封盖10及保温结构11构成吸收器，并列式吸收管束8设置于梯形顶盖9内，玻璃密封盖10设置于梯形顶盖9的底部以密封吸收器，保温结构11设置于除玻璃密封盖10之外的吸收器外表面，以减少吸收器与环境之间的热损失。固定光伏电池板I固定于吸收器顶部的保温结构11之上，移动光伏电池板2布置于线性菲涅尔反光镜组3的外侧，移动光伏电池板2与线性菲涅尔反光镜组3共同连接于联动机构4、驱动电机5及控制设备7。
[0032]太阳辐照经线性菲涅尔反光镜组3聚焦后，穿过玻璃密封盖10进入吸收器，被置于梯形顶盖9内的并列式吸收管束8吸收转化为热量用于加热。并列式吸收管束8吸收的热量可用于加热水产生蒸汽发电、提供化学反应热进行燃料生产与转化或满足其他工业动力、热需求等。
[0033]参照图1，固定光伏电池板I用于提供电能，其几何规格与吸收器的几何规格相匹配，固定光伏电池板I分段与水平面成一定倾斜角度，以增大有效辐照接收面积。
[0034]移动光伏电池板2用于提供电能，其几何规格与线性菲涅尔反光镜组3的几何规格相匹配，布置于线性菲涅尔反光镜组3的外侧，移动光伏电池板2与线性菲涅尔反光镜组3共享一套太阳辐照追踪系统，依靠联动机构4、驱动电机5及控制设备7同步追踪太阳辐照。
[0035]移动光伏电池板2与线性菲涅尔反光镜组3同步追踪太阳辐照时，联动机构4、驱动电机5及控制设备7协同工作，且同时满足以下两个条件:线性菲涅尔反光镜组3将太阳辐照聚焦于吸收器内；移动光伏电池板2表面与太阳辐照保持垂直。
[0036]以我国为例，所处地理位置为北半球，选择集热器南北向布置，则本发明中的太阳辐照追踪系统为东西向单轴追踪方式，固定光伏电池板布置为向南具有倾角。
[0037]当辐照条件有利时，驱动电机5和控制设备7等设备由固定光伏电池板I及移动光伏电池板2供电，同时蓄电池6由固定光伏电池板I及移动光伏电池板2充电。当辐照条件不利时，驱动电机5和控制设备7等设备由蓄电池6供电。
[0038]在实际应用中，可增加固定光伏电池板I及移动光伏电池板2面积，在优先满足驱动电机5、控制设备7及蓄电池6等设备的用电需求，富余的电能可对外部进行供电。
[0039]本发明中，太阳辐照追踪系统的驱动电机、控制设备、蓄电池以及泵等流程设备通过光伏电池板及蓄电池实现自我连续供电，多余电量可对外供电。集热过程通过并列式吸收管束吸收经线性菲涅尔反光镜组聚焦后的太阳能实现，吸收热量可用于加热水产生蒸汽发电、提供化学反应热进行燃料生产与转化或满足其他工业动力、热需求等。本发明通过光伏供电满足自身用电需求，具备独立模块化和高效低成本的特点，显著提升了系统独立性及环境适应性，同时提高了太阳能综合利用效率。
[0040]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，用于实现光热光伏综合利用，其特征在于，该太阳能集热器包括固定光伏电池板(I)、移动光伏电池板(2)、线性菲涅尔反光镜组(3)、联动机构⑷、驱动电机(5)、蓄电池(6)、控制设备(7)、并列式吸收管束⑶、梯形顶盖(9)、玻璃密封盖(10)及保温结构(11)，其中: 并列式吸收管束(8)、梯形顶盖(9)、玻璃密封盖(10)及保温结构(11)构成吸收器，固定光伏电池板(I)固定于该吸收器顶部的保温结构(11)之上，移动光伏电池板(2)布置于线性菲涅尔反光镜组(3)的外侧，移动光伏电池板(2)与线性菲涅尔反光镜组(3)共同连接于联动机构(4)、驱动电机(5)及控制设备(7)。
2.根据权利要求1所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，在所述吸收器中，并列式吸收管束(8)设置于梯形顶盖(9)内，玻璃密封盖(10)设置于梯形顶盖(9)的底部以密封吸收器，保温结构(11)设置于除玻璃密封盖(10)之外的吸收器外表面，以减少吸收器与环境之间的热损失。
3.根据权利要求2所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，太阳辐照经线性菲涅尔反光镜组(3)聚焦后，穿过玻璃密封盖(10)进入吸收器，被置于梯形顶盖(9)内的并列式吸收管束(8)吸收转化为热量用于加热。
4.根据权利要求3所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，所述并列式吸收管束(8)吸收的热量能够用于加热水产生蒸汽发电、提供化学反应热进行燃料生产与转化或满足其他工业动力、热需求。
5.根据权利要求1所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，所述固定光伏电池板(I)用于提供电能，其几何规格与吸收器的几何规格相匹配，固定光伏电池板(I)分段与水平面成一定倾斜角度，以增大有效辐照接收面积。
6.根据权利要求1所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，所述移动光伏电池板(2)用于提供电能，其几何规格与线性菲涅尔反光镜组(3)的几何规格相匹配，移动光伏电池板(2)与线性菲涅尔反光镜组(3)共享一套太阳辐照追踪系统，依靠联动机构(4)、驱动电机(5)及控制设备(7)同步追踪太阳辐照。
7.根据权利要求1所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，所述移动光伏电池板⑵与线性菲涅尔反光镜组⑶同步追踪太阳辐照时，联动机构(4)、驱动电机(5)及控制设备(7)协同工作，且同时满足以下两个条件:线性菲涅尔反光镜组(3)将太阳辐照聚焦于吸收器内；移动光伏电池板(2)表面与太阳辐照保持垂直。
8.根据权利要求1所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，当辐照条件有利时，驱动电机(5)和控制设备(7)等设备由固定光伏电池板(I)及移动光伏电池板⑵供电，同时蓄电池(6)由固定光伏电池板⑴及移动光伏电池板(2)充电；当辐照条件不利时，驱动电机(5)和控制设备(7)等设备由蓄电池(6)供电。
9.根据权利要求1所述的光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，其特征在于，该太阳能集热器进一步增加固定光伏电池板(I)及移动光伏电池板(2)面积，在优先满足驱动电机(5)、控制设备(7)及蓄电池(6)等设备的用电需求，富余的电能对外部进行供电。
【专利摘要】本发明公开了一种光伏驱动线性菲涅尔式太阳能集热器，用于实现光热光伏综合利用，包括固定光伏电池板、移动光伏电池板、线性菲涅尔反光镜组、联动机构、驱动电机、蓄电池、控制设备、并列式吸收管束、梯形顶盖、玻璃密封盖及保温结构，并列式吸收管束、梯形顶盖、玻璃密封盖及保温结构构成吸收器，固定光伏电池板固定于该吸收器顶部的保温结构之上，移动光伏电池板布置于线性菲涅尔反光镜组的外侧，移动光伏电池板与线性菲涅尔反光镜组共同连接于联动机构、驱动电机及控制设备。本发明将光伏技术与线性菲涅尔式光热技术相结合，解决了线性菲涅尔式集热器追踪系统等设备依赖外部集中供电的问题。
【IPC分类】F24J2-24, F24J2-38, H02J7-00, F24J2-16, F24J2-05
【公开号】CN104764221
【申请号】CN201510096588
【发明人】孙杰, 刘启斌, 金红光
【申请人】中国科学院工程热物理研究所
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月4日