一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，包括蝶式聚光鏡（1）、聚光電池（2）、聚光漏斗（3）、溫度傳感器（4）、熱管冷凝段（5）、冷卻水箱（6）、熱管蒸發段（7）、陶瓷底板（8）、冷卻水泵（9）、控制器（10）。蝶式聚光鏡將太陽能聚光照射到聚光電池表面，聚光電池將聚光太陽能轉換為電能，聚光電池的周邊安裝聚光漏斗，聚光漏斗可以將聚光光線再次反射，防止因跟蹤誤差導致聚光光線偏離。聚光電池產生的熱能經過陶瓷底板傳遞到熱管蒸發段，熱管內的工質在熱管蒸發段被蒸發，到達熱管冷凝段，熱管冷凝段外面安裝冷卻水箱，冷卻水箱中融入冷卻水，熱管的熱能傳遞到冷卻水中。陶瓷底板安裝的溫度傳感器檢測陶瓷底板的溫度，當溫度高于設定值時，控制器控制冷卻水泵增大冷卻水的流量，保持聚光電池的溫度，同時也可得到適合生活利用的熱水，實現熱電聯產。
【專利說明】
一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，利用蝶式聚光鏡和熱管技術，實現高倍聚光光伏光熱一體化，屬于新能源應用技術領域。
【背景技術】
[0002]利用太陽能廉價發電是新能源研究的重點課題之一，其方法主要有兩種，一種是把太陽能轉為熱能來發電，這要求收集的熱量溫度盡可能高，規模足夠大，目前開發出塔式、拋物槽式和碟式等三種聚光形式，使用的熱機有朗肯蒸汽循環和空氣工質的斯特林機，資本大，風險大；另一種是光伏發電，已開發出硅、砷化鎵等多種半導體光電池。單晶硅和多晶硅光電池技術成熟，產量大，性價比相對其它光電池有優勢，應用面最廣。砷化鎵轉換效率高，聚光條件下可達到40%左右，但是聚光電池的成本非常高昂，成本約為普通硅電池的近百倍。高價格、高性能、高轉換效率的砷化鎵電池均采用聚光方法來降低成本。但聚光后，電池溫度迅速升高，電池溫度的上升，會影響電池的性能。目前，采用風冷的結構較多，但是，熱能大多被浪費。菲涅爾聚光鏡被廣泛應用與聚光光伏系統中。菲涅爾聚光鏡只能將直射光線聚焦到電池表面，對于散射的光線無法利用。
【實用新型內容】
[0003]實用新型目的:針對上述現有存在的問題和不足，本實用新型一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置的目的是解決菲涅爾聚光效率低和高倍聚光光伏散熱的問題。
[0004]技術方案:一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，包括蝶式聚光鏡
(I)、聚光電池(2)、聚光漏斗(3)、溫度傳感器(4)、熱管冷凝段(5)、冷卻水箱(6)、熱管蒸發段(7)、陶瓷底板(8)、冷卻水栗(9)、控制器(10);
[0005]所述聚光電池(2)利用導熱膠粘貼在陶瓷底板(8)上，聚光電池(2)的四周安裝聚光漏斗(3)，陶瓷底板(8)的另一面利用導熱膠粘貼熱管蒸發段(7)，陶瓷底板(8)上安裝溫度傳感器(4)，溫度傳感器(4)的信號輸出與控制器(10)的輸入連接，控制器(10)的輸出與冷卻水栗(9 )控制端口連接，冷卻水栗(9 )的進水口與冷卻水連接，冷卻水栗(9 )的輸出口與冷卻水箱(6)的輸入口連接;冷卻水箱(6)安裝在熱管冷凝段(5)外面。
[0006]—種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，其特征在于熱管蒸發段(7)與聚光電池(2)中間是陶瓷底板(8)，聚光電池(2)周邊安裝聚光漏斗(3)。
[0007]所述蝶式聚光鏡(I)由鍍銀玻璃反射鏡構成，形狀為旋轉拋物面結構哦，焦點的位置放置聚光電池(2)。
[0008]所述聚光電池(2)由高性能的多結砷化鎵電池構成，將太陽能轉換為電能，利用導熱膠將聚光電池(2)粘貼在陶瓷底板(8)上。
[0009]所述聚光漏斗(3)由鋁片構成，表面鍍銀，分布在聚光電池(2)四周，呈雙V字型。
[0010]所述溫度傳感器(4)由熱電偶構成，安裝在陶瓷底板(8)上，熱電偶的信號線與控制器(10)的輸入端連接。
[0011]所述熱管冷凝段(5)與熱管蒸發段(7)是銅管構成，熱管冷凝段(5)外部安裝冷卻水箱(6)，冷卻水箱(6)中通入冷卻水。熱管蒸發段(7)利用導熱膠粘貼在陶瓷底板(8)的另一面。熱管蒸發段(7)的形狀為扁平狀。
[0012]所述冷卻水箱(6)由銅質材料焊接在熱管冷凝段(5)的外部，有冷卻水進口和冷卻水出口。
[0013]所述陶瓷底板(8)由陶瓷材料構成，導熱性能好，可將聚光電池(2)的熱能快速的傳遞到熱管蒸發段(7)。
[0014]所述冷卻水栗(9)由水栗構成，用于控制冷卻水的流速，進而控制冷卻水的溫度。
