一种光伏热电一体式综合发电装置制造方法及图纸

技术编号:15441159 阅读:127 留言:0更新日期:2017-05-26 06:23
本发明专利技术公开了一种光伏热电一体式综合发电装置,包括高温集热系统、光伏发电模块和光热热电发电模块,光热热电发电模块包括自循环式热量传递系统和热电转换系统;高温集热系统包括装置主体,装置主体包括集热密封腔,集热密封腔由内表面涂有绝热层的金属外壁和双层减反增透膜透明夹板形成,热量传递系统包括金属密闭空腔,由设于集热密封腔13的下腔室的集液器6和吸热段7,以及设于集热密封腔13背光外侧的冷凝腔9和回流段8依次首尾连接形成,热电转换系统包括热电转换器10和散热器11。本明采用光伏/光热发电与自循环热量传递系统相结合的方式生产光伏热电一体式综合发电装置来提高太阳能综合利用率,结构简单,可靠性高。

Photovoltaic thermoelectric integrated integrated power generation device

The invention discloses a photovoltaic thermoelectric integrated integrated power generation device, including high temperature heat collecting system, photovoltaic module and photothermal thermoelectric modules, photothermal thermoelectric modules including self circulation type heat transfer system and thermoelectric conversion system; high temperature heat collecting system comprises a device main device body comprises a heat sealing cavity, heat sealing the inner surface is coated with a metal cavity wall insulation layer and double layer antireflection antireflection film transparent plywood formed, heat transfer system includes a metal sealed cavity, a liquid trap set by heat sealing cavity 13 of the chamber 6 and the heat absorbing section 7, and a heat collecting condensation cavity seal cavity outside of the 9 and 13 backlight the regeneration section 8 are sequentially connected end to end forming, thermoelectric conversion system including thermoelectric converters 10 and 11 radiator. The photovoltaic and photothermal power generation system and the self circulation heat transfer system are combined to produce the photovoltaic integrated power generation device to improve the comprehensive utilization rate of the solar energy, and the structure is simple and the reliability is high.

