新型槽式太阳能光热光电一体化装置的制作方法

本实用新型属于新能源技术领域，具体涉及一种新型槽式太阳能光热光电一体化装置。

背景技术：

现阶段，商业化批量生产的聚光型太阳能装置多以单光热太阳能集热器或单光电太阳能光伏板为主，比如，槽式太阳能光热集热器、菲涅尔式太阳能光热集热器、蝶式太阳能斯特林发电装置等。商业性质的太阳能光热光电装置多以聚光型太阳能光热发电系统辅以热量梯级利用为主，比如，槽式太阳能光热发电站、塔式太阳能光热发电站等，大型太阳能光热光电一体化装置很少投入生产与商业推广。对于槽式太阳能光热集热器，现有光热光电装置多处于试验研发阶段，已有提升太阳能光热光电装置性能的方法包括：改变光伏组件材质、改变槽式聚光比、改变槽式集热器流道形式、调整吸热涂层材质及调整集热工质组分等。在槽式太阳能集热器制作工艺方面，在流道管外加设翅片、加强真空管强度、加强串联安装快捷及密封性等方法。

由于槽式太阳能光热光电一体化装置成本较高，实验室开发出的装置在考虑提升设备效率的同时，很少对加工工艺或商业化应用进行考虑，使得太阳能光热光电装置多处于实验测试阶段，很难投入商业化生产。现有槽式太阳能集热器多为串联安装，并在槽式镜片聚焦点上有唯一集热管，当整体系统中一根集热管出现问题时，需要将整体系统停止工作，对坏管进行更换，这样影响了系统的工作效率，并需要投入大量人力物力财力进行系统维护。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型槽式太阳能光热光电一体化装置，以解决背景技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型槽式太阳能光热光电一体化装置，其特征在于：包括部件支架、电动转轴、固定支架、上置光伏组件、下置光伏组件、集分水盒、集热管、集分水盒总管以及槽式反光镜；所述上置光伏组件和下置光伏组件的两侧分别通过卡扣固定在所述集分水盒的上下两侧，所述集分水盒的一侧设置有所述集分水盒总管，所述集热管的两端分别插装到集分水盒内并与其连通，所述部件支架的上部与所述集分水盒总管底部连接，所述部件支架的底部与所述固定支架连接，所述槽式反光镜位于下置光伏组件的下部并通过所述电动转轴与所述部件支架连接。

进一步的，所述集热管的两端设有橡胶管。

进一步的，集热管的两侧设有插槽，所述插槽内设有开关阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

通过利用集热管集分水盒能够降低集热管更换难度，利用覆盖在集分水盒及集热管表面的柔性光伏板提升光热光电一体化程度，利用槽式反光镜将太阳光实时进行聚焦，利用追光系统使光伏板及集热管实时与太阳保持最佳角度，从而在一定程度上保持系统工作稳定性、降低系统维护成本并提升系统综合效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型中集热管的安装示意图；

图3为本实用新型中集分水盒的侧视图；

图4为本实用新型中集热管的立体图；

图5为本实用新型中橡胶管的安装位置图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式。请参阅图1，一种新型槽式太阳能光热光电一体化装置，由上置光伏组件1、集分水盒2、集热管3、集分水盒总管4、下置光伏组件5及槽式反光镜6、部件支架7、电动转轴8及固定支架9构成。

上置光伏组件材质可选透明非晶硅，以便太阳光可透过上置光伏组件透射至集热管及下置光伏组件上；下置光伏组件材质可选透明非晶硅、不透明单晶硅、不透明多晶硅或选用双波组件等，以便太阳光经过槽式反射镜折射至下置光伏组件上；上置及下置光伏组件成对布置，上置组件两侧卡扣在集分水盒上、下置组件两侧与集分水盒紧密相贴，尺寸为600mm×1000mm至1200mm×2000mm，厚度为2.5mm～10mm。

