太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，包括設置在中空真空玻璃管內(nèi)的第一熱管，第一熱管的伸出中空真空玻璃管的部分直接或間接與半導體發(fā)電片的熱端面相接，還包括冷卻系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)提供一冷源連接部，冷源連接部與半導體發(fā)電片的冷端面相接；還包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，其包括太陽能光伏電池板和一面直接或間接豎向貼合在電池板背板上的微熱管陣列平板熱管——第一組平板熱管，以及蒸發(fā)段貼合在所述第一組平板熱管上的第二組平板熱管，第二組平板熱管的冷凝段與半導體發(fā)電片的熱端面相貼合，在第一組平板熱管背面的上部設置板管式換熱器，板管式換熱器與熱水供應系統(tǒng)的管路相連。本發(fā)明充分利用了光熱光電的熱進行發(fā)電和產(chǎn)生熱水。
【專利說明】太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)
【技術領域】
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[0001]本發(fā)明屬于太陽能發(fā)電領域，特別是太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)。
【背景技術】
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[0002]太陽能作為重要的清潔能源，其高效利用能夠提高清潔能源整體利用率，促進太陽能的普及應用。太陽能目前一個重要應用是采用太陽能電池光伏發(fā)電，一般商用太陽能電池的光電轉換效率最大約為15% -20%，未被利用的太陽輻射能大部分被電池吸收轉化為熱能。如果這些熱量不能及時排除，電池溫度會升高，發(fā)電效率降低，電池溫度每升高rc效率降低約0.5%。另外，太陽能電池長期在高溫下工作還會因迅速老化而縮短使用壽命。除冬季外，電池溫度通常達到70— 100°C，實際光伏效率只有10%左右?，F(xiàn)有太陽能熱電連供系統(tǒng)將微熱管陣列平板熱管直接或間接緊貼于太陽能電池板背面，并通過熱水管與平板熱管連接及時將熱量導走，不但防止了電池板過熱，提高了效率，延長了使用壽命，而且還能供應熱水，由于相當于對電池背板進行強制水冷，將電池溫度控制在42°C以內(nèi)，電池板效率提高20% - 30%，供應40°C左右熱水。目前的太陽能光熱發(fā)電系統(tǒng)有槽式、塔式，碟式(盤式)三種系統(tǒng)。但是三種形式都各有其缺陷，主要是技術不成熟，結構復雜，不能得到大規(guī)模推廣。目前尚沒有能綜合利用上述光電、光熱發(fā)電的系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本發(fā)明解決現(xiàn)有光熱發(fā)電存在的發(fā)電效率不高或不成熟和光熱光伏發(fā)電不能綜合利用的問題，設計一種結構簡單的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，能夠高效利用太陽光熱量和光伏發(fā)電產(chǎn)生的熱量綜合發(fā)電。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0005]—種太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，包括設置在中空真空玻璃管內(nèi)的第一熱管，所述第一熱管的伸出所述中空真空玻璃管的部分直接或間接與半導體發(fā)電片的熱端面相接，還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)提供一冷源連接部，所述冷源連接部與所述半導體發(fā)電片的冷端面相接；還包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板和一面直接或間接豎向貼合在所述電池板背板上的微熱管陣列平板熱管一第一組平板熱管，以及蒸發(fā)段貼合在所述第一組平板熱管上的第二組平板熱管，所述第二組平板熱管的冷凝段與所述半導體發(fā)電片的熱端面相貼合，在所述第一組平板熱管背面的上部設置板管式換熱器，所述板管式換熱器與熱水供應系統(tǒng)的管路相連。
[0006]所述第一熱管為平板熱管，所述相接為貼合相接。
[0007]所述第一熱管為微熱管陣列平板熱管。
