[发明专利]一种双流道布置太阳能聚光分频电热联产装置

说明书

一种双流道布置太阳能聚光分频电热联产装置，其分频流体回路布置在太阳能电池板前方，吸收太阳能电池板无法利用的红外波段太阳辐射能，实现对太阳能分频利用的目的，之后流过热电材料热端进行热电转换，最后流入余热利用系统将余热回收利用。冷却流体回路流经热电材料冷端，对热电材料冷端进行冷却提升热电转换效率并回收余热，之后流经太阳能电池板背面，实现对太阳能电池板的冷却提高光电转换效率并回收余热，最后流入余热利用系统将余热回收利用。本发明通过分频回路对太阳能分频利用，实现太阳能全光谱的高效利用；引入冷却回路，提升系统光电、热电模块转换效率。

技术领域

本发明属于太阳能复合利用技术领域，涉及一种太阳能电热联产利用系统，具体涉及一种双流道布置太阳能聚光分频电热联产装置。

背景技术

随着传统化石能源的枯竭和环境污染的加剧，人类对清洁高效的新能源的需求越来越迫切。太阳能作为一种绿色无污染的清洁能源，取之不尽用之不竭。据计算，太阳每分钟辐射到地球上的能量相当于300亿桶石油所具有的能量。因此，如何高效地开发利用太阳能具有极其重要的意义。

目前太阳能的转换方式主要由光热转换，光电转换，光化学转换等主要方式。除了光热转换方式外，其他的单一的转换方式效率较低。但光热转换所产生的热能品位较低，应用较少。而电能在生活中具有广泛的应用。通过光伏电池发电是太阳能利用中最普遍的一种方式，然而对于特定的半导体材料，只能对特定波段的太阳能进行有效转换，余下的太阳辐射不仅不能被利用，而且会产生废热，导致电池板温度升高，光电转换效率下降，并且降低太阳能电池板使用寿命。传统的光电光热一体化复合利用系统通过在电池板背面布置冷却流体，回收余热的同时提高太阳能电池的效率，但是受限于太阳能电池的工作温度，光热单元回收的只是低品位的热能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效提高太阳能总转化效率的双流道布置太阳能聚光分频电热联产装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：包括太阳能聚光器以及安装在该太阳能聚光器上的太阳能电池板，在太阳能电池板与太阳能聚光器之间的太阳能聚光器焦点位置安装有真空集热管，在太阳能电池板背面安装有冷却管；

所述的真空集热管内流有分频流体，真空集热管的入口端与第一余热利用系统相连，出口端与热电转换模块的热端相连构成循环集热管回路；

所述的冷却管内流有冷却流体，冷却管的入口端与热电转换模块的冷端相连，出口端与第二余热利用系统相连构成循环冷却管回路。

所述的分频流体采用红外吸收效果好且沸点高的导热油Royco 782。

所述的冷却流体为水或水基碳纳米管纳米流体。

所述的太阳能聚光器采用槽式太阳能反射镜聚光器，其焦点为分频流体流过的真空集热管的中心，且太阳能聚光器安装在太阳光跟踪系统上。

所述的冷却管采用铜管通过粘结层固定在太阳能电池板背面。

所述的冷却管循环回路及热端表面包裹有隔热保温材料。

所述的真空集热管回路的入口、冷却管回路的出口分别与第一、第二余热利用系统的换热器相连。

所述的循环集热管回路和循环冷却管回路上自来流方向均依次安装有流量调节阀和循环泵。

所述的真空集热管为由内而外布置的内层玻璃通道、真空层和外层玻璃。

所述的太阳能电池板为硅晶电池板。