一种可在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统技术方案

技术编号:41379773 阅读:22 留言:0更新日期:2024-05-20 10:22
本发明专利技术公开了一种在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统。非均匀集热器由高导热性能材料制成,上表面使用太阳能吸热涂层,使其具有高太阳能吸收效率和热导率。当太阳能经菲涅尔透镜汇聚在非均匀集热器上表面时,被太阳能吸热涂层吸收并传导至热电器件表面。因使用具有高导热性能的材料,集热器的毕渥数Bi趋近于零,集热器底部温度均匀,使热电器件接收热流为均匀热流,进而消除非均匀光照带来的不利影响。本发明专利技术可根据光照强度选择集热器尺寸,且能无差别接收不同辐照均匀度的光照,使系统获得最佳输出性能;解决了热电器件热侧的局部温度过高带来的寿命减少或失效问题,提高了太阳能热电发电系统运行的安全系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能,特别是涉及一种可在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统


技术介绍

1、太阳能因其分布广泛、取之不尽用之不竭且洁净安全等优点,倍受大众青睐,具有十分广阔的应用前景。相应的太阳能光伏发电、热电发电等技术受到了广泛的关注与重视。太阳能热电发电系统利用热电器件直接将太阳能转化为电能,此过程不需要任何介质,具有结构简单、无机械运动部件、无噪音和副产物等优势。其中,热电器件的冷热侧温差是决定太阳能热电系统发电效率的决定参数,通常使用聚光设备使热电器件保持高的发电温差以提高系统发电效率。然而,使用聚光设备汇聚的太阳能通常是不均匀的(bachhav cy.study on design and performance enhancement of fresnel lens solarconcentrator.materials today:proceedings,2022,56:2873-2879)。不均匀光照辐射会使热电器件热侧温度分布不均匀,从而产生热应力,进而引起材料开裂,最终导致热电器件性能和使用寿命下降甚至失效的不良后本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种可在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统,其特征在于,包括菲涅尔透镜(1)、非均匀集热器(2)、热电器件(3)、冷却系统(4);所述非均匀集热器(2)上表面涂有太阳能吸热涂层,所述非均匀集热器(2)下表面使用高导热性能的热界面材料与热电器件(3)连接;所述热电器件下表面通过热界面材料连接于冷却系统(4)的水冷板;当太阳辐射经菲涅尔透镜(1)汇聚辐射在非均匀集热器上表面时,热量经非均匀集热器(2)传导至热电器件(3)热侧,此时的热量从非均匀辐射转化为所需的热流分布,从而使热电器件(3)输出性能最高。

2.根据权利要求1所述的一种可在任意非均匀光照条件...

【技术特征摘要】

1.一种可在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统,其特征在于,包括菲涅尔透镜(1)、非均匀集热器(2)、热电器件(3)、冷却系统(4);所述非均匀集热器(2)上表面涂有太阳能吸热涂层,所述非均匀集热器(2)下表面使用高导热性能的热界面材料与热电器件(3)连接;所述热电器件下表面通过热界面材料连接于冷却系统(4)的水冷板;当太阳辐射经菲涅尔透镜(1)汇聚辐射在非均匀集热器上表面时,热量经非均匀集热器(2)传导至热电器件(3)热侧,此时的热量从非均匀辐射转化为所需的热流分布,从而使热电器件(3)输出性能最高。

2.根据权利要求1所述的一种可在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统,其特征在于,根据不同发电输入功率条件选择对应大小底部的集热器,使热电器件(3)热侧获得较高温度,减少热损失。

3.根据权利要求1所述的一种可在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统,其特征在于,所述菲涅尔透镜(1)、非均匀集热器(2)、热电器件(3)、冷却系统(4)各部件自上而下位于同一轴线上,并且除了菲涅尔透镜(1)外,其余部件紧凑接触。

4.根据权利要求1所述的一种可在任意非均匀光照条件下高效稳定运行的聚光太阳能热电发电系统,其特征在于,所述菲涅尔透镜(1)的面积alens和热电器件(3)的面积ate满足ale...

【专利技术属性】
技术研发人员:殷二帅龙英平杨树李强
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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