一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，包括光伏发电装置、温差发电装置、散热装置和辅助装置，光伏发电装置包括太阳能电池板和太阳能聚光器，温差发电装置包括热端绝缘导热板、冷端绝缘导热板和半导体温差电池组，散热装置包括石墨微通道散热器、分流管、集流管、散热泵和散热介质存储装置，所述辅助装置包括支撑架、太阳追踪系统和安装箱；太阳能聚光器设在安装箱外且与安装箱箱壁固定连接，太阳能电池板、绝缘导热板、半导体温差电池组、石墨微通道散热器、分流管、集流管、散热泵设在安装箱内，安装箱安装在支撑架上，支撑架上安装有太阳追踪系统。本实用新型专利技术具有散热效果好，光电转换效率高，自身能耗低等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，包括光伏发电装置、温差发电装置、散热装置和辅助装置，光伏发电装置包括太阳能电池板和太阳能聚光器，温差发电装置包括热端绝缘导热板、冷端绝缘导热板和半导体温差电池组，散热装置包括石墨微通道散热器、分流管、集流管、散热泵和散热介质存储装置，所述辅助装置包括支撑架、太阳追踪系统和安装箱；太阳能聚光器设在安装箱外且与安装箱箱壁固定连接，太阳能电池板、绝缘导热板、半导体温差电池组、石墨微通道散热器、分流管、集流管、散热泵设在安装箱内，安装箱安装在支撑架上，支撑架上安装有太阳追踪系统。本技术具有散热效果好，光电转换效率高，自身能耗低等优点。【专利说明】一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统
本专利技术涉及一种光伏光热发电装置，特别涉及一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统。
技术介绍
目前，太阳能光伏发电系统主要使用的是晶体硅太阳能光伏电池，其主要缺点表现为转换效率低，且电池的光电转换效率受温度影响比较严明显，而且不能在高温下使用，其原因在于普通硅电池板在高倍聚光的太阳光下，一段时间后太阳能电池板就会起泡，太阳能电池板也会被氧化，此外由于起泡后受热不均匀，太阳能电池板还会发生爆炸，因而在光伏发电系统中为了保证太阳能电池板的发电效率和延长太阳能电池板的使用寿命，通常会对太阳能电池板散热。为了提高光伏光热发电系统的性价比，除了开发新型的太阳能电池板之外，就需对太阳能光伏光热系统进行散热降温，而传统的散热方式耗能少的效率低，效率高的耗能多，而且多数散热装置并不能使太阳能电池板的硅光片整体均匀降温，通常会出现局部过热、硅光片损坏的现象。而光伏光热复合发电系统，也通常会因为散热装置的散热效率和能耗使得整个光伏光热复合发电系统的实用性降低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的不足，本技术的目的在于提供一种既可低能耗高效散热且能使太阳能电池板整体均匀散热又能在提高太阳能电池板的光电转换效率的同时提高半导体温差电池组发电输出功率的纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统。本技术的技术方案是这样实现的:一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，包括光伏发电装置、温差发电装置、散热装置和辅助装置，所述光伏发电装置包括太阳能电池板和太阳能聚光器，所述温差发电装置包括热端绝缘导热板、冷端绝缘导热板和半导体温差电池组，所述散热装置包括石墨微通道散热器、分流管、集流管、散热泵和散热介质存储装置，所述辅助装置包括支撑架、太阳追踪系统和安装箱；所述太阳能聚光器设置在所述安装箱外且与所述安装箱箱壁固定连接，所述太阳能电池板、所述热端绝缘导热板、所述冷端绝缘导热板、所述半导体温差电池组、所述石墨微通道散热器、所述分流管、所述集流管和所述散热泵分别设置在所述安装箱内，所述安装箱固定安装在所述支撑架上，所述支撑架上安装有所述太阳追踪系统；所述太阳能电池板受光面与所述太阳能聚光器固定连接，所述热端绝缘导热板设在所述太阳能电池板背光面与所述半导体温差电池组热端之间，所述半导体温差电池组设在所述热端绝缘导热板和所述冷端绝缘导热板之间，所述冷端绝缘导热板设在所述半导体温差电池组和所述石墨微通道散热器之间，所述石墨微通道散热器与所述安装箱内壁之间设有所述分流管和所述集流管；所述散热泵的出液端与所述分流管进液端连接导通，所述分流管的出液端与所述石墨微通道散热器的进液端连接导通，所述石墨微通道散热器的出液端与所述集流管的进液端连接导通，所述集流管出液端与所述散热介质存储装置的进液端连接导通；所述石墨微通道散热器内左右相邻或上下相邻的两个流体通道中散热介质的流动方向相反。上述纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，所述太阳能电池板与所述热端绝缘导热板之间、所述热端绝缘导热板与所述半导体温差电池组之间、所述半导体温差电池组与所述冷端绝缘导热板之间以及所述冷端绝缘导热板与所述石墨微通道散热器的受热面之间设有导热硅胶垫圈，所述导热硅胶垫圈内部空腔内填满有导热硅脂。上述纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，所述半导体温差电池组为N型半导体块和P型半导体块相间串联而成的电池组。上述纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，所述分流管大于或等于四根，所述集流管的数量大于等于四根。