一种高参数太阳能分光谱利用系统技术方案

本实用新型专利技术公开的一种高参数太阳能分光谱利用系统，属于太阳能综合利用技术领域。包括集热装置、分光凹面镜、若干太阳能电池和若干换热装置；集热装置设在分光凹面镜的热辐射波段光束聚焦处；若干太阳能电池随形连接在分光凹面镜背面的光谱响应波段光束传播路线上；换热装置连接在太阳能电池背面；若干换热装置通过换热介质循环系统与集热装置连接。本实用新型专利技术通过对太阳光线进行分光处理并分别利用，能够对太阳能进行充分利用，显著提高系统的出口水温，大幅度提升整套系统的综合利用效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种高参数太阳能分光谱利用系统


[0001]本技术属于太阳能综合利用
，具体涉及一种高参数太阳能分光谱利用系统。

技术介绍

[0002]太阳能是极具应用前景的清洁能源，光伏光热综合利用技术为太阳能利用效率最高的主要形式之一。光伏光热综合利用技术是将光伏模块通过机械或化学粘合剂等方法在光伏电池背后设置换热系统，利用换热系统将热量导出，降低光伏电池组件温度，提升光伏电池组件效率，同时提供一定温度的热水(约80℃以下)，实现热电联供，提升系统的太阳能综合利用效率。
[0003]然而受到光伏组件的高效点使用温度限制，光伏光热综合利用系统的出口水温只能被限制在低品位的热能(80℃以下)，应用场景有限。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种高参数太阳能分光谱利用系统，能够对太阳光线进行分光处理并分别利用，显著提高系统的出口水温，大幅度提升整套系统的综合利用效率。
[0005]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]本技术公开了一种高参数太阳能分光谱利用系统，包括集热装置、分光凹面镜、若干太阳能电池和若干换热装置；集热装置设在分光凹面镜的热辐射波段光束聚焦处；若干太阳能电池随形连接在分光凹面镜背面的光谱响应波段光束传播路线上；换热装置连接在太阳能电池背面；若干换热装置通过换热介质循环系统与集热装置连接。
[0007]优选地，所述换热介质循环系统包括介质供给罐、低温介质储罐和高温介质储罐，介质供给罐与换热装置连接，换热装置分别与集热装置和低温介质储罐连接，集热装置与高温介质储罐连接，低温介质储罐连接至低温用户，高温介质储罐连接至高温用户。
[0008]进一步优选地，集热装置、换热装置、低温介质储罐和高温介质储罐分别设有温度检测装置。
[0009]进一步优选地，高温介质储罐设有压力检测装置。
[0010]优选地，分光凹面镜上设有光照传感器，分光凹面镜连接有转角调节机构和俯仰角调节机构。
[0011]优选地，太阳能电池为晶硅电池、非晶硅电池、钙钛矿电池或砷化镓电池。
[0012]优选地，换热装置为印刷电路板式换热器。
[0013]优选地，集热装置为管式换热器。
[0014]优选地，集热装置外部设有吸热涂层。
[0015]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0016]本技术公开的一种高参数太阳能分光谱利用系统，通过分光凹面镜对太阳光
线进行分光处理，将可激发太阳能电池产生光生伏打效应的太阳光线和不可激发太阳能电池产生光生伏打效应的太阳光线分成光谱响应波段光线和热辐射波段光线。光谱响应波段光线投射到太阳能电池上激发太阳能发电，热辐射波段光线投射到集热系统上蓄热。通过上述的分光技术，一方面，可有效避免热辐射波段光线干扰光谱响应波段的发电过程，且能避免热辐射波段光线投射到太阳能电池上引起的太阳能电池组件升温(太阳能电池组件的发电效率随着其工作温度的升高而降低)，从而提高太阳能电池组件的发电效率。另一方面，集热系统蓄集热辐射波段光线的热量升温，其温度不受太阳能电池工作温度的限制，可实现高温供热(常规太阳能热电联供技术的供热温度受限于太阳能电池的工作温度)。
[0017]进一步地，换热介质循环系统设置有低温介质储罐和高温介质储罐两级储罐，能够根据用户实际需要输出不同温度等级的介质。
[0018]更进一步地，换热装置、集热装置、低温介质储罐和高温介质储罐分别设有温度检测装置，能够实时监控各处温度，控制系统的进程。
