專利名稱：聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于太陽能開發(fā)利用的領域，特別是一種聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機。
背景技術：
太陽是一個十分巨大的能源，它送到地球的光功率就有12萬TW。與此相比，現(xiàn)在人類社會的總能耗約13TW，全世界發(fā)電裝機容量不到4TW，都比太陽送到地球的光功率小得多。地球上的所有石油資源相應的能量，只相當太陽在一天半時間內(nèi)供應給地球的光能。再者，由于能源危機以及對環(huán)境污染的憂慮，一些發(fā)達國家早在上世紀七十年代，就開始投資于工業(yè)開發(fā)太陽能。我國是太陽能資源豐富的國家之一。我國有荒漠面積108萬平方公里，主要分布在光照資源豐富的西北地區(qū)。太陽能的利用分為間接利用太陽能和和直接利用太陽能二種，如間接利用的有化石能源、生物質(zhì)能；直接利用有集熱器(平板型集熱器、聚光式集熱器)、太陽能電池等。太陽能電池已發(fā)展到現(xiàn)在的三代技術，國內(nèi)三安光電已經(jīng)做到1000倍聚光，相應的DBC使用了導熱系數(shù)較A1203更高的AlN材料，然而，聚光后產(chǎn)生的大量的熱量制抑了芯片的經(jīng)常運作，成為聚光式集熱器急需解決的課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明之目的，是向社會公開一種光伏發(fā)電采用水冷散熱的方法。水冷散熱，不但輕松地解決了光伏發(fā)電的散熱難題，還大量獲得寶貴的熱量資源，打破“魚和熊掌不可兼得”的習慣思維。一種聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，包括，太陽能透鏡群聚光系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及跟蹤系統(tǒng)；所述的太陽能透鏡群聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合形成透鏡群；所述的發(fā)電系統(tǒng)采用能承受1000倍聚光光照的II1-V族半導體電池；相對晶硅芯片，產(chǎn)生同樣電能，很少的II1-V族半導體電池就可實現(xiàn)；所述的跟蹤系統(tǒng)，具有實時、自動跟蹤太陽光軸的功能，以獲得太陽能的最大能效值；聚光光伏電池的散熱問題，是一直困惑業(yè)內(nèi)的一道技術難題，本發(fā)明采用水冷散熱的技術方案，從根本上破解了這道難題，并能可靠地獲得發(fā)電、供熱二種太陽能的轉換能量，刷新了“魚和熊掌不可兼得”定論。本發(fā)明的優(yōu)點在于。能效率高，發(fā)電、供熱兼得。本發(fā)明的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，由于采用了水冷散熱技術，克服了高聚光太陽能電池散熱的難題，在聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機獲得最高發(fā)電量的同時，還得到應水冷散熱而獲得的熱量，可謂一舉雙得，從而，大大提高了太陽能的轉換率。自動校準，實時跟蹤。實時精準跟蹤陽光，是太陽能集熱器工作效率的決定因素，本發(fā)明的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，具有實時、自動調(diào)整與太陽光軸相平行的功能，使太陽能集熱器的向陽面始終保持與太陽光軸處于垂直的狀態(tài)；實時跟蹤、高聚光大陽能電池、水冷散熱綜合技術的應用，保障了聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，獲得最大功效值。結構緊湊，模塊化生產(chǎn)。聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，結構緊湊、采用模塊化制造；本發(fā)明由是由A模塊單元、B模塊單元、C模塊單元、D模塊單元四塊模塊單元(18)組合而成的一臺主機，生產(chǎn)制造、售后服務相對簡單容易。制造簡易，成本低廉。