[实用新型]一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置

说明书

技术领域

本实用新型属于聚光光伏光热综合利用研究领域，涉及一种利用复合抛物面聚光器聚光的聚光热电联产装置，具体涉及一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置。

背景技术

对于光伏光热综合利用的聚光器，目前主要采取槽式、碟式、球面聚光以及菲涅尔聚光技术，这些聚光技术都不能利用太阳散射光；对于槽式、碟式以及球面聚光器，由于他们的聚焦面在反射镜面上侧，安装在焦平面处的光伏电池组件或集热器将遮挡部分入射太阳光，从而减小太阳能的利用率，另外，光伏电池组件或集热器悬空在反射镜面上侧，冷却系统安装不方便，聚光光伏光热系统整体结构的刚性不够，抗风能力差。传统的复合抛物面聚光器虽然能够解决上述槽式、蝶式、球面聚光以及菲涅尔聚光等聚光器的相关问题，但传统的复合抛物面聚光器本身也存在一些问题，比如，太阳光在传统复合抛物面聚光器反射镜体上存在多次反射的情况；传统复合抛物面聚光器抛物面反射镜体用料相对过多，尤其是随着几何聚光比的增加反射镜体用量急剧增加；将光伏电池组件或集热器安装在聚光光斑并不均匀的出光口处导致热电输出性能降低等问题；另外，针对传统复合抛物面聚光器反射镜体用料相对过多的情况，采用了截除传统复合抛物面聚光器1/3～1/2高度的传统截短法，虽然传统截短法减少了复合抛物面聚光器抛物面反射镜体的用料，但是传统截短法是在设计要求几何聚光比的传统复合抛物面聚光器的基础上进行截短，这导致了设计要求几何聚光比的减小，因此降低了截短后复合抛物面聚光器的聚光效率，况且传统截短法并未消除反射镜体上的多次反射情况；传统截短法获得的复合抛物面聚光器仍存在将光伏电池组件或集热器安装在聚光光斑并不均匀的出光口处进而导致热电输出性能降低的问题。前述问题严重制约并降低复合抛物面聚光器及相应聚光热电联产装置的性价比，不利于产业化发展。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，可产生高品位电能的同时，又能提供热能，性价比高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种单次反射复合抛物面聚光器聚光的热电联产装置，包括聚光光伏光热单元阵列、跟踪单元、电回收单元、热回收单元以及控制与监测单元；

所述聚光光伏光热单元阵列包括若干聚光光伏光热单元，聚光光伏光热单元包括聚光器，聚光器为单次反射复合抛物面聚光器，在单次反射复合抛物面聚光器的下方，从上到下依次设置反光板、超白玻璃盖板、上层EVA、晶体硅光伏电池、中层EVA、TPT、下层EVA、散热方管以及保温材料；

所述跟踪单元包括光学传感器、角度仪和太阳辐射表；

所述电回收单元包括光伏逆变器以及与光伏逆变器相连的晶体硅光伏电池；

所述热回收单元包括热流体箱和冷流体箱，冷流体箱经散热方管、与热流体箱相连通；

所述控制与监测单元包括用于数据采集与控制信号输出的室外测控模块以及用于数据显示、分析与储存的室内监控模块，室外测控模块与室内监控模块连接，光伏逆变器、光学传感器、角度仪、太阳辐射表均与室外测控模块相连。

所述跟踪单元还包括底座，底座上设置有支架，聚光光伏光热单元阵列、光学传感器、角度仪和太阳辐射表均设置在支架上。

所述支架为能够调节方向的支架，支架与室外测控模块相连。

所述室外测控模块设置在底座上；所述光伏逆变器通过电缆并入电网，或通过电缆接入离网系统或进行蓄电。

所述热回收单元还包括变频泵、冷流体管、热流体管、流量计、电动调节阀；冷流体箱经变频泵、冷流体管、散热方管、热流体管、流量计、电动调节阀与热流体箱相连通。

所述冷流体箱与变频泵之间设置有冷流体温度传感器，电动调节阀与热流体箱之间设置有热流体温度传感器，冷流体温度传感器、热流体温度传感器均与室外测控模块相连。

所述单次反射复合抛物面聚光器的入光孔宽度与出光孔宽度的比值为几何聚光比。

所述单次反射复合抛物面聚光器的最佳聚光面与出光孔的距离为L，L为出光孔宽度与单次复合抛物面聚光器采光半角正切值的乘积；晶体硅光伏电池的受光面安装在最佳聚光面上。

所述单次反射复合抛物面聚光器的出光孔下方安装有两个反光板，反光板的反光镜面朝向单次反射复合抛物面聚光器的轴线，两个反光板的距离等于出光孔宽度。

所述晶体硅光伏电池采用单晶硅光伏电池或者多晶硅光伏电池；所述热回收单元的散热介质为水或者纳米流体；反光板长度等于最佳聚光面与出光孔之间的距离L。