一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置，固定壳体前部分接收太阳光直射，其上的光伏发电元件利用太阳能进行发电。背部利用移动式槽型聚光器将太阳光聚集到光伏发电元件上进行吸热，结合背面的太阳电池将热能转化成电能。光伏发电产生的余热通过温差电池发电，将废热合理利用。固定壳体中间利用风力制热机将风能转化成热能存储在导热油中，导热油将热量传递给温差电池热端再一次通过温差电池发电，温差电池冷端采用微热板阵列散热。热板阵列散热。热板阵列散热。

A solar and wind heating flat type thermoelectric device based on micro heat pipe

【技术实现步骤摘要】
一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置


[0001]本专利技术涉及一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置，属于可再生能源利用


技术介绍

[0002]太阳能光伏发电发电过程简单，没有机械转动部件，不消耗燃料，不排放包括温室气体在内的任何物质，无噪声、无污染，太阳能资源分布广泛且取之不尽、用之不竭。但现有光伏发电技术转换效率较低，目前晶体硅光伏电池转换效率为13％～17％，非晶硅光伏电池只有5％～8％。太阳能能量密度低，地球表面辐照度最高值约为1.2kw／
㎡
，且绝大多数地区和大多数日照时间内都低于1kw／
㎡
，若采用单片光伏组件占地面积大。单纯的光伏发电系统只能在白天发电，晚上不能发电，且在连续的雾霾、阴雨天气发电量微乎其微，只能间歇性工作，与人类需求不符。现有光伏发电系统只有应用在太阳能资源丰富的地区，其效果才会好。
[0003]太阳能电池的转化效率与自身的运行温度密切相关，其发电效率会随着温度的上升而降低。相关研究表明：电池温度每上升1 K，晶硅电池的光电转化效率就会下降约0．4％，非晶硅电池下降大约0．1％。另外，电池在达到其运行温度上限后，温度每上升10 K，其老化速率将增加一倍。若不能及时散热，其发电效率和使用寿命会比同类型的设备低很多。
[0004]风力发电具有清洁、环境效益好、可再生、永不枯竭、基建周期短、投资少等优点，但是在一些地区、风力发电的经济性不足，许多地区的风力有间歇性，更糟糕的情况是如中国台湾等地在电力需求较高的夏季及白日、是风力较少的时间。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置，以解决现有技术中的相关技术问题。
[0006]一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置，包括散热装置和发电装置；所述散热装置包括集热水箱、流量控制器和流量计、输水铜管；所述发电装置包括滑动固定架、槽型聚光器、固定壳体、风扇、光伏发电元件和搅拌叶片；所述集热水箱与发电装置通过输水铜管相连接，所述流量控制器和流量计设置在输水铜管上；所述槽型聚光器设置在滑动固定架上；所述风扇设置在固定壳体的顶部，所述固定壳体外表面设有若干光伏发电元件，所述搅拌叶片与风扇相连接设置在固定壳体内部；所述光伏发电单元包括光学玻璃、温差发电装置和若干三结太阳能电池；所述温差发电装置采用微热管阵列。
[0007]优选地，所述槽型聚光器与固定壳体成一定角度，槽型聚光器通过反射将太阳光投射到体定壳体上。
[0008]优选地，所述槽型聚光器设有追踪装置，所述追踪装置根据太阳光射入角度调整槽型聚光器角度使太阳光垂直入射聚光器，将太阳光反射到固定壳体背光部分。
[0009]优选地，所述三结太阳能电池背面附有选择性吸收涂层。
[0010]有益效果：本专利技术与现有技术相比，本专利技术的有益效果是风光互补模式有效利用可再生能源资源，提高装置的发电效率，风力发电在太阳光不足时进行补给，实现全天候持续发电。槽型聚光器使得太阳能被固定壳体充分利用，节省空间，节约成本，提高装置发电量。温差发电装置实现废热利用，不仅实现良好散热，延长太阳电池使用寿命，还能够进行第二次发电提高效率。平铺式结构合理利用空间资源，缩小装置占地面积。
附图说明