本發(fā)明聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的透鏡群，采用樹脂注塑成形，制造方便，可大規(guī)模生產(chǎn)，造價相對低廉。本發(fā)明的主要器材都是常規(guī)的原器件，方便器材的采購及產(chǎn)品的制造。本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的。一種聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，包括，聚光系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及跟蹤系統(tǒng)；所述的聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合，形成聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的透鏡群；所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機上，安裝有具實時、自動跟蹤太陽光軸功能的陽光軸跟蹤機(15)，以獲得太陽能的最大能效值，所述的聚光系統(tǒng)，包括，自攻螺絲(I)、陽光軸(2)、透鏡群支架(3)、透鏡群(4)、模塊單元(18);所述的發(fā)電系統(tǒng)，包括，光伏電池(6)、安裝板(7)、聚焦點(9);所述的供熱系統(tǒng)，包括，低溫管口(5)、水冷散熱片(8)、水冷散熱器
(10)、連接螺栓(11)、密封墊(12)、水箱(13)、高溫管口(14);所述的跟蹤系統(tǒng)，包括，陽光軸跟蹤機(15)、跟蹤機柱(16)、跟蹤機座(17)及模塊單元(18);其特征在于所述的聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合，形成聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的透鏡群(4);所述的透鏡群(4)，由自攻螺絲(I)固定安裝于透鏡群支架(3)上；所述的透鏡群(4)形成聚焦點(9)的位置上，設有安裝板(7)，光伏電池(6)安裝于其上；所述的安裝板(7)，與透鏡群支架(3)及水冷散熱片(8)系是一體成形的元器件；所述的光伏電池(6)的中心軸與透鏡的中心軸保持一致，以保證聚焦點(9)能匯集于光伏電池(6)的中心點上；所述的水冷散熱器(10)，通過連接螺栓(11)，與其等效結構的水箱(13)相連接，水冷散熱器(10)與水箱相連接的層面上，設有密封墊(12);所述的水箱(13)上，設有低溫管口(5)及高溫管口(14);所述的陽光軸跟蹤機(15)、具有實時、自動跟蹤太陽光軸的功能；所述的陽光軸跟蹤機(15)位于整機的中心，以保持機器的重力平衡；所述的陽光軸跟蹤機(15)與跟蹤機柱
(16)相連接，跟蹤機柱(16)與跟蹤機座(17)相連接；所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的主體，是由是由A模塊單元、B模塊單元、C模塊單元、D模塊單元四塊模塊單元(18)組合而成的。所述的發(fā)電系統(tǒng)中的光伏電池(6)，采用的是能達到1000倍聚光的II1-V族半導體芯片；所述的II1-V族半導體芯片具有極高的光電轉換效率，相對晶硅芯片，產(chǎn)生同樣多的電能，只需很少的II1-V族半導體芯片就可完成，可大幅節(jié)省制造及發(fā)電成本。所述的水冷散熱器(10 )，是集透鏡群支架(3 )、光伏電池(6 )的安裝板(7 )及水冷散熱片(8)于一體的元器件所述的透鏡群支架(3)，位于綜合體的上方，透鏡群支架(3)呈方型的箱式結構，方型的箱式結構的沿口上，設有透鏡群(4)的安裝孔，通過自攻螺絲(I)將透鏡群(4)固定在透鏡群支架(3)上；所述的呈箱式結構水冷散熱器(10)的箱底部，充當光伏電池(6)的安裝板(7)。所述的安裝于安裝板(7 )上的光伏電池(6 )，其數(shù)量與安裝于透鏡群支架(3 )上的透鏡群(4)的透鏡數(shù)是一致的，透鏡的中軸線與光伏電池(6)的中心保持嚴格的一致，光伏電池(6 )與透鏡群(4 )之間的高度即是透鏡的焦距，透鏡的聚焦點(9 )，匯集于光伏電池(6 )的中心位置上。進一步，所述的安裝板(7)的下方，設有水冷散熱片(8);所述的水冷散熱片(8)伸入水箱(13)中。所述的水冷散熱片(8)，以安裝于其上的光伏電池(6)實行分組，各組的水冷散熱片(8)之間，設有一片較長的散熱片，以控制水流的移動方向；所述的水箱(13)的上下方，分別設有低溫管口(5)及高溫管口(14)。所述的透鏡群(4)采用采用透明度極好的樹脂注塑成形；透鏡群(4)中的透鏡，是以上下對稱、“縱列橫行”布局陣列于上、下殼體上的；所述的上下對稱的的上殼體(108)和下殼體(109)，采用超聲波熱合，形成殼體群的主體。
