本发明专利技术公开了一种聚光太阳能装置，包括反射镜结构、接收装置和盖板玻璃。其中反射镜结构包括一次反射镜，用于接收太阳光线的；二次反射镜，用于接收由一次反射镜反射的太阳光线。其中二次反射镜布置于一次反射镜的空间内。接收装置布置于一次反射镜的底部，且位于二次反射镜反射光线路径位置，接收由二次反射镜反射的太阳光线。其中反射镜结构、接收装置和盖板玻璃构成密闭聚光单元。本发明专利技术结构性能可靠、强度高、成本低廉、寿命长，并且可以阵列安装，进行规模化应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种聚光太阳能装置。
技术介绍
太阳能作为一种洁净、环保的能源，长期以来人们一直致力于 对其的开发和利用。特别是近年来，由于油价的不断攀升和对环境保护要求的提高，以及大气二氧化碳排放量的限制，各国更加努力地开展了太阳能利用方面的研究，这就对太阳能应用设备中的关键部件，特别是太阳能接收的效率和制造成本提出了更高的要求。聚光具有低成本的优点，但光学跟踪成本较高。光学聚光系统中主要有透射聚光和反射聚光两种；其中透射镜大部分由有机材料制作而成；反射聚光镜由玻璃弯曲成型或注塑而成等；其外部表面暴露在大气、风沙中，严重影响可靠性及使用寿命。目前商业化的太阳能聚集装置主要为反射聚光镜结构，用于光热的聚集装置为线性聚焦的槽式结构，抛物槽开口很大，抗风能力差，对支撑结构提出很高的要求，表面的清洁度很难保证，且不易清洗，且焦线位置布置的集热管布置于反射镜面的上部，对反射镜有遮光影响，不易制作过大，且由于接收面积大，无法采取保温措施，散热损失量大。用于光伏的太阳能聚集装置见报道为蝶式聚集装置，且蝶式聚光反射镜的清洁度亦很难保证，工作时间长后效率下降显著，抗风、抗沙性能低下，支撑结构强度要求高，且常见于单台控制和单台安装，推广不便；再者，太阳能光伏电池光电转化效率为10% 40%，在运行的过程中，未被利用的太阳辐射大部分被光伏电池转化成热量，导致电池温度升高，导致发电效率降低(据统计电池组件温度每升高IK输出电量降低O. 2% O. 5% )，而且光伏电池长期在高温下工作会迅速老化、缩短使用寿命，因此光伏电池中的热量需要及时排出。目前光伏电池常用的冷却方法包括空气冷却方式和水冷却方式两种。典型的水冷却系统由换热器、水箱、若干连接阀门等部件组成，虽然换热效率高，但存在结构复杂、成本高且易于产生工质渗漏和绝缘等问题。因此，如何获得一种结构稳定、运行安全和成本低廉，且具有优良聚光效果的太阳能装置，已经成为太阳能利用领域中的一个很关键的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决太阳能聚光装置的结构稳定性、实用性以及可靠性问题，以及光伏电池的散热问题。为解决上述问题，本专利技术提供了一种聚光太阳能装置，包括反射镜结构、接收装置和盖板玻璃。其中反射镜结构包括一次反射镜，用于接收太阳光线的；二次反射镜，用于接收由一次反射镜反射的太阳光线。其中二次反射镜布置于一次反射镜的空间内。接收装置布置于一次反射镜的底部，且位于二次反射镜反射光线路径位置，接收由二次反射镜反射的太阳光线。其中反射镜结构、接收装置和盖板玻璃构成密闭聚光单元。在进一步的实施方式中，所述密闭聚光单元的整体机械结构具有一定抗压性能，以抵抗因外部温度的变化引起的内部气压的变化，且密闭聚光单元内部充有保护气体进一步的实施方式中，所述密闭聚光单元内设置有气压平衡装置。在进一步的实施方式中，所述盖板玻璃受布置于一次反射镜的曲面镜底部和/或侧边的支撑结构所支撑。在进一步的实施方式中，多个所述密闭聚光单元规律阵列布置，通过盖板玻璃、支撑结构及密闭聚光单元背部的刚性支撑构件所固定和支撑，构成聚光单元组合的立体复合结构，大大增加整体强度，有利于低成本布置安装。进一步的实施方式中，背部的刚性支撑构件为板状结构；优选为钢化玻璃板，与盖板玻璃形成双板平行布局，在增强整体强度的同时，形成空气流通的导流通道，加大空气流动速度，增强散热。 在进一步的实施方式中，所述一次反射镜由金属薄板冲压而成。在进一步的实施方式中，多个所述一次反射镜在同一张大金属薄板上冲压获得，形成一体的多个一次反射镜阵列与盖板玻璃形成聚光单元组合。在进一步的实施方式中，所述聚光太阳能装置可以应用于太阳能光伏领域，所述接收装置为光伏电池装置；所述光伏电池装置包括单片光伏电池片，焊接在一次反射镜底部，位于二次反射镜的射出光线路径上，接收所述二次反射镜反射的太阳光；所选用的光伏电池片为砷化镓电池、单晶硅聚光电池、CIGS聚光薄膜电池等多种光电转换电池。辅助聚光器布置于所述光伏电池周围，用以将部分未直接入射的光线，再次反射至光伏电池装置内，增加光线入射的容差率。在进一步的实施的方式中，所述光伏电池装置包括至少两片光伏电池片布置于所述一次反射镜之上，且多片光伏电池片与所述一次反射镜之间设置有薄的绝缘导热层，多片光伏电池片相互串并联，形成光伏电池组，接收所述二次反射镜反射的太阳光；通过串并联组合降低产生的高电流，减少传导过程中的压降和功率损失。