[发明专利]一种基于微热管板及W型翅片的光伏温差联合发电装置

说明书

本发明公开了一种基于微热管板及W型翅片的光伏温差联合发电装置，包括微热管板，在微热管板内部设置多组微通道；微热管板上、下两侧的外壁面分别为温差发电单元热端和温差发电单元冷端；温差发电单元热端和温差发电单元冷端分别与光伏电池板和散热单元粘连；微热管板上、下两侧的内壁面之间通过温差发电单元相连；光伏电池板、温差发电单元分别连接双输入DC‑DC变换器，对光伏温差产生的电能进行收储。能够对太阳能电池板发电过程中产生的有害热量进行高效利用并实现光伏温差联合发电。

技术领域

本发明属于太阳能发电技术领域，具体涉及一种基于微热管板及W型翅片的光伏温差联合发电装置

背景技术

太阳能光伏发电技术一种是利用光伏电池吸收太阳光辐射能并使之转变成电能的直接发电方式，由于其发电过程简单、不消耗燃料、无噪声和污染等特点，光伏发电技术目前已经得到了广泛的应用。然而，太阳能电池吸收到的太阳能辐射能仅有10％-20％可转化为电能，在电池长时间接收太阳辐射后，其余未被利用的大部分能量将会以热能的形式不断积聚，使得其光电转换效率因光伏电池的温度不断升高而降低。另外，若电池板长时间处于高温或者热量散失不均匀的状态也会大大缩短太阳能电池的使用寿命。

基于塞贝克效应的温差发电技术可通过消耗热能产生电能，具有安全、无污染、结构简单、使用寿命长等特点，将其与光伏发电相结合，利用光伏电池板上的废热进行温差发电，一方面可以通过降低电池板温度提高光电转化效率与电池寿命，另一方面可额外产生电能，提高太阳能的利用率。然而，由于与光伏电池相结合，温差发电片的工作条件受限，使得其冷热端温度分布难以均匀，同时由于缺乏散热能力强的装置使得温差发电片冷热端温差不大，这不仅会损坏温差发电设备，而且使其转换效率低下。作为一种辅助发电设备，温差电池工作受环境影响较大，当光伏电池刚开始工作或是电池板面的温度与环境温度并无太大区别时，光伏电池并不需要降温。若将此温度作为温差电池的热源，就会使温差过小导致温差电池发电效率不够理想，同时电能的输出质量与使用寿命也会相应降低。

由现状可知，目前太阳能光伏温差发电方面并不具备综合性能指数很高的装置，因此进一步研究完善相关技术显得尤为重要。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种基于微热管板及W型翅片的光伏温差联合发电装置，能够对太阳能电池板发电过程中产生的有害热量进行高效利用并实现光伏温差联合发电。

本发明所采用的技术方案如下：

一种基于微热管板及W型翅片的光伏温差联合发电装置，包括微热管板，在微热管板内部设置多组微通道；所述微热管板上、下两侧的外壁面分别为温差发电单元热端和温差发电单元冷端；温差发电单元热端和温差发电单元冷端分别与光伏电池板和散热单元粘连；所述微热管板上、下两侧的内壁面之间通过温差发电单元相连；所述光伏电池板、温差发电单元分别连接双输入DC-DC变换器，对光伏温差产生的电能进行收储。

进一步，所述温差发电单元包括热电晶体、导电铜片、正电极、负电极及输出电极组成；所述导电铜片粘连在微热管板上、下两侧的内壁面上；上、下两侧上的导电铜片3之间相对设置，且通过热电晶体连接上、下两侧的导电铜片，实现热电偶之间相互串联。

进一步，所述热电晶体是由P型、N型Bi₂Te₃晶块组成的多对热电偶，在每个导电铜片上放置一对P型和N型Bi₂Te₃热电晶块，相邻导电铜片上不同类型的热电晶块用导电铜片连接从而实现热电偶之间相互串联；所述导电铜片与Bi₂Te₃晶块间使用导电银浆连接，所述导电铜片和导电银浆分别采用纯铜与烧结型银浆；不仅起到导电的作用，同时减小Bi₂Te₃晶块与冷、热端之间的热阻，使热电晶体两端温度更加接近其冷热端温度，从而增加热电晶体两端温差；