[发明专利]一种用于温室大棚的太阳能电热联供系统

说明书

本发明提供了一种用于温室大棚的太阳能电热联供系统，包括分频式聚光光伏光热组件和供热系统；若干所述分频式聚光光伏光热组件分布在温室大棚顶部；所述分频式聚光光伏光热组件包括聚光器、透明流道、聚光太阳能电池组件、热管和组件主体，所述组件主体上安装聚光器，所述聚光太阳能电池组件通过聚光器聚焦的光能发电；所述聚光器与聚光太阳能电池组件之间设有透明流道，所述透明流道内填充分频集热液；所述分频集热液通过循环系统与供热系统连接；所述热管位于聚光太阳能电池组件底部。本发明可以解决光伏温室大棚的降低成本和清洁高效供暖问题，并且实现太阳能全光谱高效利用，提升光伏温室大棚的太阳能利用率。

技术领域

本发明涉及光伏领域或者农业大棚领域，特别涉及一种用于温室大棚的太阳能电热联供系统。

背景技术

温室大棚作为新型的农业设施，能够在不适宜植物生长的季节，提高植物的生长速率和产量，特别在北方地区，温室大棚得到了广泛应用。对于温室大棚，需要一定的电能使室内设备正常运转，同时也需要热能维持室内植物生长所需要的温度。目前光伏温室技术能够利用太阳能电池为温室提供电能，使温室大棚能脱离电网而独立运行，这特别适用于偏远地区，但是其中太阳能电池不仅效率低，而且也增加了温室大棚的建造成本；另外，目前温室大棚主要采用燃煤锅炉供热，这既耗能也增加了环境污染。因此如何在独立运行的同时能够降低成本和实现清洁高效供暖是光伏温室大棚进一步发展所亟待解决的问题。

目前作为太阳能电池中效率较高的聚光硅太阳能电池和III–V族聚光多结太阳能电池，其实验室最高效率分别为27.6％和46％。由此可见只有不足一半的太阳辐射能被转化成了电能，而其余50％以上的太阳辐射能将在电池表面转化热能，这不仅造成能量损失也导致电池的温度升高以致效率下降问题。因此如何高效地将这部分无法转化成电能的太阳辐射能独立转化成热能，对实现太阳能电池效率的提升和解决温室大棚的供暖具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种用于温室大棚的太阳能电热联供系统，解决光伏温室大棚的降低成本和清洁高效供暖问题，并且实现太阳能全光谱高效利用，提升光伏温室大棚的太阳能利用率。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于温室大棚的太阳能电热联供系统，包括分频式聚光光伏光热组件和供热系统；若干所述分频式聚光光伏光热组件分布在温室大棚顶部；

所述分频式聚光光伏光热组件包括聚光器、透明流道、聚光太阳能电池组件、热管和组件主体，所述组件主体上安装聚光器，所述聚光太阳能电池组件通过聚光器聚焦的光能发电；所述聚光器与聚光太阳能电池组件之间设有透明流道，所述透明流道内填充分频集热液，用于吸收不能转化成电能的光波；所述分频集热液通过循环系统与供热系统连接，用于将热能传递给供热系统；

所述热管位于聚光太阳能电池组件底部，用于给聚光太阳能电池组件降温；所述供热系统用于加热温室大棚内的空气和土壤。

进一步，所述透明流道包括高透光玻璃板和普通玻璃板；所述普通玻璃板固定在组件主体内壁上，所述高透光玻璃板和普通玻璃板组成四面封闭的流道，所述高透光玻璃板平行与聚光器。

进一步，所述分频集热液为水或乙二醇、丙二醇、醇类混合物或导热油或纳米流体。

进一步，所述透明流道与第二水泵、供热系统和换热器闭环连通；所述热管与第一水泵和换热器闭环连通；所述热管通过换热器预热分频集热液。

进一步，所述聚光器与透明流道之间、透明流道与聚光太阳能电池组件之间为真空状态，用于降低分频式聚光光伏光热组件的热损失。

进一步，所述聚光太阳能电池组件为聚光硅太阳能电池组件，所述分频集热液的透光波段为700-1100nm。

进一步，所述聚光太阳能电池组件为多结GaAs太阳能电池组件，所述分频集热液的透光波段为600-900nm。