在进一步的实施方式中，所述光伏电池装置还可以包括基板，所述基板布置于所述一次反射镜的底部，位于二次反射镜的射出光线路径上；其中至少两片光伏电池片布置于所述基板之上；且所述多片光伏电池片与基板之间设置有薄的绝缘导热层。在进一步的实施方式中，所述基板为金属基板。优选地，所述金属基板为铝或铜合金基板。在进一步的实施方式中，所述聚光太阳能装置还包括散热装置，所述散热装置布置于所述基板的背部，由所述一次反射镜的金属冲压薄片和另一底部金属冲压薄片复合中空构成；且中空部分填充有介质。在进一步的实施方式中，所述底部金属冲压薄片在冲压时形成凹凸点和向内或向外形成一定尺寸的凹凸翅片结构，以增加散热面积。在进一步的实施方式中，在所述底部金属冲压薄片的外表面向下布置一定尺寸的翅片(焊接或粘接或压接等固定方式)，以增加散热面积。在进一步的实施方式中，所述底部金属冲压薄片在冲压时，冲压薄片向上形成一定尺寸的加强筋，以增强散热装置的机械强度。反射镜薄板与底部薄板两层间通过底部层的凹凸点和/或凹凸翅片用焊接或粘接方式固定连接，增加整体强度。在进一步实施的方式中，所述光伏电池组的输出正负两极中的一极连接于金属的反射镜结构，将电能传送出单元。在进一步实施的方式中，所述介质选择在常压附近为低沸点的介质，所述介质接收光伏电池的多余的热量，在较低温度点，例如100°c以内，相变成气态向高端运行，冷却成液态后回流至所述散热装置底部，迅速完成单个散热循环，具有优异的热量传导扩散性能。需要特别指出的是该散热装置的整个散热循环过程都在近似一个大气压的压力范围完成，具体为0. 75 I. 25个大气压范围，散热装置的双层薄板形成的空间结构不刻意通过增加厚度的方法加大承压能力，以节省材料成本，并且使吸热相变温度点基本恒定，散热效果稳定。优选地，所述介质为丙酮或乙醇或水。优选地，所述介质为丙酮、乙醇和水的两者或三者混合物。优选地，所述介质中具有添加剂，例如缓蚀剂。 在进一步的实施方式中，所述聚光太阳能装置为二维点式光伏聚光装置，其所述一次反射镜的曲面镜面形为抛物线的一部分绕平行于自身中心轴的旋转轴旋转而获得，具有焦点或环形焦线；曲面镜的面型可通过不同的形状结构，例如，圆形，椭圆形或矩形等形状沿旋转轴线方向截取旋转的抛物面而获得在进一步的实施方式中，所述二次反射镜的曲面镜为至少一条平面内连续的直线拟合获得，使光线经过二次反射镜后汇聚点产生发散，以在接收面上获得更加均匀的太阳光入射。在进一步的实施方式中，所述二次反射镜的曲面镜为柱面镜，截面面型为抛物面、椭圆面或双曲线的一部分，也或是多条直线拟合而获得。在进一步的实施方式中，所述聚光太阳能装置为一维线性光伏聚光装置，其所述一次反射镜的曲面镜为柱面镜，截面面型为抛物面型的一部分或其它汇聚面型或多种本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.ー种聚光太阳能装置，包括反射镜结构(2)、接收装置(5)和盖板玻璃(6)，其特征在于所述反射镜结构(2)包括接收太阳光线的一次反射镜(3)和接收由所述一次反射镜(3)反射的太阳光线的二次反射镜(4)，所述二次反射镜(4)布置于所述一次反射镜(3)的空间内，所述接收装置(5)布置于所述一次反射镜(3)的底部，且位于所述二次反射镜(4)反射光线路径位置，接收由所述二次反射镜(4)反射的太阳光线，所述反射镜结构(2)、接收装置(5)和盖板玻璃(6)构成密闭聚光単元。2.根据权利要求I所述的聚光太阳能装置，其特征在于所述一次反射镜(3)具有环形的焦线。3.根据权利要求I所述的聚光太阳能装置，其特征在干所述一次反射镜(3)具有两条相互平行的焦线。4.根据权利要求I所述聚光太阳能装置，其特征在于所述反射镜结构(2)包括多个一次反射镜(3)，所述多个一次反射镜(3)阵列布置。5.根据权利要求4所述聚光太阳能装置，其特征在于所述多个一次反射镜(3)被完整的盖板玻璃(6)覆盖。6.根据权利要求4所述聚光太阳能装置，其特征在干所述多个一次反射镜(3)由一个金属板冲压而成。7.根据权利要求I所述聚光太阳能装置，其特征在于所述密闭聚光单元的背部设置刚性支撑构件(8)。8.根据权利要求7所述聚光太阳能装置，其特征在干所述刚性支撑构件(8)为板状结构。9.根据权利要求7所述聚光太阳能装置，其特征在干所述刚性支撑构件(8)为钢化玻璃板。10.根据权利要求I所述的聚光太阳能装置，其特征在于所述二次反射镜(4)的曲面镜的截面为同一平面内至少一条连续的直线拟合。11.根据权利要求I所述聚光太阳能装置，其特征在于所述密闭聚光单元内部充有保护气体。12.根据权利要求I所述的聚光太阳能装置，其特征在于所述密闭聚光单元内设置有气压平衡装置。13.根据权利要求I所述的聚光太阳能装置，其特征在干所述接收装置(5)为光伏电池装置(9)，包括所述一次反射镜(3)底部的单片光伏电池(...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘阳，
申请(专利权)人：刘阳，
类型：发明
国别省市：
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