所述的陣列式樹脂注塑成形的透鏡群(4)，包括，注液管(101)、鏡外面積(102)、連通孔(103)、榫扣線(104)、殼體群(105)、熱合線(106)、排氣管(107)、上殼體(108)、下殼體(109)。所述的上殼體(108)和下殼體(109)上，設有呈凸面圓形狀的殼體群(105);所述的上殼體(108)和下殼體(109)的熱合位上，設有榫扣線(104)，以便熱合時的對準；所述的上殼體(108)和下殼體(109)，采用超聲波熱合，形成太陽能陣列式透鏡群的主體。進一步，所述的各凸面圓殼體群(105)的相鄰處，設有連通孔(103);所述的殼體群(105)的上方，設有注液管(101)及排氣管(107);所述的透鏡群中，注入透明的化學液體。所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，采用了先進的實時自動跟蹤太陽光軸技術；所述的陽光軸跟蹤機(15)，集陽光軸跟蹤與驅動裝置于一機的，具有使聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的中心軸，實時、自動調(diào)整與太陽光軸相平行的功能，以獲得太陽能的最大能效值。所述的陽光軸跟蹤機(15 )，包括，機(15 )法蘭(201)、旋轉架(202 )、旋轉鼓(203 )、銷子A (204)、軸承A (205)、齒輪A (206)、跟蹤儀(207)、蝸桿減速微電機A (208)、法蘭連接體(209)、旋轉軸(210)、銷子B (211)、軸承B (212)、齒輪B (213)、固定軸(214)、蝸桿減速微電機B (215)、蝸桿B (216)、連接螺栓(217)、連接柱法蘭(218)。所述的旋轉架(202)，呈圓筒結構，旋轉架(202)被去除了中間部分后的空間，是旋轉鼓(203)的安裝位；所述的旋轉架(202)的兩側，設有旋轉軸(210)穿過的圓孔，所述的圓孔中，設有位于旋轉軸(210)上的軸承A (205)的安裝座；所述的設有軸承A (205)的旋轉軸(210)，穿過旋轉架(202)的預置孔，橫貫于旋轉架(202)的中心；所述的旋轉軸(210)的中間位上，設有旋轉鼓(203 )。所述的旋轉鼓(203)，呈鼓形結構，呈鼓形結構旋轉鼓(203)的兩端，設有旋轉軸(210)貫通的安裝孔，旋轉鼓(203)，通過銷子A (204)定位于旋轉軸(210)上；所述的旋轉鼓(203 )的正面，設有跟蹤儀(207 )的安裝位；所述的旋轉架(202 )底部的中心，設有固定軸(214)。所述的固定軸(214)上，安裝有軸承B (212)及齒輪B (213);所述的固定軸(214)，通過銷子B (211)，定位于旋轉架(202)底部的中心孔上；所述的旋轉架(202)通過軸承B(212)，定位于法蘭連接體(209)上。所述的軸承B (212)，安裝于法蘭連接體(209)上的軸承座上；所述的法蘭連接體(209)與連接柱法蘭(218)通過連接螺栓(217)相連接；所述的機(15)法蘭(201)固定安裝于旋轉軸(210)兩端上；所述的陽光軸跟蹤機(15)，具有自動跟蹤太陽光軸并向傳動部件發(fā)出動作指令的功能，使太陽能采集器的向陽面始終保持與陽光軸處于垂直的狀態(tài)。[0028]所述的發(fā)電、供熱機的主體，是由A模塊單元、B模塊單元、C模塊單元、D模塊單元四塊模塊單元(18)組合而成的。所述的模塊單元(18)，各自擁有單獨的功能部件。所述的四塊模塊單元(18)，其幾何尺寸及所具的功能，是完全一致的，以便于標準化、模塊化的開發(fā)生產(chǎn)。