[0011]图1为本专利技术一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置的整体结构示意图；图2为本专利技术一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置的俯视图；图3为本专利技术一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置的平铺式结构局部示意图；图4为微热管阵列结构示意图；图中：集热水箱1、流量控制器2、流量计3、输水铜管4、滑动固定架5、槽型聚光器6、固定壳体7、风扇8、光伏发电元件9和搅拌叶片10。
具体实施方式
[0012]下面结合附图对本专利技术作若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
[0013]如图1
‑
2所示，一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置，包括散热装置和发电装置；所述散热装置包括集热水箱1、流量控制器2和流量计3、输水铜管4；所述发电装置包括滑动固定架5、槽型聚光器6、固定壳体7、风扇8、光伏发电元件9和搅拌叶片10；所述集热水箱1与发电装置通过输水铜管4相连接，所述流量控制器2和流量计3设置在输水铜管4上；所述槽型聚光器6设置在滑动固定架5上；所述风扇8设置在固定壳体7的顶部，所述固定壳体7外表面设有若干光伏发电元件9，所述搅拌叶片10与风扇8相连接设置在固定壳体7内部；所述光伏发电单元9包括光学玻璃、温差发电装置和若干三结太阳能电池；所述温差发电装置采用微热管阵列。
[0014]优选地，所述槽型聚光器6与固定壳体7成一定角度，槽型聚光器6通过反射将太阳
光投射到体定壳体7上。
[0015]优选地，所述槽型聚光器6设有追踪装置，所述追踪装置根据太阳光射入角度调整槽型聚光器6角度使太阳光垂直入射聚光器，将太阳光反射到固定壳体7背光部分。
[0016]优选地，所述三结太阳能电池背面附有选择性吸收涂层。
[0017]所述光伏发电单元9包括光学玻璃、温差发电装置和三结太阳能电池，三结太阳电池具有极高的转化效率，相比硅太阳电池高50%效率，具有耐高温特性，在高辐照度下任具有很高的转化效率，也适合聚光条件下使用。
[0018]太阳辐射通过直射和槽型聚光器6聚光到光伏发电单元9，三结太阳能电池将一部分能量转化成电能输出到储能设备，另一部分能量变成热能，使三结太阳能电池工作温度升高，在其背面涂覆的选择性吸收材料能够使得热量均匀集中。
[0019]所述温差发电装置是由半导体制成的温差电池组成，布置在光伏发电单元内侧，一共两层。
[0020]所述风扇8和搅拌叶片10构成风力制热机，搅拌叶片位于固定壳体7中心，风力制热机利用高空较大的风能，带动搅拌叶片10搅拌导热油，导热油位于里层温差电池热端，充斥腔体中心，将产生的热量传递给温差电池，实现风力发电。
[0021]所述温差电池其热端两端朝外，分别接收光伏发电元件9和的导热油传递过来的热量。其赛贝克效应较强，体积小，热能转化为电能的效率也较高，因此，可将多个这样的电池组成温差电堆，作为小功率电源。
[0022]参见附图3，微热管阵列中有多个独立运行的微通道，里面通有冷却水，其独特的翅片结构扩大了热管壁与液态工质的接触面积，加速了热量在微热管内部的传递，提高了液态工质的吸热效率，使得温差电池冷端可进行快速的散热进而保证温差电池两端温差。
[0023]以上所述仅是本实用说，在不新型的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来脱离本专利技术的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于微热管的太阳能及风力制热平铺式温差发电装置，其特征在于，包括散热装置和发电装置；所述散热装置包括集热水箱（1）、流量控制器（2）和流量计（3）、输水铜管（4）；所述发电装置包括滑动固定架（5）、槽型聚光器（6）、固定壳体（7）、风扇（8）、光伏发电元件（9）和搅拌叶片（10）；所述集热水箱（1）与发电装置通过输水铜管（4）相连接，所述流量控制器（2）和流量计（3）设置在输水铜管（4）上；所述槽型聚光器（6）设置在滑动固定架（5）上；所述风扇（8）设置在固定壳体（7）的顶部，所述固定壳体（7）外表面设有若干光伏发电元件（9），所述搅拌叶片（10）与风扇（8）相连接设置在固定壳体（7）内部；所述光伏发电单元（9）包括光学玻璃...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯沁盈，李腾宇，周文豪，祁子航，王巍，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：