【技术实现步骤摘要】
一种光伏热电一体式综合发电装置
本专利技术涉及太阳能发电装置,具体涉及一种光伏热电一体式综合发电装置。
技术介绍
太阳能发电是现代社会中重要的能量来源。光伏发电和光热发电是太阳能发电的两种不同手段,一般情况下,光伏发电主要为大规模、独立式发电系统,光热发电主要为槽式和塔式高温发电系统,综合发电效率均低于25%。太阳能集液器是光伏发电装置中最常见的设备,优化结构设计、提高太阳能余热利用率是提高太阳能综合利用率的重要手段。目前实际生产中提高光伏系统太阳能利用率的方式主要为:1.研究更高光电转换率的光伏材料,这种方法优点是使用方便,但是研发周期长、研究成本高是限制快速提高太阳能综合利用率的重要瓶颈。2.光伏/热水综合利用系统,利用光伏发电后剩余的太阳能资源对水进行加热,进行生产应用。这种方法是结构简单、成本低,但是生产出来热水温度较低、流量小、仅仅能满足一定的家用热水供应,无法获得更高品位的能源。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种光伏热电一体式综合发电装置,能有效地提高太阳能综合利用率、简化结构设计、不耗费外界能源的综合发电装置。为了实现上述目的,本专利技术采取的技术方案是:一种光伏热电一体式综合发电装置,包括高温集热系统、光伏发电模块和光热热电发电模块,所述的光热热电发电模块包括自循环式热量传递系统和热电转换系统;所述的高温集热系统包括装置主体,所述装置主体包括集热密封腔,所述集热密封腔由内表面涂有绝热层的金属外壁和双层减反增透膜透明夹板形成,双层减反增透膜透明夹板设于集热密封腔的腔室壁上表面,所述集热密封腔内设有将集热密封腔分隔为上腔室和下腔室的吸热金属板;所述的光伏发电模块设于集热密封腔的上腔室;所述热量传递系统包括金属密闭空腔,其由设于集热密封腔的下腔室的集液器和吸热段,以及设于集热密封腔背光外侧的冷凝腔和回流段依次首尾连接形成,其中吸热段的一端连通集液器,其另一端穿过集热密封腔的下腔室底部连通冷凝腔,回流段的一端连通冷凝腔,回流段的另一端穿过集热密封腔的下腔室底部连通集液器;所述冷凝腔顶部设有用于对金属密闭空腔进行抽真空或填充载体工质的真空充液口;所述热电转换系统包括热电转换器和散热器,其中热电转换器的一端连接冷凝腔,其另一端连接散热器。所述的载热工质选自丙酮、乙醇、甲醇和水中的一种,符合相应太阳能集液器和自循环热量传递系统的管道设计的蒸发温度和对应压力,并能具有较高的热容量。所述自循环式热量传递系统充有载体工质的充液比为30~60%。所述装置主体放置的倾斜角度>30°。所述双层减反增透膜透明夹板之间设有薄膜电池或多晶硅面板,用于增加太阳光的透过率。所述金属密闭空腔处于-30~150℃的温度及0.1~1000kPa压力环境下,以保证密封效果。所述真空充液口上设有用于控制其开闭的阀门。所述吸热段和回流段均设于并联的金属管上。所述并联的金属管的孔径小于16mm,以提高热量吸收率。所述并联的金属管为圆直管型或蛇形管型。与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:一种光伏热电一体式综合发电装置,采用光伏/光热发电与自循环热量传递系统相结合的方式生产光伏热电一体式综合发电装置,在高温集热系统内设置光伏发电模块、自循环热量传递系统和热电转换系统,利用光伏发电后剩余太阳能驱动系统运行,通过载热工质的液相变与气相变,将高温热量源源不断的传递至热电转换系统处进行发电,提高太阳能综合利用率;同时采用本专利技术既可以降低太阳能光伏发电模块温度,提高发电效率,延长使用寿命,又可以将剩余热量再次利用,提高太阳能综合利用率,不含运动部件,不消耗外界能源、结构简单,可靠性高,模块化生产成本低。附图说明图1本专利技术光伏热电一体式综合发电装置的整体结构示意图;图2为本专利技术光伏热电一体式综合发电装置的金属管为圆直管型时集热密封腔的正面结构示意图;图3本专利技术光伏热电一体式综合发电装置的金属管为为蛇型管型时集热密封腔的正面结构示意图。其中,1、金属外壁;2、绝热层;3、吸热金属板;4、双层减反增透膜透明夹板;5、光伏发电模块;6、集液器;7、吸热段;8、回流段;9、冷凝腔;10、热电转换器;11、散热器;12、真空充液口;13、集热密封腔。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的说明。本专利技术一种光伏热电一体式综合发电装置通过对高温集热系统、光伏发电系统、自循环式热量传递系统和热电转换系统等的综合配置,充分利用所吸收太阳能能量,同时运行光伏发电和光热/热电发电两种发电模式。一种光伏热电一体式综合发电装置,如图1所示,包括高温集热系统、光伏发电模块5和光热热电发电模块,所述的光热热电发电模块包括自循环式热量传递系统和热电转换系统;所述的高温集热系统包括装置主体,所述装置主体包括集热密封腔13,所述集热密封腔13由内表面涂有绝热层2的金属外壁1和双层减反增透膜透明夹板4形成,各部件采用焊接和压紧连接的方式固定,金属外壁1采用不锈钢等耐腐蚀材料制成,通过绝热措施使集热密封腔13形成一个热量黑洞,减少热量损失,同时还可防止雨水、灰尘等杂质进入集热密封腔13内。双层减反增透膜透明夹板4设于集热密封腔13的腔室壁上表面,所述集热密封腔13内设有将集热密封腔13分隔为上腔室和下腔室的吸热金属板3;上腔室放置光伏发电模块5,下腔室放置集液器6和吸热段7,金属外壁1底部顶端和底端均开孔。作为实施例,本专利技术可采用薄膜电池或多晶硅面板固定于双层减反增透膜透明夹板之间,增加太阳光的透过率。所述的光伏发电系统包括光伏发电模块5,所述的光伏发电模块5设于集热密封腔13的上腔室。所述热量传递系统包括金属密闭空腔,所述金属密闭空腔处于-30~150℃的温度及0.1~1000kPa压力环境下,以保证密封效果。其由设于集热密封腔13的下腔室的集液器6和吸热段7,以及设于集热密封腔13背光外侧的冷凝腔9和回流段8依次首尾连接形成,其中吸热段7的一端连通集液器6,其另一端穿过金属外壁1底部顶端的孔连通冷凝腔9,回流段8的一端连通冷凝腔9,其另一端穿过金属外壁1底部低端的孔连通集液器6;所述冷凝腔9顶部设有用于对金属密闭空腔进行抽真空或填充载体工质的真空充液口12,通过真空充液口12可对金属密闭空腔进行抽真空和充液操作,冷凝腔9和真空充液口12均由耐腐蚀金属材料制成,集液器6、吸热段7、冷凝腔9和真空充液口12通过焊接或法兰方式固定连接,真空充液口12上设有用于控制其开闭的阀门,以使金属密闭空腔在常态下保持真空状态。所述热电转换系统包括热电转换器10和散热器11,冷凝腔9与热电转换器10以及散热器11依次紧密连接,并在连接部分采用导热膏等材料填充,优选的,所述散热器11可由铜、铝等导热材料制成,具体的,由铜和铝两种材料经过胀管和挤压等工艺配合而成,上覆微通道散热片,既可以提高的散热能力,又能降低的生产成本。为使蒸发温度和对应压力均符合相应高温集热系统和自循环热量传递系统的管道设计,并具有较高的热容量,优选的,所述的载热工质选自丙酮、乙醇、甲醇和水中的一种。为获得更高的太阳能综合利用率,要根据本专利技术所在地的地理位置、太阳高度角以及温度等环境参数,计算设计特定的载热工质、充液比和放置的倾斜角度。优选的,根据阳光辐射强度、设置热电转换器功率以及太阳高度角等参数计算和前期本文档来自技高网...
一种光伏热电一体式综合发电装置

