1-1)、光伏电池 (1-2)、热管（1-4)、保温海绵（1-5)和辅助材料构成，光伏电池（1-2)将太阳能转换为电能， 热管（1-4)的蒸发段使用导热绝缘胶粘在将光伏电池（1-2)的背板（1-3)上，热管（1-4) 的冷凝段安装在集箱（1-1)内部，并进行密封处理，集箱（1-1)通入冷却水； 所述热管（1-4)共计5个，每个之间的间距为50mm ; 所述聚光单元装置（2)，由聚光镜（2-1)、链接杆（2-2)、基板（2-3)、调整螺栓（2-4)、调 整螺母（2-5)构成，链接杆（2-2)使用耐中温固体胶粘在聚光镜（2-1)背面，链接杆（2-2) 的另一端与调整螺栓（2-4)链接，整螺栓（2-4)另一端安装在基板（2-3)上，使用调整螺母 (2-5)调节整螺栓（2-4)的高度。
2. 根据权利要求1所述的一种矩阵型聚光光伏光热一体化装置，其特征在于： 聚光镜（2-1)是由背面安装4个链接杆（2-2)、4个调整螺栓（2-4)和4个调整螺母 (2-5)共同调节聚光镜（2-1)的角度和位置，并24个聚光镜都通过4个链接杆（2-2)、4个 调整螺栓（2-4)和4个调整螺母（2-5)固定安装在基板（2-3)。
3. 根据权利要求1所述的一种矩阵型聚光光伏光热一体化装置，其特征在于： 所述热管式接收器装置（1)使用金属支架安装在聚光单元（2)的焦点处。
【文档编号】F24J2/10GK204257677SQ201420697908
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月18日 优先权日:2014年11月18日
【发明者】王金平, 陆玉正, 蒋川, 周元兴, 黄秀勇 申请人:南京帕偌特太阳能有限公司