[0008]上述發(fā)電系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)為冷水循環(huán)系統(tǒng)，所述冷水循環(huán)系統(tǒng)包括冷水源和與冷水源連接的水管，所述水管上設置板管式換熱器，所述板管式換熱器的板面為所述冷源連接部。
[0009]上述冷水循環(huán)系統(tǒng)包括一泵，用于進行強制循環(huán)。
[0010]所述第一熱管為分別設置在一中空真空玻璃管內(nèi)的多根并排設置的熱管，各熱管與一第二熱管相連，所述第二熱管與所述半導體發(fā)電片的熱端面相接。
[0011]所述第二熱管為平板熱管，所述第二熱管為微熱管陣列平板熱管，所述相接為貼合相接。
[0012]所述第二組平板熱管為微熱管陣列平板熱管。
[0013]所述熱水供應的系統(tǒng)為熱水循環(huán)系統(tǒng)。
[0014]所述熱水循環(huán)系統(tǒng)和冷水循環(huán)系統(tǒng)可共用冷源。
[0015]所述半導體發(fā)電片的電線接頭直接與燈泡相連，或通過蓄電池與燈泡相連。
[0016]所述半導體發(fā)電片的電線接頭與電池板的電線接頭并聯(lián)或串聯(lián)。
[0017]本發(fā)明中空真空玻璃管吸收太陽光的熱量，并通過溫室效應使管內(nèi)溫度升高，管內(nèi)的第一熱管迅速吸收熱量并傳遞到半導體發(fā)電片的熱端，在冷卻系統(tǒng)作用下，半導體發(fā)電片的冷端面與熱端面產(chǎn)生溫差，從而發(fā)電，冷卻系統(tǒng)還可對外提供熱水。而太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將電池板背板上的熱量通過兩組平板熱管引出，并同樣將熱量引到半導體發(fā)電片的熱端面，使半導體發(fā)電片的熱端面溫度更高，使光熱發(fā)電效率提高。同時光伏發(fā)電背板的熱量還通過板管式換熱器將熱量交換到熱水供應系統(tǒng)以進一步提供熱水。本光伏光電發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)的光熱發(fā)電結構簡單，由將光伏發(fā)電的產(chǎn)生的熱量充分利用來進行發(fā)電，因此熱量綜合利用使發(fā)電效率高，實用價值大，而且用于作用于冷端面的冷水循環(huán)系統(tǒng)還產(chǎn)生熱水，可對外供應熱水。
【專利附圖】
【附圖說明】
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[0018]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
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[0019]圖1中的一種太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，包括設置在中空真空玻璃管I內(nèi)的第一熱管2，所述第一熱管2的伸出所述中空真空玻璃管I的部分直接或間接與半導體發(fā)電片3的熱端面相接，所述第一熱管2為平板熱管，所述相接為貼合相接。圖1中為間接相接，即通過與第一熱管2相貼合的第二熱管17與半導體發(fā)電片3的熱端面相貼合。所述平板熱管優(yōu)選為趙耀華發(fā)明的微熱管陣列平板熱管，在趙耀華的在先申請中有詳細公開。還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)提供一冷源連接部，所述冷源連接部與所述半導體發(fā)電片3的冷端面相接。上述發(fā)電系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)為冷水循環(huán)系統(tǒng)，當然也可是其他冷卻系統(tǒng)。所述冷水循環(huán)系統(tǒng)包括冷水源6和與冷水源6連接的水管4，所述水管4上設置板管式換熱器，所述板管式換熱器的板面為所述冷源連接部與發(fā)電片3的冷端面貼合。上述冷水循環(huán)系統(tǒng)包括一泵5，用于進行強制循環(huán)。
[0020]上述中空真空玻璃管為“熱管直插式”真空玻璃管，其中空管便于第一熱管2插入。
[0021]圖1中所述第一熱管為分別設置在一中空真空玻璃管內(nèi)的多根并排設置的熱管，圖中共5根中空真空玻璃管I。各熱管的冷凝端面與第二熱管17的蒸發(fā)段相連，所述第二熱管17的冷凝端面與所述半導體發(fā)電片的熱端面相接。所述第二熱管17為平板熱管，更優(yōu)選為微熱管陣列平板熱管，所述相接為貼合相接。