附圖1為本發(fā)明聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的結構示意圖。附圖2為本發(fā)明聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的整機結構示意圖。附圖3為本發(fā)明陽光軸跟蹤機(15)的示意圖(一)。附圖4為本發(fā)明陽光軸跟蹤機(15)的結構示意圖(二)。附圖5為本發(fā)明陣列式透鏡群的平面示意圖(一)。附圖6為本發(fā)明陣列式透鏡群的結構示意圖(二)。附圖7為本發(fā)明聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機實時跟蹤太陽光軸的示意圖(一)。附圖8為本發(fā)明聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機實時跟蹤太陽光軸的示意圖(二)。
具體實施方式
圖1、圖2、圖3的統(tǒng)一標記名稱是自攻螺絲(I)、陽光軸(2)、透鏡群支架(3)、透鏡群(4)、低溫管口(5)、光伏電池(6)、安裝板(7)、水冷散熱片(8)、聚焦點(9)、水冷散熱器(10)、連接螺栓(11)、密封墊(12)、水箱(13)、高溫管口(14)、跟蹤機(15)、跟蹤機柱
(16),跟蹤機座(17)及模塊單元(18)。圖4的標記名稱是跟蹤機法蘭(201)、旋轉架(202)、旋轉鼓(203)、銷子A(204)、軸承A (205)、齒輪A (206)、跟蹤儀(207)、蝸桿減速微電機A (208)、法蘭連接體(209)、旋轉軸(210)、銷子B (211)、軸承B (212)、齒輪B (213)、固定軸(214)、蝸桿減速微電機B(215)、蝸桿B (216)、連接螺栓(217)、連接柱法蘭(218)。圖5、圖6的統(tǒng)一標記名稱是注液管(101)、鏡外面積(102)、連通孔(103)、榫扣線(104)、殼體群(105)、熱合線(106)、排氣管(107)、上殼體(108)、下殼體(109)。
以下結合附圖詳細描述本發(fā)明。如圖1、圖2、圖3所示，所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，包括，聚光系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及跟蹤系統(tǒng)；所述的跟蹤系統(tǒng)，具有實時、自動跟蹤太陽光軸的功能，以獲得太陽能的最大能效值；聚光光伏電池的散熱問題，是一直困惑業(yè)內(nèi)的一道技術難題，本發(fā)明采用水冷散熱的技術方案，從根本上破解了這道難題，并能可靠地獲得發(fā)電、供熱二種太陽能的轉換能量，刷新了 “魚和熊掌不可兼得”定論。所述的太陽能透鏡群聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合形成透鏡群；所述的凸透鏡群出)的集熱原理，是司空慣見的凸透鏡聚焦太陽光產(chǎn)生灼熱的溫度的現(xiàn)象而加以發(fā)揮的，本發(fā)明采用了多個單體的組合，形成所述透鏡群￠);把本發(fā)明的技術特征形容為群狼戰(zhàn)術的方案，也不為其過。所述的發(fā)電及供熱系統(tǒng)采用達到1000倍聚光的II1-V族半導體電池，相對晶硅芯片，產(chǎn)生同樣電能，很少的II1-V族半導體電池就可實現(xiàn)。[0046]如圖1、圖2、圖3所不,一種聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機,包括,聚光系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及跟蹤系統(tǒng)。如圖1、圖2、圖3所示，所述的聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合，形成聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的透鏡群。如圖1、圖2、圖3所示，所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機上，安裝有具實時、自動跟蹤太陽光軸功能的陽光軸跟蹤機(15)，以獲得太陽能的最大能效值。如圖1、圖2、圖3所示，聚光系統(tǒng)，包括，自攻螺絲(I)、陽光軸(2)、透鏡群支架
(3)、透鏡群(4)、模塊單元(18);所述的發(fā)電系統(tǒng)，包括，光伏電池(6)、安裝板(7)、聚焦點(9 );所述的供熱系統(tǒng)，包括，低溫管口( 5 )、水冷散熱片(8 )、水冷散熱器(10 )、連接螺栓
(11)、密封墊(12)、水箱(13)、高溫管口(14)。如圖1、圖2、圖3所示，所述的跟蹤系統(tǒng)，包括，陽光軸跟蹤機(15)、跟蹤機柱
