[发明专利]一种热电联供系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能光伏发电领域，更具体的说是涉及一种热电联供系统。

背景技术

中国能源需求的急剧增长打破了中国长期以来自给自足的能源供应格局，这就使得未来中国能源供给对国际市场的依赖程度越来越高，因此大力发展新能源和可再生能源已成为中国21世纪发展国民经济和建设小康社会刻不容缓的主要任务和战略目标。其中，最具代表性的是太阳能的利用，太阳能供热、太阳能光伏发电利用在中国能源可持续发展中占有重要地位，是解决中国能源危机的重要组成部分。

在采用太阳能电池发电过程中，为了提高太阳能电池的发电效率，必须适当的降低太阳能电池的温度，现有技术中通常是在太阳能电池的背面直接通有流体，利用流体来降低太阳能电池表面的温度，采用的流体一般为循环水，这样流体吸收太阳能电池表面的热量后，自身的温度也得到了升高，将这些升温的流体储存在储热水箱中，即可利用储热水箱为用户提供热能，便实现了热电联供。

但是，由于用来降温的流体是直接与太阳能电池接触的，若要提高系统的发电效率必须降低太阳能电池表面的温度，而要最大限度的降低太阳能电池表面的温度，就必须采用温度较低的流体来对太阳能电池表面降温，但由于流体流经太阳能电池表面时，所吸收的热量是有限的，即流体流经太阳能电池表面后升高的温度是一定的，一旦采用温度较低的流体流经太阳能电池表面，就会导致储存在储热水箱中的流体温度整体下降，从而不能为用户提供高品质的热能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高效太阳能热电联供系统，解决了现有技术中太阳能热电联供系统在提供电能的同时获得的热能品质不够高的问题。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

本发明实施例公开了一种热电联供系统，包括太阳能电池和储热水箱，还包括：设置于太阳能电池背面的热管，所述热管内具有传热工质，所述热管包括：

与太阳能电池背面相接触的蒸发端；

与储热水箱中的流体进行热交换的冷凝端；

连接所述蒸发端和所述冷凝端的传输管路。

优选的，所述传热工质常温下为液态，其汽化温度低于太阳能电池发电时的表面温度，液化温度高于所述储热水箱中流体的温度。

优选的，所述热管还包括，设置于所述冷凝端的换热翅片。

优选的，所述热管还包括，设置于所述蒸发端的恒压阀。

优选的，所述热管中的传热工质为水，所述热管的材质为铜。

优选的，所述热管中的传热工质为氨，所述热管的材质为铝。

优选的，所述热管的蒸发端底部与太阳能电池背面之间采用耐高温的绝缘导热胶连接。

优选的，所述热电联供系统中的连接管路采用保温材料包裹。

优选的，所述热电联供系统还包括：

聚光反射镜；

与聚光反射镜相连的控制跟踪轴；

与控制跟踪轴相连的跟踪控制器。

优选的，所述跟踪控制器的跟踪方式为闭环跟踪。

优选的，所述系统还包括位于储热水箱和热管之间的冷水管中的温差循环泵。

优选的，所述太阳能电池为三结砷化镓电池。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明实施例提供的热电联供系统由于在太阳能电池背面增加了热管作为传热装置，热管中装有液态的传热工质，传热工质的汽化温度低于太阳能电池发电时表面的温度，液化温度高于流体的温度。太阳能电池发电时，利用传热工质分别和太阳能电池表面及流体进行热量交换，避免了流体和太阳能电池的直接接触，解决了在保证发电效率的同时不能提供高品质的热能的问题。

太阳能电池发电时，太阳能电池表面温度升高，太阳能电池背面热管中液态传热工质吸收太阳能电池表面的热能，在给太阳能电池表面降温的同时迅速汽化，被汽化的传热工质沿热管的传输管路上升到热管的冷凝端，将自身的热量传递给温度相对较低的流体，同时，释放热量后的传热工质又重新冷凝成液体，在重力作用下流回热管蒸发端。