一种太阳能热电联产装置，包括聚光透镜和分光器，太阳光经聚光透镜后进入分光器分为两路，一路入射至光伏电池发电，另一路入射至热电模块的热端实现温差发电，热电模块的冷端安装散热供热器，同时起到对热电模块散热以及对外供热的作用；本实用新型专利技术实现了太阳能的综合利用，将太阳光谱分为两路，光伏和热电模块均对外供电，发电效率高，且利用热电模块的冷端散热量对外供热，整体的太阳能利用效率高；热电模块冷端的温度可以在100℃内变化，因此，可以供热的温度范围广，并且整个装置的结构简单紧凑、成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热电联产装置
本技术属于太阳能利用
，特别涉及一种太阳能热电联产装置。
技术介绍
随着经济社会的不断发展，能源需求与日俱增，化石能源存在污染日益严重且不可再生的问题，发展清洁可再生的能源势在必行。太阳能储量丰富，是一种环保清洁的可再生能源，具有资源充足、长寿、分布广泛、安全、清洁、技术可靠等优点。我国幅员广大，有着丰富的太阳能资源。据估算，我国陆地每年接受太阳能辐射能约50X 115MJ,全国太阳能辐射总量约为3350?8370MJ/m2，中值为5860MJ/m2。因此，开发利用太阳能对我国今后的能源发展有着十分重要的意义。 我国开发利用太阳能已有几十年的历史，特别是太阳能热水器已成为世界上生产和销售的第一大国，截止2013年底，我国光伏电站装机容量已达16.5GW，光伏电池的产量也达到世界产量的一半。尽管如此，太阳能的热电联产装置却十分稀少。所谓太阳能热电联产，就是利用太阳能同时发电和供热，提高太阳能的利用效率，降低成本，且使用范围更广，是一种更为高效的大规模太阳能利用技术，该技术的推广将对节能减排、保护环境有着十分重要的意义。 现有技术方案中，也有太阳能热电联产的装置。申请号为200810117063.X的专利技术专利“高效低成本太阳能热电联产系统”，采用反射聚光器将太阳光汇聚于吸热滤光器，滤光器内腔中盛装热媒，吸收一部分太阳光能量，剩余的部分透射到光伏电池发电。该装置仅是光伏电池发电，另外，反射聚光焦点在吸热滤光器内，进入光伏电池时已经发散，电池的发电效率低。申请号为200710063481.0的专利技术专利“太阳能光电光热一体化聚集器”、申请号为201220068262.8的技术专利“太阳能光伏光热复合组件”以及申请号为201220090618.8的技术专利“一种光伏光热一体化组件”，三者的基本结构较为类似，均是在光伏电池的背面安装散热供热器，利用光伏电池本身的余热进行供热。申请号为201110103847.9的专利技术专利“太阳能光伏热电制热模块及光伏热电热水系统”、申请号为201010214752.X的专利技术专利“一种光热混合发电及热利用一体化的太阳能综合利用系统”，两者均是一种叠层式的结构，光伏电池、热电芯片组以及散热器三者层叠在一起，热电芯片利用光伏电池的余热发电，散热器则进一步利用余热供热。申请号为200880025371.8的专利技术专利“太阳能热电和太阳能热的热电联产”，是吸收太阳辐射传递给热电模块发电，热电模块的冷端热量进行供热。 这些现有的技术方案中，多采用层叠的技术方案，利用光伏电池板的余热进行发电或供热:(I)光伏电池背面安装散热器；(2)光伏电池背面安装热电芯片组，芯片组的冷端再安装散热器。这样的方式，受限于光伏电池本身的温度限制，余热的品质较低，供热温度一般不超过50°C，背面安装的热电芯片组由于温差过低，发电功率和效率均很低。申请号为200810117063.X的专利技术专利“高效低成本太阳能热电联产系统”，也采用了层叠方式，但散热供热器即文中所提到的吸热滤光器，是放置于光伏电池表面，但由于太阳光的反射聚光焦点在吸热滤光器内，进入光伏电池的光已经发散，发电效率低，此外，同样的原因，供热温度一般不超过50°C。申请号为200880025371.8的专利技术专利“太阳能热电和太阳能热的热电联产”，仅使用热电芯片组发电，而并未采用光伏电池，整体的发电效率较低。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种太阳能热电联产装置，采用分光的方式，将聚焦后的太阳光分割成两路，发电效率高，且整体的太阳能利用率高，此外，可以提供更高品质的热量，供热温度可以在100°c以内变化，扩大供热范围。 为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是: 一种太阳能热电联产装置，包括聚光透镜I和分光器2，太阳光经聚光透镜I后进入分光器2分为两路，一路入射至光伏电池3发电，另一路入射至热电模块5的热端实现温差发电，热电模块5的冷端安装散热供热器6，同时起到对热电模块5散热以及对外供热的作用。 所述聚光透镜I使用超白玻璃或透明塑料制作而成，聚光比在100和1000之间。 