[0022]還包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板13和一面直接或間接豎向貼合在所述電池板13背板上的微熱管陣列平板熱管一第一組平板熱管14，以及蒸發(fā)段貼合在所述第一組平板熱管上的第二組平板熱管18，所述第二組平板熱管的冷凝段與所述半導體發(fā)電片3的熱端面相貼合，在所述第一組平板熱管14背面的上部設置板管式換熱器12，所述板管式換熱器12與熱水供應系統(tǒng)的管路相連。所述熱水供應系統(tǒng)為熱水循環(huán)系統(tǒng)，包括水箱9,水箱9通過管路10與板管式換熱器12相連,熱水循環(huán)系統(tǒng)可設置泵11.水箱9的進水管7與冷水源6相通，出水管8用于供應熱水。
[0023]本實施例所述熱水循環(huán)系統(tǒng)和冷水循環(huán)系統(tǒng)可共用冷水源6，當然也可不共用。
[0024]所述半導體發(fā)電片的電線接頭直接與燈泡相連，或通過蓄電池與燈泡相連。
[0025]圖1的實施例所述半導體發(fā)電片的電線接頭與電池板的電線接頭15并聯(lián)，也可串聯(lián)。
【權利要求】
1.一種太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:包括設置在中空真空玻璃管內(nèi)的第一熱管，所述第一熱管的伸出所述中空真空玻璃管的部分直接或間接與半導體發(fā)電片的熱端面相接，還包括冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)提供一冷源連接部，所述冷源連接部與所述半導體發(fā)電片的冷端面相接；還包括太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，所述太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)包括太陽能光伏電池板和一面直接或間接豎向貼合在所述電池板背板上的微熱管陣列平板熱管一第一組平板熱管，以及蒸發(fā)段貼合在所述第一組平板熱管上的第二組平板熱管，所述第二組平板熱管的冷凝段與所述半導體發(fā)電片的熱端面相貼合，在所述第一組平板熱管背面的上部設置板管式換熱器，所述板管式換熱器與熱水供應系統(tǒng)的管路相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述第一熱管為平板熱管，所述相接為貼合相接；所述第一熱管為微熱管陣列平板熱管。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述發(fā)電系統(tǒng)的冷卻系統(tǒng)為冷水循環(huán)系統(tǒng)，所述冷水循環(huán)系統(tǒng)包括冷水源和與冷水源連接的水管，所述水管上設置板管式換熱器，所述板管式換熱器的板面為所述冷源連接部。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:上述冷水循環(huán)系統(tǒng)包括一泵，用于進行強制循環(huán)。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述第一熱管為分別設置在一中空真空玻璃管內(nèi)的多根并排設置的熱管，各熱管均與一第二熱管的蒸發(fā)段相連，所述第二熱管的冷凝段與所述半導體發(fā)電片的熱端面相接。
6.根據(jù)權利要求5所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述第二熱管為平板熱管，所述第二熱管為微熱管陣列平板熱管，所述相接為貼合相接。
7.根據(jù)權利要求1所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述第二組平板熱管為微熱管陣列平板熱管。
8.根據(jù)權利要求3所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述熱水供應系統(tǒng)為熱水循環(huán)系統(tǒng)，所述熱水循環(huán)系統(tǒng)和冷水循環(huán)系統(tǒng)可共用冷源。
9.根據(jù)權利要求1所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述半導體發(fā)電片的電線接頭直接與燈泡相連，或通過蓄電池與燈泡相連。
10.根據(jù)權利要求1所述的太陽能光伏光熱發(fā)電、熱電聯(lián)供綜合系統(tǒng)，其特征在于:所述半導體發(fā)電片的電線接頭與電池板的電線接頭并聯(lián)或串聯(lián)。
【文檔編號】H02S40/44GK104184401SQ201410424126
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月26日 優(yōu)先權日:2014年8月26日
【發(fā)明者】謝英健 申請人:謝英健