[发明专利]一种分光反射高倍聚光光伏光热一体化腔式接收器

说明书

本发明一种分光反射高倍聚光光伏光热一体化腔式接收器，包括光热组件和光伏组件；所述光热组件包括高温储热系统和低温储热系统，以及若干换热管束布置形成的反射腔体；所述反射腔体内表面设置紫外可见光反射膜，所述若干换热管束连通形成集热回路；所述集热回路的输入端连接低温储热系统，输出端连接高温储热系统；所述光伏组件设置在反射腔体的聚光焦点处，包括沿光线入射方向依次叠放设置的近红外反射膜、高倍聚光光伏集成接收器和聚光光伏冷却器；所述反射腔体采用抛物线回转反射腔体，所述抛物线回转反射腔体由单流程环形换热管束或双流程环形换热管束缠绕形成。本发明设计合理，结构简单，转化效率高，能有效提高集热量品位。

技术领域

本发明涉及太阳能发电领域，具体为一种分光反射高倍聚光光伏光热一体化腔式接收器。

背景技术

高倍聚光光伏组件理论上可承受1000以上的聚光比，但是受到其材料和结构影响，聚光光伏电池在高温状态下效率下降明显，并且还很容易发生损坏。聚光光伏电池温度的上升主要是由于太阳光线中的近红外以上波段光线热辐射造成的，而这部分热辐射的光电转化效率不高，并不能够被光伏电池有效吸收。因此，常规高倍聚光光伏系统不能充分利用砷化镓电池的聚光比转化能力，而其集热量品味较低，可利用性不强。由于聚光发电和高温集热之间的冲突，因此无法实现对光能的充分利用，导致两个系统的光利用效率低，无法进一步提升。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种分光反射高倍聚光光伏光热一体化腔式接收器，设计合理，结构简单，转化效率高，能有效提高集热量品位。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种分光反射高倍聚光光伏光热一体化腔式接收器，包括光热组件和光伏组件；

所述光热组件包括高温储热系统和低温储热系统，以及若干换热管束布置形成的反射腔体；

所述反射腔体内表面设置紫外可见光反射膜，所述若干换热管束连通形成集热回路；所述集热回路的输入端连接低温储热系统，输出端连接高温储热系统；

所述光伏组件设置在反射腔体的聚光焦点处，包括沿光线入射方向依次叠放设置的近红外反射膜、高倍聚光光伏集成接收器和聚光光伏冷却器。

进一步的，所述反射腔体采用抛物线回转反射腔体，所述抛物线回转反射腔体由单流程环形换热管束或双流程环形换热管束缠绕形成。

进一步的，所述反射腔体采用多面体反射腔体，所述多面体反射腔体由若干回型面板换热管束外切抛物线回转体连通形成。

进一步的，所述紫外可见光反射膜通过绝热支架与相邻的换热管束连接。

进一步的，所述高倍聚光光伏集成接收器采用多结砷化镓高倍聚光光伏电池组成的一体化接收器。

进一步的，所述聚光光伏冷却器通过导热胶与高倍聚光光伏集成接收器贴合设置。

进一步的，所述聚光光伏冷却器采用板式换热器、管束式换热器和打印电路板微通道换热器中的任意一种。

进一步的，所述聚光光伏冷却器内盛装水、空气、导热油和有机工质中的任意一种光伏组件冷却器冷却介质。

进一步的，所述低温储热系统和高温储热系统采用储罐或固体储热系统中的任意一种，储热介质采用热水、熔盐和导热油中的任意一种。

进一步的，所述反射腔体的开口设置有腔式接收器透光密封罩。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：