如图2所示，集热管3为双层真空管，材质可选用玻璃或金属等，集热工质可选用水、导热油、乙二醇溶液及纳米溶液等，并可选择性地在真空管外侧进行吸热涂层的敷设；其内径为30mm～80mm，外径为35mm～90mm；管间距为20mm～50mm；其长度为800mm～1800mm；每根集热管中点位置绘制中线，方便更换时进行位置的确定。为了方便集热管的更换，设置集分水盒2，分为集水盒和分水盒，成对设置，可联通各个集热管；集分水盒一侧设置有集分水盒总管4，对应侧设置与集热管数量相同的插槽12，插槽上设置开关阀13；集分水盒总管管径与集热管管径相配合，为80mm～300mm，各个集热部件通过法兰11进行总管与总管的相连、或与集热循环系统相连；集水盒顶端设置排气阀10，以保证安装灌充时系统内部充满集热工质。集分水盒材质可为钢化玻璃或金属等，材质厚度为3mm～5mm，表面可选择性地进行吸热涂层的敷设；形状可为长方体或如图1中所示弧形扁盒；每个集分水盒可插装3～8根集热管，集分水盒尺寸与集热管数量及集热管尺寸对应，为40mm×40mm×150mm～100mm×50mm×800mm。如图3所示，集分水盒上插槽12直径比集热管外径扩大3～5mm，插槽外末端在集分水盒外部突出部分设置具有一定弹性的卡箍，可将集热管牢固卡住，防止集热工质的渗漏；插槽上开关阀13尺寸与插槽相同，位于靠近插槽内末端在集分水盒内部部分5～10mm处，可设置为手动或电动控制，可随时根据需要进行开度调节图3为全开状态。特别的，为了使集热管的更换更为便捷，如图4所示，集热管3的两端设置具有一定弹性的橡胶管14，橡胶管与集热管紧密胶连，外径与所连集热管外径相同，厚度为2～5mm，长度为5～15mm。

槽式太阳能光热光电一体化装置的反光镜6材质为不锈钢或镀银镜面等，尺寸及聚光弧度与集热部件相互配合，尺寸为400mm×1000mm～1000mm×2000mm，弧度为12°～30°。部件支架7固定光热光电一体化部件及槽式反光镜，电动转轴8与位于上置光伏组件表面的光感传感器相连，实现光热光电一体化部件的实时追光，最大限度的保证系统较高的综合效率。固定支架9通过电动转轴8与部件支架7相连，安装时固定在地面上。

根据用户需求，选用透明非晶硅薄膜电池(尺寸400mm×1000mm)作为上置光伏组件，双波单晶硅电池(尺寸400mm×1000mm)作下置光伏组件；集分水盒为弧形扁盒，当量尺寸为400mm×50mm×50mm，材质不锈钢，外表面敷设吸热涂层，安置7根集热管，集分水盒总管管径为100mm；每根真空玻璃集热管外管径为40mm，内管径为35mm，长度为800mm，外表面敷设吸热涂层，集热工质为导热油；反射镜尺寸为1000mm×1200mm，聚光弧度为15°；5套该装置进行串联，并设置储电系统、油水间接换热器及热水储热罐，可为用户每日提供160l平均温度75℃的热水及28kwh的电量。

当系统中间某套装置的一根集热管发生渗漏等故障时，比如图2中最下方集热管破裂，迅速关断最下方插槽上的开关阀，停止装置追光。取下上置光伏组件，先向左侧推动集热管，由于集热管两侧相连的橡胶管有一定弹性，可被推动变形，使集热管右侧末端移出插槽，进而取出集热管。将新集热管插入插槽，并向左侧推动，直至集热管右侧末端可移入插槽，通过缓慢向右移动集热管直至集热管中线处于光伏光热部件的中央位置。最后将上置光伏组件通过卡扣安置回集分水盒上。打开插槽上开关阀，实现集热管的更换。该更换过程无需关停整套系统，保证了系统运行的稳定性，能够在一定程度上提升系统的综合效率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。