一種熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和光伏電站技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和光伏電站，該熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件包括集熱管和設(shè)置在該集熱管表面上的太陽能電池，集熱管的內(nèi)部流動有導(dǎo)熱介質(zhì)，在集熱管的下方設(shè)置有凹面聚光鏡，集熱管位于凹面聚光鏡的焦點處，凹面聚光鏡和集熱管設(shè)置在通過太陽能跟蹤器發(fā)出的定位信息變換角度和方向的跟蹤變換裝置上。由于采用了將太陽能電池設(shè)置在內(nèi)部流動有導(dǎo)熱介質(zhì)的集熱管表面上，在結(jié)構(gòu)上保證了熱量的高效率傳導(dǎo)，同時設(shè)置在集熱管下方的凹面聚光鏡，也使得集熱管下半表面的太陽能電池同樣能吸收太陽能，以及利用了太陽能跟蹤變換裝置，大大提高了光伏光熱組件的綜合效率，達(dá)到了發(fā)電量和產(chǎn)熱量最大化的目的。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及熱電聯(lián)產(chǎn)組件、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和光伏電站領(lǐng)域，尤其涉及的是ー種發(fā)電和產(chǎn)熱綜合效率較高的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和光伏電站。
技術(shù)介紹
早在80年代初開始一直到現(xiàn)在，由于受材料價格和太陽能電池發(fā)電效率限制，太陽能發(fā)電雖環(huán)保但造價高、發(fā)電量少等因素導(dǎo)致其難以商業(yè)化、民用化。據(jù)不完全統(tǒng)計，建立一座光伏電站的投資費用中太陽能電池的材料成本占70%以上，而其他設(shè)備和施工安裝等所有費用加起來才占30%不到，因此，突破太陽能電池技術(shù)已成為光伏發(fā)電推廣應(yīng)用的 重要瓶頸。由于太陽光光譜中只有高頻率的光才適合發(fā)電，由此大大限制了太陽能發(fā)電效率的提高，于是人們開始尋求熱電聯(lián)產(chǎn)，即發(fā)電的同時可產(chǎn)生熱水，這樣可以提高綜合效率并且節(jié)省一定的空間。傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，上面是雙玻璃太陽能電池，兩塊玻璃中間夾了單晶硅太陽電池片，下面是傳統(tǒng)的集熱器，集熱器上表面涂有吸熱的鍍黑鉻材料，與鍍黑鉻焊接在一起的銅管里有冷卻液，一般是液態(tài)水。上面的太陽能電池在發(fā)電的同時產(chǎn)生熱量，下面的集熱器可將太陽能電池產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為熱水并通過循環(huán)收集到水箱存儲起來，由此達(dá)到既發(fā)電又產(chǎn)熱水的目的。但是，目前市場上對熱電聯(lián)產(chǎn)的組件研制并沒有大大的推廣，主要原因是綜合效率難以提高，甚至還不如單一光伏電池板或太陽能集熱板的效率。傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件之所以發(fā)電效率低，產(chǎn)熱也不夠，主要還是受結(jié)構(gòu)限制和硅材料特性影響，晶硅光伏電池發(fā)電參數(shù)是負(fù)溫度系數(shù)，溫度越高，光伏發(fā)電越少。傳統(tǒng)的光伏光熱組件結(jié)構(gòu)限制了熱電聯(lián)產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件上表面布置的光伏電池片遮擋了大部分太陽光，導(dǎo)致下面布置的集熱器產(chǎn)熱水量較低，不能吸收太陽光，僅靠光伏電池發(fā)電時產(chǎn)生的少量熱能無法加熱集熱器中的冷水；而且光伏光熱組件為不讓熱量散失，將整個組件密封了起來，導(dǎo)致組件內(nèi)部的溫度較高，致使光伏發(fā)電效率較低；此外，傳統(tǒng)的光伏光熱組件重量很重，組件內(nèi)部裝滿了冷卻的液體，難以通過跟蹤太陽來發(fā)電和產(chǎn)熱將耗費很多能量，也限制了熱電的產(chǎn)出比。因此，現(xiàn)有技術(shù)尚有待改進(jìn)和發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，可提高光伏光熱組件的綜合效率，以達(dá)到發(fā)電量和產(chǎn)熱量最大化的目的。同時，本專利技術(shù)還提供一種綜合效益較高的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。同時，本專利技術(shù)還提供ー種發(fā)電產(chǎn)熱效率都高的光伏電站。本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下一種熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，包括太陽能電池和集熱管，其中所述太陽能電池設(shè)置在所述集熱管的表面上，所述集熱管的內(nèi)部流動有導(dǎo)熱介質(zhì)，在所述集熱管的下方設(shè)置有凹面聚光鏡，所述集熱管位于所述凹面聚光鏡的焦點處，所述凹面聚光鏡和所述集熱管均設(shè)置在可通過太陽能跟蹤器發(fā)出的定位信息變換角度和方向的跟蹤變換裝置上。所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，其中所述集熱管設(shè)置為直線式圓柱管，所述凹面聚光鏡設(shè)置為直線式柱狀弧面鏡，柱狀弧面鏡的焦點位于圓柱管的軸心線上。所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，其中所述集熱管設(shè)置為金屬管。所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，其中所述金屬管包括銅管或鋁管。 所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，其中所述太陽能電池通過導(dǎo)熱膠粘貼在所述集熱管的表面上。所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，其中所述凹面聚光鏡的表面是ー層反光材料。所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，其中所述跟蹤變換裝置包括支撐在所述凹面聚光鏡和所述集熱管端部的四根連桿，每根連桿上設(shè)置有ー個信號連接所述太陽能跟蹤器的電機(jī)。