(16),跟蹤機座(17)及模塊單元(18)。如圖1、圖2、圖3所示，所述的聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合，形成聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的透鏡群(4);所述的透鏡群(4)，由自攻螺絲(I)固定安裝于透鏡群支架(3)上。如圖1、圖2、圖3所示，所述的透鏡群(4)形成聚焦點(9)的位置上，設有安裝板
(7)，光伏電池(6)安裝于其上；所述的安裝板(7)，與透鏡群支架(3)及水冷散熱片(8)系是一體成形的兀器件；如圖1、圖2、圖3所示，所述的光伏電池(6)的中心軸與透鏡的中心軸保持一致，以保證聚焦點(9)能匯集于光伏電池(6)的中心點上；所述的水冷散熱器(10)，通過連接螺栓(11)，與其等效結構的水箱(13)相連接，水冷散熱器(10)與水箱(13)相連接的層面上，設有密封墊(12);所述的水箱(13)上，設有低溫管口(5)及高溫管口( 14)。如圖1、圖2、圖3所示，所述的陽光軸跟蹤機(15)、具有實時、自動跟蹤太陽光軸功能的太陽光軸的功能，以獲得太陽能的最大能效值。如圖1、圖2、圖3所示，所述的陽光軸跟蹤機(15)位于整機的中心，以保持機器的重力平衡；所述的陽光軸跟蹤機(15)與跟蹤機柱(16)相連接，跟蹤機柱(16)與跟蹤機座
(17)相連接。如圖1、圖2、圖3所示，所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的主體，是由A模塊單元、B模塊單元、C模塊單元、D模塊單元四塊模塊單元(18)組合而成的。如圖5、圖6所示，所述的透鏡群，由單體的凸透鏡，以“縱列橫行”的編陣式，組成列陣式集熱的透鏡群的。如圖5、圖6所示，本發(fā)明把多個的單體的凸透鏡以“縱列橫行”的平面布局形成一塊透鏡群的平板；所述的透鏡群的平板，置于透鏡支架于透鏡群支架(3)上，形成封閉式的集熱結構，大幅提聞了集熱器的集熱效率。如圖5、圖6所示，本發(fā)明的透鏡群，采用樹脂注塑的工藝路線，；塑料透鏡的好處為價格便宜，質(zhì)量輕，易于模制，從而節(jié)約了透鏡群的制造成本。如圖5、圖6所示，所述的樹脂注塑成形的列陣式透鏡群，包括，注液管(101)、鏡外面積(102)、連通孔(103)、榫扣線(104)、殼體群(105)熱合線(106)、排氣管(107)、上殼體(108)、下殼體(109)。[0061]進一步，如圖5、圖6所示，所述的上殼體(108)和下殼體(109)，是以上下對稱、“縱列橫行”布局列陣的，是系同一模具注塑成形的。進一步，如圖5、圖6所示，所述的上殼體(108)和下殼體(109)，采用超聲波熱合。進一步，如圖5、圖6所示，所述的上殼體(108)和下殼體(9)，經(jīng)超聲波熱合后，形成透鏡群的殼體群(105)。如圖5、圖6所不,所述的外殼體(105),呈凸面圓透鏡外殼的圓周及外殼體(105)的周邊上，設有熱合線(106);所述的熱合線(106)上，設有互相榫扣的結合部，以便于熱合時的對準。如圖5、圖6所不,所述的呈凸面圓透鏡外殼的各相鄰處,設有連通孔(103)。如圖5、圖6所示，所述的外殼體(105)的上方，設有注液管(101 )、及排氣管
(107)。進一步，如圖6、圖7所示，所述的殼體群(105)主體一側的上方，設有注液管
(101)，不易滋生微生物的、透明的化學液體，可經(jīng)注液管(101)注入列陣式殼體群(105)的主體中；所述的透明液體，也可以是蒸餾水或純凈水。如圖5、圖6所示，所述的殼體群(105)主體另一側的上方，設有排氣管(107)，以便透明液體的注入，液體注入完成，可封閉注液管(101)及排氣管(107)，太陽能列陣式透鏡群制造成功。如圖5、圖6所示，凸透鏡以“縱列橫行”的平面布局，形成一塊透鏡群的平板，透鏡群的平板，置于透鏡群支架(3)上，形成封閉式的集熱結構，大幅提高了集熱器的集熱效率。如圖4所示，所述的陽光軸跟蹤機(15 )，包括，機(15 )法蘭(201)、旋轉架(202 )、旋轉鼓(203 )、軸承A (205 )、跟蹤儀(207 )、蝸桿減速微電機A (208 )、法蘭連接體(209 )、旋轉軸(210)、蝸桿減速微電機B (215)主部件。