[0015]所述控制器(10)由單片機構成，接收溫度傳感器(4)的溫度信號，并控制冷卻水栗
(9)，當冷卻水溫度低于設定值時，控制器(10)控制冷卻水栗(9)降低冷卻水流速，反之，則加大冷卻水流速。
[0016]工作原理:蝶式聚光鏡(I)將太陽能聚光照射到聚光電池(2)表面，聚光電池(2)將聚光太陽能轉換為電能，聚光電池(2)的周邊安裝聚光漏斗(3)，聚光漏斗(3)可以將聚光光線再次反射，防止因跟蹤誤差導致聚光光線偏離。聚光電池(2)產生的熱能經過陶瓷底板
(8)傳遞到熱管蒸發段(7)，熱管內的工質在熱管蒸發段(7)被蒸發，到達熱管冷凝段(5)，熱管冷凝段(5)外面安裝冷卻水箱(6)，冷卻水箱(6)中融入冷卻水，熱管的熱能傳遞到冷卻水中。陶瓷底板(8)安裝的溫度傳感器(4)檢測陶瓷底板(8)的溫度，當溫度高于設定值時，控制器(10)控制冷卻水栗(9)增大冷卻水的流量，保持聚光電池(2)的溫度，同時也可得到適合生活利用的熱水，實現熱電聯產。
[0017]有益效果，本實用新型具有以下優點:
[0018](I)本實用新型利用蝶式聚光器，可以將部分散射光線聚焦到電池表面，提高光電轉換效率。
[0019](2)本實用新型采用熱管就技術，實現聚光電池的冷卻，并對余熱進行利用，實現聚光光伏光熱一體化裝置。
[0020](3)本實用新型采用陶瓷底板隔離聚光電池與熱管，保持聚光電池溫度均勻，同時防止因熱管破裂而導致冷卻水進入聚光電池。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型結構不意圖；
[0022]圖中:1_蝶式聚光鏡、2-聚光電池、3-聚光漏斗、4-溫度傳感器、5-熱管冷凝段、6-冷卻水箱、7-熱管蒸發段、8-陶瓷底板、9-冷卻水栗、10-控制器。
【具體實施方式】
[0023]結合附圖1進一步對本實用新型解釋。
[0024]—種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，包括蝶式聚光鏡(1)、聚光電池(2)、聚光漏斗(3)、溫度傳感器(4)、熱管冷凝段(5)、冷卻水箱(6)、熱管蒸發段(7)、陶瓷底板(8)、冷卻水栗(9)、控制器(10);
[0025]所述聚光電池(2)利用導熱膠粘貼在陶瓷底板(8)上，聚光電池(2)的四周安裝聚光漏斗(3)，陶瓷底板(8)的另一面利用導熱膠粘貼熱管蒸發段(7)，陶瓷底板(8)上安裝溫度傳感器(4)，溫度傳感器(4)的信號輸出與控制器(10)的輸入連接，控制器(10)的輸出與冷卻水栗(9 )控制端口連接，冷卻水栗(9 )的進水口與冷卻水連接，冷卻水栗(9 )的輸出口與冷卻水箱(6)的輸入口連接;冷卻水箱(6)安裝在熱管冷凝段(5)外面。
[0026]一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，其特征在于熱管蒸發段(7)與聚光電池(2)中間是陶瓷底板(8)，聚光電池(2)周邊安裝聚光漏斗(3)。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施方式，本實用新型的保護范圍并不以上述實施方式為限，但凡本領域普通技術人員根據本實用新型所揭示內容所作的等效修飾或變化，皆應納入權利要求書中記載的保護范圍內。
【主權項】
1.一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，包括蝶式聚光鏡(1)、聚光電池(2)、聚光漏斗(3)、溫度傳感器(4)、熱管冷凝段(5)、冷卻水箱(6)、熱管蒸發段(7)、陶瓷底板(8)、冷卻水栗(9)、控制器(10); 所述聚光電池(2)利用導熱膠粘貼在陶瓷底板(8)上，聚光電池(2)的四周安裝聚光漏斗(3)，陶瓷底板(8)的另一面利用導熱膠粘貼熱管蒸發段(7)，陶瓷底板(8)上安裝溫度傳感器(4)，溫度傳感器(4)的信號輸出與控制器(10)的輸入連接，控制器(10)的輸出與冷卻水栗(9)控制端口連接，冷卻水栗(9)的進水口與冷卻水連接，冷卻水栗(9)的輸出口與冷卻水箱(6)的輸入口連接;冷卻水箱(6)安裝在熱管冷凝段(5)外面。2.根據權利要求1所述的一種基于熱管冷卻的蝶式聚光光伏光熱一體化裝置，其特征在于熱管蒸發段(7)與聚光電池(2)中間是陶瓷底板(8)，聚光電池(2)周邊安裝聚光漏斗⑶。
【文檔編號】F24J2/08GK205490414SQ201620193361
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月14日
【發明人】王金平, 陸玉正, 王軍
【申請人】南京桑立瑞新能源科技有限公司