ー種熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括光伏光熱組件和水箱，在所述光伏光熱組件和水箱之間的連接管道上設(shè)置有循環(huán)泵，其中所述光伏光熱組件設(shè)置為上述中任一所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件。ー種光伏電站，包括光伏光熱組件和逆變器，所述光伏光熱組件通過所述逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成交流電并網(wǎng)發(fā)電，其中所述光伏光熱組件設(shè)置為上述中任一所述的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件。所述的光伏電站，其中所述熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件自帶控制器，用于監(jiān)測光伏電池發(fā)電和熱水溫度以及控制輸出組件跟蹤太陽。本專利技術(shù)所提供的一種熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件、熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)和光伏電站，由于采用了將太陽能電池設(shè)置在內(nèi)部流動有導(dǎo)熱介質(zhì)的集熱管表面上，在結(jié)構(gòu)上保證了熱量的高效率傳導(dǎo)，同時設(shè)置在集熱管下方的凹面聚光鏡，也使得集熱管下半表面的太陽能電池同樣能吸收太陽能，以及利用了太陽能跟蹤變換裝置，大大提高了光伏光熱組件的綜合效率，達(dá)到了發(fā)電量和產(chǎn)熱量最大化的目的。附圖說明圖I是本專利技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件中的太陽能電池大樣示意圖。圖2是本專利技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本專利技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件的跟蹤變換裝置連接示意圖。圖4是本專利技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對本專利技術(shù)的具體實施方式和實施例加以詳細(xì)說明，所描述的具體實施例僅用以解釋本專利技術(shù)，并非用于限定本專利技術(shù)的具體實施方式。如圖I所示，圖I是本專利技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件中的太陽能電池大樣示意圖，本專利技術(shù)的熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件100包括太陽能電池120和集熱管110，所述太陽能電池120設(shè)置在所述集熱管110的表面上，所述太陽能電池120在太陽光的照射下進(jìn)行發(fā)電的同時也產(chǎn)生了很大的熱量，光伏電池的溫度升高的同時降低了光伏發(fā)電的效率，而所述集熱管110的內(nèi)部流動有液態(tài)水等導(dǎo)熱介質(zhì)，可以源源不斷地帯走通過所述集熱管110傳導(dǎo)過來的熱量，在產(chǎn)生熱水的同時降低了光伏電池的溫度，提高了光伏發(fā)電的效率。具體的，所述太陽能電池120可通過導(dǎo)熱膠粘貼在所述集熱管110的表面上，以提高所述太陽能電池120與所述集熱管110之間的熱傳導(dǎo)效率。較好的是，所述集熱管110優(yōu)選銅 管、鋁管等金屬管，以進(jìn)ー步提高與所述集熱管110內(nèi)部導(dǎo)熱介質(zhì)之間的熱傳導(dǎo)效率。結(jié)合圖2所示，圖2是本專利技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件的結(jié)構(gòu)示意圖。在所述集熱管Iio的下方設(shè)置有凹面聚光鏡200,所述集熱管110位于所述凹面聚光鏡200的焦點處。以提高所述集熱管110下半表面上的太陽能電池的光照強(qiáng)度。具體的，所述集熱管110可設(shè)置為直線式圓柱管，所述凹面聚光鏡200可設(shè)置為直線式柱狀弧面鏡，柱狀弧面鏡的焦點位于圓柱管的軸心線上。較好的是，所述凹面聚光鏡200的表面可涂覆有反光材料層。以進(jìn)ー步提高位于所述集熱管110下半表面上的太陽能電池的光照強(qiáng)度，進(jìn)而進(jìn)一步提高發(fā)電效率。結(jié)合圖3所示，圖3是本專利技術(shù)熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件的跟蹤變換裝置連接示意圖。所述凹面聚光鏡200和所述集熱管110均設(shè)置在可通過太陽能跟蹤器發(fā)出的定位信息變換角度和方向的跟蹤變換裝置上。具體的，所述跟蹤變換裝置包括支撐在所述凹面聚光鏡200和所述集熱管110端部的四根連桿300，每根連桿300上設(shè)置有ー個信號連接所述太陽能跟蹤器的電機(jī)A、B、C或D，用于根據(jù)所述太陽能跟蹤器通過經(jīng)緯度和GPS定位太陽所發(fā)出的定位信息控制所述凹面聚光鏡200和所述集熱110的角度和方向?qū)崟r朝向太陽，以達(dá)到發(fā)電產(chǎn)熱最大化的目的。其中，具體跟蹤時通過太陽能跟蹤器發(fā)出的定位信息來控制ABCD四個電機(jī)的啟停，電機(jī)A和C的動作一致，電機(jī)B和D的動作一致，電機(jī)A和B的動作同步，電機(jī)C和D的動作同步，即電機(jī)A往上推連桿的同時，電機(jī)B往下拉連桿；電機(jī)B往上推連桿的同時，電機(jī)A往下拉連桿；電機(jī)C往上推連桿的同時，電機(jī)D往下拉連桿；電機(jī)C往上推連桿的同時，電機(jī)D往下本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】
一種熱電聯(lián)產(chǎn)光伏光熱組件，包括太陽能電池和集熱管，其特征在于：所述太陽能電池設(shè)置在所述集熱管的表面上，所述集熱管的內(nèi)部流動有導(dǎo)熱介質(zhì)，在所述集熱管的下方設(shè)置有凹面聚光鏡，所述集熱管位于所述凹面聚光鏡的焦點處，所述凹面聚光鏡和所述集熱管均設(shè)置在可通過太陽能跟蹤器發(fā)出的定位信息變換角度和方向的跟蹤變換裝置上。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李明杰，徐寧，邱泉，馮超，幸晴文，宗凱麗，
申請(專利權(quán))人：深圳藍(lán)波幕墻及光伏工程有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：