如圖4所示，所述的旋轉軸(210)的兩端，固定安裝有機(15)法蘭(201)，機(15)法蘭(201)上，設有與太陽能集熱器相連接的螺栓孔，陽光軸跟蹤機(15)的兩側可分別連接二個太陽能集熱器。如圖4所示，所述的旋轉軸(210)與旋轉架(202)相交接的中間位上，設有二個軸承A (205)及齒輪A (206);所述的二個軸承A (205)，分別安裝于旋轉架(202)上的預置孔上。如圖4所示，所述的旋轉軸(210)的中間位上，還安裝有呈鼓形結構的旋轉鼓(203),呈鼓形結構的旋轉鼓(203)，通過銷子A (204),定位于旋轉軸(210)上。如圖4所示，所述的呈鼓形結構的旋轉鼓(203)的正面，設有跟蹤儀(207)的安裝孔，跟蹤儀(207)安裝于其中。如圖4所示，所述的呈鼓形結構的旋轉鼓(203)的空間中，安裝有蝸桿減速微電機A (208)，蝸桿減速微電機A (208)前端的蝸桿與安裝于轉軸(10)上的齒輪A (206)相隅合，在跟蹤儀(207)信號的指令下，啟動蝸桿減速微電機A (208),通過位于轉軸(210)上的機(15)法蘭(201)的帶動，實現(xiàn)太陽能集熱器的中心軸，實時、自動調(diào)整與陽光軸的平行。如圖4所示，所述的旋轉架(202)呈圓筒狀的結構，呈圓筒狀的結構的旋轉架(202)的中間，留有旋轉鼓(203)的安裝位。如圖4所示，所述的旋轉架(202)兩側的中部，設有位于旋轉軸(210)上的二個軸承A (5)的軸承孔，旋轉軸(10)通過二個軸承A (5)，安裝于旋轉架(2)上。如圖4所示，所述的旋轉架(202 )底部的中心，設有固定軸(214)。如圖4所示，所述的固定軸(214)上，安裝有軸承B (212)及齒輪B (213)。如圖4所示，所述的固定軸(214)，通過銷子B (211 )，定位于旋轉架(202)底部的中心孔上。如圖4、圖5所示，所述的旋轉架(202)通過軸承B(212)，定位于法蘭連接體(209)上。如圖4所示，所述的法蘭連接體(209)上面的中心位置上，設有軸承B (212)的安裝座，旋轉架(202)通過軸承B (212)與蘭連接體(209)相連接。如圖4、圖5所示，所述的旋轉架(202)，在蝸桿減速微電機B (215)的驅動下，能在法蘭連接體(209)上，作水平的旋轉。如圖4所示，所述的法蘭連接體(209)的空間中，容設有帶有蝸桿減速微電機B(215)，蝸桿減速微電機B (215)在跟蹤儀(207)信號的指令下，驅動旋轉架(202)作水平的旅轉，保證太陽能集熱器的中心軸始終與太陽光軸方位角一致。如圖4所示，所述的法蘭連接體(209)與連接柱法蘭(218)通過連接螺栓(217)相連接。如圖4、圖5所示，所述的陽光軸跟蹤機(15)，是集跟蹤與驅動二系統(tǒng)于一機的跟蹤機(15)，與現(xiàn)有的分散安裝的同步機相比，具有結構緊湊、制造規(guī)范、應用廣泛的優(yōu)勢。如圖1、圖3、圖4所示，所述的陽光軸跟蹤機(15)，安裝于聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的連接柱上。陽光軸跟蹤機(15)的安裝位，處于太陽能集熱器的中心位上，以取得重心的平衡。如圖7所示，是太陽能集熱器處于近中午時段的狀態(tài)示意圖。如圖8所示，是太陽能集熱器處于八、九點鐘時段的狀態(tài)示意圖。如圖1所示，所述的發(fā)電、供熱機的主體，是由A模塊單元、B模塊單元、C模塊單元、D模塊單元四塊模塊單元(18)組合而成的。所述的模塊單元(18)，各自擁有單獨的功能部件。所述的四塊模塊單元(18)，其幾何尺寸及所具的功能，是完全一致的，以便于標準化、模塊化的開發(fā)生產(chǎn)。
權利要求1.一種聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，包括，聚光系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及跟蹤系統(tǒng)；所述的聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合，形成聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的透鏡群；所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機上，安裝有具實時、自動跟蹤太陽光軸功能的陽光軸跟蹤機(15)，以獲得太陽能的最大能效值，所述的聚光系統(tǒng)，包括