上述纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，所述安装箱箱壁上开设有散热孔，所述安装箱箱壁内侧设有防尘纱网。本专利技术的有益效果是:1.本技术中的石墨微通道散热器不仅可以有效使太阳能电池板的硅光片均匀降温，使天阳能电池板在正常的工作温度范围内发电，还可以使半导体温差电池组冷热两端保持较大的温差，从而使之保持较高的发电输出功率，同时避免硅光片局部过热起泡甚至导致太阳电池板爆炸的情况出现，从而提高了本技术的使用安全性。2.由于采用了石墨微通道散热装置，本技术的自身能耗进一步降低，输出功率相对增加，从而使之性能进一步提高。【专利附图】【附图说明】图1为本技术纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统的整体结构示意图；图2为本技术纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统的安装箱内部结构示意图；图3为本技术纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统的半导体温差电池结构与工作原理示意图；图4为本技术纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统的石墨微通道散热器结构示意图；图5为本技术纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统的石墨微通道散热器A-A向结构示意图；图6为本技术纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统的散热装置工作原理图。图中，1-安装箱，2-支撑架，3-太阳追踪系统，4-太阳能电池板，5-太阳能聚光器，6-半导体温差电池组，7-热端绝缘导热板，8-冷端绝缘导热板，9-导热硅胶垫圈，10-石墨微通道散热器，11-导热硅脂，12-P型半导体块，13-N型半导体块，14-热端金属导电板，15-冷端金属导电板,16-第一散热板,17-第二散热板,18-第三散热板,19-隔离板,20-扰流板，21-流体第一通道，22-流体第二通道，23-集流管，24-分流管，25-散热泵，26-散热介质存储装置，27-散热孔。【具体实施方式】如图1、图2和图6所示，本技术一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，包括发电装置、温差发电装置、散热装置和辅助装置，其中所述光伏发电装置包括太阳能电池板4和太阳能聚光器5，所述温差发电装置包括热端绝缘导热板7、冷端绝缘导热板8和半导体温差电池组6，所述散热装置包括石墨微通道散热器10、分流管24、集流管23、散热泵25和散热介质存储装置26，所述辅助装置包括支撑架2、太阳追踪系统3和安装箱I。如图1所示，所述太阳能聚光器5设置在所述安装箱I外且与所述安装箱I箱壁固定连接，所述安装箱I固定安装在所述支撑架2上，所述支撑架上2安装有所述太阳追踪系统3。如图2和图6所示，所述太阳能电池板4、所述热端绝缘导热板7、所述冷端绝缘导热板8、所述半导体温差电池组6、所述石墨微通道散热器10、所述分流管24、所述集流管23和所述散热泵25分别设置在所述安装箱I内，所述太阳能电池板4受光面与所述太阳能聚光器5固定连接，所述热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米流体石墨微通道冷却的太阳能光伏光热系统，其特征在于，包括光伏发电装置、温差发电装置、散热装置和辅助装置，所述光伏发电装置包括太阳能电池板(4)和太阳能聚光器(5)，所述温差发电装置包括热端绝缘导热板(7)、冷端绝缘导热板(8)和半导体温差电池组(6)，所述散热装置包括石墨微通道散热器(10)、分流管(24)、集流管(23)、散热泵(25)和散热介质存储装置(26)，所述辅助装置包括支撑架(2)、太阳追踪系统(3)和安装箱(1)；所述太阳能聚光器(5)设置在所述安装箱(1)外且与所述安装箱(1)箱壁固定连接，所述太阳能电池板(4)、所述热端绝缘导热板(7)、所述冷端绝缘导热板(8)、所述半导体温差电池组(6)、所述石墨微通道散热器(10)、所述分流管(24)、所述集流管(23)和所述散热泵(25)分别设置在所述安装箱(1)内，所述安装箱(1)固定安装在所述支撑架(2)上，所述支撑架(2)上安装有所述太阳追踪系统(3)；所述太阳能电池板(4)受光面与所述太阳能聚光器(5)固定连接，所述热端绝缘导热板(7)设在所述太阳能电池板(4)背光面与所述半导体温差电池组(6)热端之间，所述半导体温差电池组(6)设在所述热端绝缘导热板(7)和所述冷端绝缘导热板(8)之间，所述冷端绝缘导热板(8)设在所述半导体温差电池组(6)和所述石墨微通道散热器(10)之间，所述石墨微通道散热器(10)与所述安装箱(1)内壁之间设有所述分流管(24)和所述集流管(23)；所述散热泵(25)的出液端与所述分流管(24)进液端连接导通，所述分流管(24)的出液端与所述石墨微通道散热器(10)的进液端连接导通，所述石墨微通道散热器(10)的出液端与所述集流管(23)的进液端连接导通，所述集流管(23)出液端与所述散热介质存储装置(26)的进液端连接导通；所述石墨微通道散热器(10)内左右相邻或上下相邻的两个流体通道中散热介质的流动方向相反。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫素英，姜鑫，王胜捷，田瑞，史志国，仲伟浩，李彦洁，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15