[0019]更进一步地，由于高温介质储罐的介质为高温高压，压力检测装置能够实时监测，保证系统安全。
[0020]进一步地，分光凹面镜上设有光照传感器，能够实时监测太阳光的接收强度，并通过转角调节机构和俯仰角调节机构，保证整个系统对太阳光的最大利用率。
[0021]进一步地，换热装置采用印刷电路板式换热器，结构紧凑，耐高温、耐高压，效率高，且寿命长。
[0022]进一步地，集热装置采用管式换热器，结构简单、便于安装维护，换热效率高。
[0023]进一步地，集热装置外部设有吸热涂层，能够提高热能利用率。
附图说明
[0024]图1为本技术的整体结构示意图。
[0025]图中：1
‑
集热装置、2
‑
分光凹面镜、3
‑
太阳能电池、4
‑
换热装置，5
‑
入射太阳光、6
‑
热辐射波段光束、7
‑
光谱响应波段光束。
具体实施方式
[0026]下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细描述，其内容是对本技术的解释而不是限定：
[0027]本技术的高参数太阳能分光谱利用系统，包括集热装置1、分光凹面镜2、若干太阳能电池3和若干换热装置4；集热装置1设在分光凹面镜2的热辐射波段光束聚焦处；若干太阳能电池3随形连接在分光凹面镜2背面的光谱响应波段光束传播路线上；换热装置4连接在太阳能电池3背面；若干换热装置4通过换热介质循环系统与集热装置1连接。
[0028]分光凹面镜2采用镀有一层分光谱材料的凹面透射镜，太阳光线照射到分光谱材料上时，长波热辐射波段太阳光线反射聚焦到集热装置1上，短波光谱响应波段透过分光谱材料和凹面透射镜，照射到设置于分光谱装置后面的太阳能电池3上激发光生伏打效应。
[0029]在本技术的一个较优的实施例中，所述换热介质循环系统包括介质供给罐、低温介质储罐和高温介质储罐，介质供给罐与换热装置4连接，换热装置4分别与集热装置1和低温介质储罐连接，集热装置1与高温介质储罐连接，低温介质储罐连接至低温用户，高
温介质储罐连接至高温用户。优选地，集热装置1、换热装置4、低温介质储罐和高温介质储罐分别设有温度检测装置。优选地，高温介质储罐设有压力检测装置。
[0030]在本技术的一个较优的实施例中，分光凹面镜2上设有光照传感器，分光凹面镜2连接有转角调节机构和俯仰角调节机构。
[0031]在本技术的一个较优的实施例中，太阳能电池3为晶硅电池、非晶硅电池、钙钛矿电池或砷化镓电池。
[0032]在本技术的一个较优的实施例中，换热装置4为印刷电路板式换热器。
[0033]在本技术的一个较优的实施例中，集热装置1为管式换热器。
[0034]在本技术的一个较优的实施例中，集热装置1外部设有吸热涂层。
[0035]上述高参数太阳能分光谱利用系统的工作方法，包括：
[0036]入射太阳光5投射到分光凹面镜2上，分成光谱响应波段光束7(透射光线)和热辐射波段光束6(反射聚焦光线)，太阳能电池3设置于分光凹面镜2的背面，光谱响应波段光束7透过分光凹面镜2进入到太阳能电池3，激发太阳能电池3产生光生伏打效应发电。
[0037]太阳能电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高参数太阳能分光谱利用系统，其特征在于，包括集热装置(1)、分光凹面镜(2)、若干太阳能电池(3)和若干换热装置(4)；集热装置(1)设在分光凹面镜(2)的热辐射波段光束聚焦处；若干太阳能电池(3)随形连接在分光凹面镜(2)背面的光谱响应波段光束传播路线上；换热装置(4)连接在太阳能电池(3)背面；若干换热装置(4)通过换热介质循环系统与集热装置(1)连接。2.根据权利要求1所述的高参数太阳能分光谱利用系统，其特征在于，所述换热介质循环系统包括介质供给罐、低温介质储罐和高温介质储罐，介质供给罐与换热装置(4)连接，换热装置(4)分别与集热装置(1)和低温介质储罐连接，集热装置(1)与高温介质储罐连接，低温介质储罐连接至低温用户，高温介质储罐连接至高温用户。3.根据权利要求2所述的高参数太阳能分光谱利用系统，其特征在于，集热装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：付康丽，韩伟，左芳菲，姚明宇，陆续，宋晓辉，姬海民，杨晓，杨路，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：