，自攻螺絲(I)、陽光軸(2)、透鏡群支架(3)、透鏡群(4)、模塊單元(18);所述的發(fā)電系統(tǒng)，包括，光伏電池(6)、安裝板(7)、聚焦點(9);所述的供熱系統(tǒng)，包括，低溫管口(5)、水冷散熱片(8)、水冷散熱器(10)、連接螺栓(11)、密封墊(12)、水箱(13)、高溫管口(14);所述的跟蹤系統(tǒng)，包括，陽光軸跟蹤機(15)、跟蹤機柱(16)、跟蹤機座(17)及模塊單元(18);其特征在于所述的聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合，形成聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的透鏡群(4);所述的透鏡群(4)，由自攻螺絲(I)固定安裝于透鏡群支架(3)上；所述的透鏡群(4)形成聚焦點(9)的位置上，設有安裝板(7)，光伏電池(6)安裝于其上；所述的安裝板(7)，與透鏡群支架(3)及水冷散熱片(8)系是一體成形的元器件；所述的光伏電池(6)的中心軸與透鏡的中心軸保持一致，以保證聚焦點(9)能匯集于光伏電池(6)的中心點上；所述的水冷散熱器(10)，通過連接螺栓(11)，與其等效結構的水箱(13)相連接，水冷散熱器(10)與水箱(13)相連接的層面上，設有密封墊(12);所述的水箱(13)上，設有低溫管口(5)及高溫管口( 14);所述的陽光軸跟蹤機(15)、具有實時、自動跟蹤太陽光軸的功能，以獲得太陽能的最大能效值；所述的陽光軸跟蹤機(15)位于整機的中心，以保持機器的重力平衡；所述的陽光軸跟蹤機(15)與跟蹤機柱(16)相連接，跟蹤機柱(16)與跟蹤機座(17)相連接；所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機的主體，是由A模塊單元、B模塊單元、C模塊單元、D模塊單元四塊模塊單元(18)組合而成的。
2.根據(jù)權利要求1所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，其特征在于，所述的發(fā)電系統(tǒng)中的光伏電池(6)，采用的是能承受1000倍聚光的II1-V族半導體芯片。
3.根據(jù)權利要求1所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，其特征在于，所述的水冷散熱器(10)是集透鏡群支架(3)、光伏電池(6)的安裝板(7)及水冷散熱片(8)于一體的元器件所述的透鏡群支架(3)，呈方型的箱式結構，方型的箱式結構的沿口上，設有透鏡群(4)的安裝孔，通過自攻螺絲(I)將透鏡群(4)固定在透鏡群支架(3)上；所述的呈箱式結構水冷散熱器(10)的箱底部，充當光伏電池(6)的安裝板(7);所述的安裝于安裝板(7)上的光伏電池(6)，其數(shù)量與安裝于透鏡群支架(3)上的透鏡群(4)的透鏡數(shù)是一致的，透鏡的中軸線與光伏電池(6 )的中心保持嚴格的一致，光伏電池(6 )與透鏡群(4 )之間的高度即是透鏡的焦距，透鏡的聚焦點，匯集于光伏電池(6)的中心位置上；所述的安裝板(7)的下方，設有水冷散熱片(8);所述的水冷散熱片(8)，伸入水箱(13)中；所述的水冷散熱片(8)，以安裝于其上的光伏電池(6)實行分組，各組的水冷散熱片(8)之間，設有一片較長的散熱片，以控制水流的移動方向；所述的水箱(13)的上下方，分別設有低溫管口(5)及高溫管口(14)。
4.根據(jù)權利要求1所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，其特征在于，所述的透鏡群(4)采用采用透明度極好的樹脂注塑成形；透鏡群(4)中的透鏡，是以上下對稱、“縱列橫行”布局陣列于上、下殼體上的；所述的上下對稱的的上殼體(108)和下殼體(109),米用超聲波熱合，形成殼體群的主體；所述的陣列式樹脂注塑成形的透鏡群(4)，包括，注液管(101)、鏡外面積(102)、連通孔(103)、榫扣線(104)、殼體群(105)、熱合線(106)、排氣管(107)、上殼體(108)、下殼體(109);所述的上殼體(108)和下殼體(109)上，設有呈凸面圓形狀的殼體群(105);所述的上殼體(108)和下殼體(109)的熱合位上，設有榫扣線(104)，以便熱合時的對準；所述的上殼體(108)和下殼體(109)，采用超聲波熱合，形成太陽能陣列式透鏡群的主體；所述的各凸面圓殼體群(105)的相鄰處，設有連通孔(103);所述的殼體群(105)的上方，設有注液管(101)及排氣管(107);所述的透鏡群中，注入透明的化學液體。
