[发明专利]一种简易式光伏-光热-热电综合利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及太阳能利用技术领域，更具体地说，涉及一种简易式光伏-光热-热电综合利用系统。

背景技术

太阳能集热技术不断发展创新，在国民经济的各个领域中广泛应用，特别在民用领域，太阳灶的应用已经得到人们的认可，给人们的生活带来了实实在在的方便。普通太阳能光伏电池发电的原理是太阳光透过盖板和EVA照射到光伏电池上，光伏电池吸收透过的太阳光能后，不到20％转换出电能，其余转换成热量，被电池组件吸收，最后散失在空气中。如果不能加以利用，一方面造成较大的浪费，另一方面热量被光伏组件吸收会使电池板温度升高，降低发电效率的同时缩短了电池组件的寿命。

跟随国家政策的发展趋势，民用的太阳能光伏发电系统将会成为常见的普通家电，且太阳能光伏发电系统会朝着发电、热水、煮饭等多元化发展。目前，现有的太阳能光伏发电系统已具有同时进行发电和热水的功能，但缺少与其他太阳能利用装置的有效组合，不能最大限度的将太阳能使用到生活中，例如中国专利申请号：201320450118.5，申请日：2013年7月26日，发明创造名称为：一种太阳能光伏-光热-热电综合利用系统，该申请案公开了一种太阳能光伏-光热-热电综合利用系统，包括集热器、光热保温桶组件和光伏热电控制电路，集热器中的玻璃盖板、EVA填充层、背板、第一传热板、热电芯片、第二传热板、绝热材料层通过铝合金边框层压固定；光热保温桶组件包括第一水泵、第二水泵、第一级保温桶、水位兼温度传感器、温控装置、电磁阀、第二级保温桶和辅助加热装置，第二级保温桶内部设置有辅助加热装置；集热器中的太阳能电池片与热电芯片并联后连接至控制器，控制器分别与蓄电池、逆变器相连接，逆变器与负载相连。该专利方案能够同时进行发电和热水，但是系统结构复杂，缺少聚光设备，对太阳能的利用有限，而且热水传输过程中散失热量较多。

又如中国专利申请号：201420221311.6，申请日：2014年4月30日，发明创造名称为：一种太阳灶聚光式光伏光热发电综合利用装置，该申请案包括光伏光热温差发电锅炉、聚光式太阳灶和太阳灶及锅炉支架组件，聚光式太阳灶将收集到的太阳光反射给光伏光热温差发电锅炉；顶部光伏发电组件和底部光伏发电集热器分别位于炉体的顶端和底端，底部光伏发电集热器与炉体之间还设置有温差发电片，均用于太阳能光伏发电。该专利方案将集热器与炉体结合，并利用太阳灶聚集光能。但该方案中的光伏组件直接固定在锅炉的上下端，受锅炉自身高度影响，热水在锅炉内部循环效率较低。

此外，本方案申请人在2015年1月28日所提交的申请号为2015100446498的专利方案中也涉及到太阳能光伏-光热-热电技术的应用，但经过发明人的多次探索，发现该方案仍存在以下缺点：1)集热水管与温差发电片接触面积有限，温差发电效率低，同时水管不能最大限度的吸收热量，热水传输管路繁琐，需要多次水箱转换；2)所使用的绝热材料阻挡热量向外部散失，但集热水管单位时间内所吸收热量有限，剩余热量留存在集热器组件内部使组件温度升高，会对集热器组件产生降效减寿的副作用。基于上述原因，本方案发明人对原方案进行多次探索改进，以求太阳能得到更好的利用。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中太阳能综合利用装置结构复杂、发电集热效率低的不足，提供了一种简易式光伏-光热-热电综合利用系统，本发明的技术方案，简化了集热发电组件的内部构造和系统组成，通过各个装置有机组合，实现了光伏发电、温差发电和光能制热的功能，增加了太阳能利用率，提高了集热发电效率，降低了成本。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种简易式光伏-光热-热电综合利用系统，包括支撑架、聚光装置、集热发电组件和热水收集装置，所述的聚光装置和集热发电组件安装在支撑架上，聚光装置所汇聚光线照射在集热发电组件外表面；所述集热发电组件包括边框、光伏组件、集热水箱和热电组件，通过边框将光伏组件、集热水箱和热电组件压紧固定，其中：

所述光伏组件包括太阳能电池片、EVA填充层、上玻璃盖板和背板，所述背板通过导热胶贴附在集热水箱上表面，EVA填充层设置在上玻璃盖板与背板之间，太阳能电池片均匀分布在EVA填充层中；所述热电组件包括背封板和温差发电片，所述温差发电片被背封板压靠在集热水箱下表面，并在温差发电片两侧填充导热胶；所述集热水箱进水端通过输水管与储水管道相连通，集热水箱排水端通过输水管与热水收集装置相连通。