聚光光伏太阳能发电、供热机制造技术

本实用新型专利技术属于太阳能开发利用的领域，特别是一种聚光光伏太阳能发电、供热机。一种聚光光伏太阳能发电、供热机，包括，太阳能透镜群聚光系统、发电系统、供热系统及跟踪系统；所述的太阳能透镜群聚光系统，由单体的凸透镜，经阵列组合形成透镜群；所述的发电系统采用能承受1000倍聚光光照的III-V族半导体电池；相对晶硅芯片，产生同样电能，很少的III-V族半导体电池就可实现；所述的跟踪系统，具有实时、自动跟踪太阳光轴的功能，以获得太阳能的最大能效值；聚光光伏电池的散热问题，是一直困惑业内的一道技术难题，本实用新型专利技术采用水冷散热的技术方案，从根本上破解了这道难题，并能可靠地获得发电、供热二种太阳能的转换能量。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于太阳能开发利用的领域，特别是一种聚光光伏太阳能发电、供热机。
技术介绍
太阳是一个十分巨大的能源，它送到地球的光功率就有12万TW。与此相比，现在人类社会的总能耗约13TW，全世界发电装机容量不到4TW，都比太阳送到地球的光功率小得多。地球上的所有石油资源相应的能量，只相当太阳在一天半时间内供应给地球的光能。再者，由于能源危机以及对环境污染的忧虑，一些发达国家早在上世纪七十年代，就开始投资于工业开发太阳能。我国是太阳能资源丰富的国家之一。我国有荒漠面积108万平方公里，主要分布在光照资源丰富的西北地区。太阳能的利用分为间接利用太阳能和和直接利用太阳能二种，如间接利用的有化石能源、生物质能；直接利用有集热器(平板型集热器、聚光式集热器)、太阳能电池等。太阳能电池已发展到现在的三代技术，国内三安光电已经做到1000倍聚光，相应的DBC使用了导热系数较A1203更高的AlN材料，然而，聚光后产生的大量的热量制抑了芯片的经常运作，成为聚光式集热器急需解决的课题。
技术实现思路
本专利技术之目的，是向社会公开一种光伏发电采用水冷散热的方法。水冷散热，不但轻松地解决了光伏发电的散热难题，还大量获得宝贵的热量资源，打破“鱼和熊掌不可兼得”的习惯思维。一种聚光光伏太阳能发电、供热机，包括，太阳能透镜群聚光系统、发电系统、供热系统及跟踪系统；所述的太阳能透镜群聚光系统，由单体的凸透镜，经阵列组合形成透镜群；所述的发电系统采用能承受1000倍聚光光照的II1-V族半导体电池；相对晶硅芯片，产生同样电能，很少的II1-V族半导体电池就可实现；所述的跟踪系统，具有实时、自动跟踪太阳光轴的功能，以获得太阳能的最大能效值；聚光光伏电池的散热问题，是一直困惑业内的一道技术难题，本专利技术采用水冷散热的技术方案，从根本上破解了这道难题，并能可靠地获得发电、供热二种太阳能的转换能量，刷新了“鱼和熊掌不可兼得”定论。本专利技术的优点在于。能效率高，发电、供热兼得。本专利技术的聚光光伏太阳能发电、供热机，由于采用了水冷散热技术，克服了高聚光太阳能电池散热的难题，在聚光光伏太阳能发电、供热机获得最高发电量的同时，还得到应水冷散热而获得的热量，可谓一举双得，从而，大大提高了太阳能的转换率。自动校准，实时跟踪。实时精准跟踪阳光，是太阳能集热器工作效率的决定因素，本专利技术的聚光光伏太阳能发电、供热机，具有实时、自动调整与太阳光轴相平行的功能，使太阳能集热器的向阳面始终保持与太阳光轴处于垂直的状态；实时跟踪、高聚光大阳能电池、水冷散热综合技术的应用，保障了聚光光伏太阳能发电、供热机，获得最大功效值。结构紧凑，模块化生产。聚光光伏太阳能发电、供热机，结构紧凑、采用模块化制造；本专利技术由是由A模块单元、B模块单元、C模块单元、D模块单元四块模块单元(18)组合而成的一台主机，生产制造、售后服务相对简单容易。制造简易，成本低廉。本专利技术聚光光伏太阳能发电、供热机的透镜群，采用树脂注塑成形，制造方便，可大规模生产，造价相对低廉。本专利技术的主要器材都是常规的原器件，方便器材的采购及产品的制造。本专利技术的技术方案是这样实现的。一种聚光光伏太阳能发电、供热机，包括，聚光系统、发电系统、供热系统及跟踪系统；所述的聚光系统，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成聚光光伏太阳能发电、供热机的透镜群；所述的聚光光伏太阳能发电、供热机上，安装有具实时、自动跟踪太阳光轴功能的阳光轴跟踪机(15)，以获得太阳能的最大能效值，所述的聚光系统，包括，自攻螺丝(I)、阳光轴(2)、透镜群支架(3)、透镜群(4)、模块单元(18);所述的发电系统，包括，光伏电池(6)、安装板(7)、聚焦点(9);所述的供热系统，包括，低温管口(5)、水冷散热片(8)、水冷散热器(10)、连接螺栓(11)、密封垫(12)、水箱(13)、高温管口(14);所述的跟踪系统，包括，阳光轴跟踪机(15)、跟踪机柱(16)、跟踪机座(17)及模块单元(18);其特征在于所述的聚光系统，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成聚光光伏太阳能发电、供热机的透镜群(4);所述的透镜群(4)，由自攻螺丝(I)固定安装于透镜群支架(3)上；所述的透镜群(4)形成聚焦点(9)的位置上，设有安装板(7)，光伏电池(6)安装于其上；所述的安装板(7)，