5.根據(jù)權利要求1所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，其特征在于，所述的陽光軸跟蹤機(15)，具有實時、自動地調(diào)整與太陽光軸保持平行功能，使聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機獲得太陽能的最大能效值；所述的陽光軸跟蹤機(15)，包括，跟蹤機法蘭(201)、旋轉架(202)、旋轉鼓(203)、銷子A(204)、軸承A (205)、齒輪A (206)、跟蹤儀(207)、蝸桿減速微電機A (208)、法蘭連接體(209)、旋轉軸(210)、銷子B (211)、軸承B (212)、齒輪B (213)、固定軸(214)、蝸桿減速微電機B (215)、蝸桿B (216)、連接螺栓(217)及連接柱法蘭(218):所述的旋轉架(202)，呈圓筒結構，旋轉架(202)，中間部分去除后所留下的空間，是旋轉鼓(203)的安裝位；所述的旋轉架(202)的兩側，設有旋轉軸(210)穿過的圓孔，所述的圓孔中，設有位于旋轉軸(210)上的軸承A (205)的安裝座；所述的設有軸承A (205)的旋轉軸(210)，穿過旋轉架(202)的預置孔，橫貫于旋轉架(202)的中心；所述的旋轉軸(210)的中間位上，設有旋轉鼓(203);所述的旋轉鼓(203)，呈鼓形結構，呈鼓形結構旋轉鼓(203)的兩端，設有旋轉軸(210)貫通的安裝孔，旋轉鼓(203)，通過銷子A(204)定位于旋轉軸(210)上；所述的旋轉鼓(203)的正面，設有跟蹤儀(207)的安裝位；所述的旋轉架(202)底部的中心，設有固定軸(214)，所述的固定軸(214)上，安裝有軸承B (212)及齒輪B (213);所述的固定軸(214)，通過銷子B (211)，定位于旋轉架(202)底部的中心孔上；所述的旋轉架(202)通過軸承B (212)，定位于法蘭連接體(209)上；所述的軸承B (212)，安裝于法蘭連接體(209 )上的軸承座上；所述的法蘭連接體(209 )與連接柱法蘭(218)通過連接螺栓(217)相連接；所述的法蘭(201)固定安裝于旋轉軸(210)兩端上；所述的陽光軸跟蹤機(15)，具有自動跟蹤太陽光軸并向傳動部件發(fā)出動作指令的功能，使太陽能采集器的向陽面，始終保持與陽光軸處于垂直的狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求1所述的聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，其特征在于，所述的發(fā)電、供熱機的主體，是由四塊模塊單元(18)組合而成的；所述的模塊單元(18)，各自擁有單獨的功能部件；所述的四塊模塊單元(18)，其幾何尺寸及所具的功能，是完全一致的。
專利摘要本實用新型屬于太陽能開發(fā)利用的領域，特別是一種聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機。一種聚光光伏太陽能發(fā)電、供熱機，包括，太陽能透鏡群聚光系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、供熱系統(tǒng)及跟蹤系統(tǒng)；所述的太陽能透鏡群聚光系統(tǒng)，由單體的凸透鏡，經(jīng)陣列組合形成透鏡群；所述的發(fā)電系統(tǒng)采用能承受1000倍聚光光照的III-V族半導體電池；相對晶硅芯片，產(chǎn)生同樣電能，很少的III-V族半導體電池就可實現(xiàn)；所述的跟蹤系統(tǒng)，具有實時、自動跟蹤太陽光軸的功能，以獲得太陽能的最大能效值；聚光光伏電池的散熱問題，是一直困惑業(yè)內(nèi)的一道技術難題，本實用新型采用水冷散熱的技術方案，從根本上破解了這道難題，并能可靠地獲得發(fā)電、供熱二種太陽能的轉換能量。
文檔編號H01L31/052GK202841007SQ20122019768
公開日2013年3月27日 申請日期2012年5月5日 優(yōu)先權日2012年5月5日
發(fā)明者李萬紅, 李正 申請人:李萬紅