所述入射至光伏电池3的一路光主要包括可见光和波长在1.1微米以下的近红外光部分；另一路光为剩余波段，主要包括远红外和紫外部分，全部入射至热电模块5。 所述热电模块5采用单级热电芯片或多级级联的热电芯片组。 所述热电芯片的制作材料随温度而不同，应用在300 °C以内环境采用碲化铋，300°C到500°C之间环境采用碲化铅，5000C以上环境采用锑化钴。 所述热电模块5的热端设置有对紫外光及红外光具有高吸收特性的吸收涂层4。 所述散热供热器6包括一个带有进水/气口 7和出水/气口 8的空腔9，空腔9中有翅片组，翅片组采用板翅片10或针翅片11形式。 所述散热供热器6使用金属材料加工而成，以铜或者铝为主。 所述散热供热器6的散热供热介质是水或者空气，为建筑物提供热水或者热风。 与现有技术相比，本技术的有益效果是: 1、实现了太阳能的综合利用，将太阳光谱分为两路，光伏和热电模块均对外供电，发电效率高，且利用热电模块的冷端散热量对外供热，整体的太阳能利用效率高。热电模块冷端的温度可以在100 °c内变化，因此，可以供热的温度范围广。 2、整个装置的结构简单紧凑、成本低。 【附图说明】 图1是本技术的结构示意图。 图2是本技术散热供热器的结构示意图。 图3是本技术板翅式散热器的结构示意图。 图4是本技术针翅式散热器的结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例详细说明本技术的实施方式。 如图1所示，一种太阳能热电联产装置，包括聚光透镜I和分光器2，聚光透镜I使用超白玻璃或透明塑料制作而成，聚光比在100和1000之间。太阳光经聚光透镜I后进入分光器2分为两路，一路光主要包括可见光和波长在1.1微米以下的近红外光部分，入射至光伏电池3发电；另一路光为剩余波段，主要包括远红外和紫外部分，全部入射至热电模块5的热端实现温差发电。为了提高热电模块5对光线的利用效率，热电模块5的热端涂覆有对紫外光及红外光具有高吸收特性的吸收涂层4，热电模块5的冷端安装散热供热器6，同时起到对热电模块5散热以及对外供热的作用。 热电模块5采用单级热电芯片或多级级联的热电芯片组，热电芯片的制作材料随温度而不同，应用在300 0C以内环境采用碲化铋，300 0C到500 °C之间环境采用碲化铅，500°C以上环境采用锑化钴。 如图2、图3和图4所示，散热供热器6的主体9为一个空腔，空腔两端分别是进水/气口 7和出水/气口 8，内部则是翅片组，可采用板翅片10或针翅片11等形式。散热供热器6整体使用金属材料加工而成，以铜或者铝为主。散热供热介质是水或者空气，为建筑物提供热水或者热风。 本技术的制作方法为:采用超白玻璃制作一个聚光比满足要求的聚光透镜1，然后采用复合材料制作一个分光器2，接着购买光伏电池3和热电模块5，在热电模块的热端喷涂一层已商用的吸收涂层4，同时根据散热和供热的需求，设计出散热供热器6，内部的翅片可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能热电联产装置，其特征在于，包括聚光透镜(1)和分光器(2)，太阳光经聚光透镜(1)后进入分光器(2)分为两路，一路入射至光伏电池(3)发电，另一路入射至热电模块(5)的热端实现温差发电，热电模块(5)的冷端安装散热供热器(6)，同时起到对热电模块(5)散热以及对外供热的作用。
【技术特征摘要】
1.一种太阳能热电联产装置，其特征在于，包括聚光透镜(I)和分光器(2)，太阳光经聚光透镜(I)后进入分光器(2)分为两路，一路入射至光伏电池(3)发电，另一路入射至热电模块(5)的热端实现温差发电，热电模块(5)的冷端安装散热供热器(6)，同时起到对热电模块(5)散热以及对外供热的作用。2.根据权利要求1所述太阳能热电联产装置，其特征在于，所述聚光透镜(I)使用超白玻璃或透明塑料制作而成，聚光比在100和1000之间。3.根据权利要求1所述太阳能热电联产装置，其特征在于，所述入射至光伏电池(3)的一路光主要包括可见光和波长在1.1微米以下的近红外光部分；另一路光为剩余波段，主要包括远红外和紫外部分，全部入射至热电模块(5)。4.根据权利要求1所述太阳能热电联产装置，其特征在于，所述热电模块(5)采用单级热电芯片或多级级联的热电芯片组。5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：金安君，许世森，李启明，彭文博，刘大为，朱连峻，高虎，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，中国华能集团公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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