[发明专利]一种基于三棱柱特性的太阳能集热发电装置

说明书

本发明公开了一种基于三棱柱特性的太阳能集热发电装置，包括集热管，V形板结构和一个齿轮组；V形板包括V形侧板和V形侧板两端的支撑板，集热管两端与V形侧板两端的支撑板之间均分别设有滚动轴承，滚动轴承外环与V形侧板固定，被动齿轮装配在其中一个滚动轴承的外环上；V形侧板的内面设有反光镜，V形侧板两个外侧面上分别设有薄膜电池和多晶硅电池；根据太阳光的强弱通过齿轮组翻转V形侧板以调整其中一个侧面面向太阳。反光镜将进入V形侧板的光线反射到集热管进行集热；薄膜电池和多晶硅电池利用光电效应将光能转化为电能。本发明克服了现有太阳能单一利用占地面积大、损耗多及光剩余等不足。

技术领域

本装置涉及太阳能转换为电能和热能的技术，具体涉及利用多晶硅，薄膜和集热管将太阳能转换为热能和电能的技术。

背景技术

相对于其他可再生能源，太阳能源具有资源分布广泛，开发利用便捷，使用过程无污染等明显优势。因此，加快推广应用太阳能源显得极其重要。但是，由于太阳能的能流密度很低，且受到昼夜、天气、季节、地理纬度和海拔高度等自然条件的限制，太阳能源的使用效率并不理想。目前国内市面上的太阳能热水器主要以真空管式太阳能热水器为主，它占据国内95％的市场份额。真空管式得到太阳能热水器仅能吸收热来产生热水来维持平常的日常生活对热水的需要，对光热的利用效率较低，造成了太阳能的浪费。并且，普通的太阳能热水器在阴雨天起不到作用，作用面比较窄，不能适应多变的环境。

中国专利公告号为CN107947686A的发明专利申请公开了光伏光热协同调控式太阳能综合利用装置，包括太阳能集热器、温度检测单元、温度反馈单元、透光光伏电池组件单元、控制单元和驱动单元。此发明专利申请的技术方案是通过控制透光光伏电池组件单元的移动，来改变透光光伏电池组件单元对聚光镜的遮挡面积，从而改变太阳能集热器所接收的太阳辐射能量，进而改变太阳能集热器的聚光比，达到控制集热管内温度的目的。此系统最大的不足为占地面积太大，无法家用。

中国实用新型授权号为CN207338398U的实用新型中公开了一种太阳能光伏光热综合利用装置，太阳能电池板，从上至下依次叠放的钢化玻璃、上封装层、太阳能电池片、下封装层和上集热板；上集热板的下方设有下集热板，上集热板和下集热板之间设有换热管，下集热板下表面设有保温层，保温层的下表面、整个装置的周围侧面及钢化玻璃的上表面边缘设有背框。虽然提高了光伏光热综合利用装置的集热效率，并且能够有效降低太阳能电池的工作温度，提高光伏发电效率。但此系统最大的不足为不能应用于低太阳辐射天气，造成太阳能的浪费。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提出一种基于三棱柱特性的太阳能集热发电装置，以实现多方面综合利用太阳能集热、发电，克服了现有太阳能单一利用，装置占地面积过大，太阳能损耗过多等不足。本发明适用于单个家庭或小区等面积有限的环境，可解决其所需求的供热及供电问题，实现自供自足。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种基于三棱柱特性的太阳能集热发电装置，包括集热管、V形板结构和一个齿轮组，所述齿轮组包括相互啮合的一个主动齿轮和一个被动齿轮；所述V形板结构包括V形侧板和设置在所述V形侧板两端的支撑板，所述集热管的两端与所述V形侧板两端的支撑板之间均分别设有滚动轴承，所述滚动轴承的外环与V形侧板固定，所述被动齿轮装配在其中一个滚动轴承的外环上；所述V形侧板的内面设有反光镜，所述V形侧板的两个外侧面上分别设有薄膜电池和多晶硅电池；所述齿轮组和所述滚动轴承构成了传动结构，根据太阳光的强弱通过翻转V形侧板以调整其中一个外侧面面向太阳。

进一步讲，本发明中还提供了将上述的多个太阳能集热发电装置集成为一个整体，其中所述的齿轮组为第二传动结构，所有的齿轮组由一个第一传动结构带动。

本发明中，所述反光镜将进入V形侧板的光线反射到所述集热管进行集热；所述薄膜电池和多晶硅电池利用光电效应将光能转化为电能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：