与透镜群支架(3)及水冷散热片(8)系是一体成形的元器件；所述的光伏电池(6)的中心轴与透镜的中心轴保持一致，以保证聚焦点(9)能汇集于光伏电池(6)的中心点上；所述的水冷散热器(10)，通过连接螺栓(11)，与其等效结构的水箱(13)相连接，水冷散热器(10)与水箱相连接的层面上，设有密封垫(12);所述的水箱(13)上，设有低温管口(5)及高温管口(14);所述的阳光轴跟踪机(15)、具有实时、自动跟踪太阳光轴的功能；所述的阳光轴跟踪机(15)位于整机的中心，以保持机器的重力平衡；所述的阳光轴跟踪机(15)与跟踪机柱(16)相连接，跟踪机柱(16)与跟踪机座(17)相连接；所述的聚光光伏太阳能发电、供热机的主体，是由是由A模块单元、B模块单元、C模块单元、D模块单元四块模块单元(18)组合而成的。所述的发电系统中的光伏电池(6)，采用的是能达到1000倍聚光的II1-V族半导体芯片；所述的II1-V族半导体芯片具有极高的光电转换效率，相对晶硅芯片，产生同样多的电能，只需很少的II1-V族半导体芯片就可完成，可大幅节省制造及发电成本。所述的水冷散热器(10 )，是集透镜群支架(3 )、光伏电池(6 )的安装板(7 )及水冷散热片(8)于一体的元器件所述的透镜群支架(3)，位于综合体的上方，透镜群支架(3)呈方型的箱式结构，方型的箱式结构的沿口上，设有透镜群(4)的安装孔，通过自攻螺丝(I)将透镜群(4)固定在透镜群支架(3)上；所述的呈箱式结构水冷散热器(10)的箱底部，充当光伏电池(6)的安装板(7)。所述的安装于安装板(7 )上的光伏电池(6 )，其数量与安装于透镜群支架(3 )上的透镜群(4)的透镜数是一致的，透镜的中轴线与光伏电池(6)的中心保持严格的一致，光伏电池(6 )与透镜群(4 )之间的高度即是透镜的焦距，透镜的聚焦点(9 )，汇集于光伏电池(6 )的中心位置上。进一步，所述的安装板(7)的下方，设有水冷散热片(8);所述的水冷散热片(8)伸入水箱(13)中。所述的水冷散热片(8)，以安装于其上的光伏电池(6)实行分组，各组的水冷散热片(8)之间，设有一片较长的散热片，以控制水流的移动方向；所述的水箱(13)的上下方，分别设有低温管口(5)及高温管口(14)。所述的透镜群(4)采用采用透明度极好的树脂注塑成形；透镜群(4)中的透镜，是以上下对称、“纵列横行”布局阵列于上、下壳体上的；所述的上下对称的的上壳体(108)和下壳体(109)，采用超声波热合，形成壳体群的主体。 所述的阵列式树脂注塑成形的透镜群(4)，包括，注液管(101)、镜外面积(102)、连通孔(103)、榫扣线(104)、壳体群(105)、热合线(106)、排气管(107)、上壳体(108)、下壳体(109)。所述的上壳体(108)和下壳体(109)上，设有呈凸面圆形状的壳体群(105);所述的上壳体(108)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚光光伏太阳能发电、供热机，包括，聚光系统、发电系统、供热系统及跟踪系统；所述的聚光系统，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成聚光光伏太阳能发电、供热机的透镜群；所述的聚光光伏太阳能发电、供热机上，安装有具实时、自动跟踪太阳光轴功能的阳光轴跟踪机（15），以获得太阳能的最大能效值，所述的聚光系统，包括，自攻螺丝（1）、阳光轴（2）、透镜群支架（3）、透镜群（4）、模块单元（18）；所述的发电系统，包括，光伏电池（6）、安装板（7）、聚焦点（9）；所述的供热系统，包括，低温管口（5）、水冷散热片（8）、水冷散热器（10）、连接螺栓（11）、密封垫（12）、水箱（13）、高温管口（14）；所述的跟踪系统，包括，阳光轴跟踪机（15）、跟踪机柱（16）、跟踪机座（17）及模块单元（18）；其特征在于：所述的聚光系统，由单体的凸透镜，经阵列组合，形成聚光光伏太阳能发电、供热机的透镜群（4）；所述的透镜群（4），由自攻螺丝（1）固定安装于透镜群支架（3）上；所述的透镜群（4）形成聚焦点（9）的位置上，设有安装板（7），光伏电池（6）安装于其上；所述的安装板（7），与透镜群支架（3）及水冷散热片（8）系是一体成形的元器件；所述的光伏电池（6）的中心轴与透镜的中心轴保持一致，以保证聚焦点（9）能汇集于光伏电池（6）的中心点上；所述的水冷散热器（10），通过连接螺栓（11），与其等效结构的水箱（13）相连接，水冷散热器（10）与水箱（13）相连接的层面上，设有密封垫（12）；所述的水箱（13）上，设有低温管口（5）及高温管口（14）；所述的阳光轴跟踪机（15）、具有实时、自动跟踪太阳光轴的功能，以获得太阳能的最大能效值；所述的阳光轴跟踪机（15）位于整机的中心，以保持机器的重力平衡；所述的阳光轴跟踪机（15）与跟踪机柱（16）相连接，跟踪机柱（16）与跟踪机座（17）相连接；所述的聚光光伏太阳能发电、供热机的主体，是由A模块单元、B模块单元、C模块单元、D模块单元四块模块单元（18）组合而成的。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李万红，李正，
申请(专利权)人：李万红，
类型：实用新型
国别省市：