【技术保护点】
一种光伏热电一体式综合发电装置,其特征在于,包括高温集热系统、光伏发电模块(5)和光热热电发电模块,所述的光热热电发电模块包括自循环式热量传递系统和热电转换系统;所述的高温集热系统包括装置主体,所述装置主体包括集热密封腔(13),所述集热密封腔(13)由内表面涂有绝热层(2)的金属外壁(1)和双层减反增透膜透明夹板(4)形成,双层减反增透膜透明夹板(4)设于集热密封腔(13)的腔室壁上表面,所述集热密封腔(13)内设有将集热密封腔(13)分隔为上腔室和下腔室的吸热金属板(3);所述的光伏发电模块(5)设于集热密封腔(13)的上腔室;所述热量传递系统包括金属密闭空腔,其由设于集热密封腔(13)的下腔室的集液器(6)和吸热段(7),以及设于集热密封腔(13)背光外侧的冷凝腔(9)和回流段(8)依次首尾连接形成,其中吸热段(7)的一端连通集液器(6),其另一端穿过集热密封腔(13)的下腔室底部连通冷凝腔(9),回流段(8)的一端连通冷凝腔(9),回流段(8)的另一端穿过集热密封腔(13)的下腔室底部连通集液器(6);所述冷凝腔(9)顶部设有用于对金属密闭空腔进行抽真空或填充载热工质的真空充液口(12);所述热电转换系统包括热电转换器(10)和散热器(11),其中热电转换器(10)的一端连接冷凝腔(9),其另一端连接散热器(11)。...

【技术特征摘要】
1.一种光伏热电一体式综合发电装置,其特征在于,包括高温集热系统、光伏发电模块(5)和光热热电发电模块,所述的光热热电发电模块包括自循环式热量传递系统和热电转换系统;所述的高温集热系统包括装置主体,所述装置主体包括集热密封腔(13),所述集热密封腔(13)由内表面涂有绝热层(2)的金属外壁(1)和双层减反增透膜透明夹板(4)形成,双层减反增透膜透明夹板(4)设于集热密封腔(13)的腔室壁上表面,所述集热密封腔(13)内设有将集热密封腔(13)分隔为上腔室和下腔室的吸热金属板(3);所述的光伏发电模块(5)设于集热密封腔(13)的上腔室;所述热量传递系统包括金属密闭空腔,其由设于集热密封腔(13)的下腔室的集液器(6)和吸热段(7),以及设于集热密封腔(13)背光外侧的冷凝腔(9)和回流段(8)依次首尾连接形成,其中吸热段(7)的一端连通集液器(6),其另一端穿过集热密封腔(13)的下腔室底部连通冷凝腔(9),回流段(8)的一端连通冷凝腔(9),回流段(8)的另一端穿过集热密封腔(13)的下腔室底部连通集液器(6);所述冷凝腔(9)顶部设有用于对金属密闭空腔进行抽真空或填充载热工质的真空充液口(12);所述热电转换系统包括热电转换器(10)和散热器(11),其中热电转换器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘培岑继文蒋方明
申请(专利权)人:中国科学院广州能源研究所
类型:发明
国别省市:广东,44

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