[实用新型]一种波长选择性光伏光热一体化利用装置

说明书

本实用新型涉及一种波长选择性光伏光热一体化利用装置，包括波长选择吸热部分和光伏吸收部分，其特征在于，所述光伏吸收部分布置于所述波长吸热部分的后方；所述波长选择吸热部分为透光吸热中空结构，内部填充透光吸传热工质；所述透光吸热中空结构和/或所述透光吸传热工质，用于选择性透过可被所述光伏吸收部分有效吸收或高效吸收的波长范围的光线，选择性吸收太阳光线中不被所述光伏吸收部分有效吸收或高效吸收的光线并将其转换为热能，能够显著提升太阳能综合利用效率。结构简单可靠，成本低廉，能够输出带压热水/蒸汽等高品位热能，具有广泛的市场前景，可进行大规模推广应用。

技术领域

本实用新型涉及太阳能光伏光热一体化技术，尤其涉及一种波长选择性光伏光热一体化利用装置。

背景技术

由于光伏光热一体化技术不仅可以解决许多用热用户的清洁用热问题，还可以解决部分自用电问题，近些年逐渐受到许多专家学者的青睐。光伏光热一体化装置一般情况是将光伏电池自身发电所产生的热量进行收集，不仅提升了光伏电池发电的效率，而且还可以将热量进行收集再利用。

在集热系统中，人们常用到的集热工质为导热油和水，但是由于导热油有一定的气味，并且易燃烧易爆炸，水成为人们最为青睐的集热工质。但是常压条件下，水工质到达一定温度就会发生相变气化，导致两相流的存在，因此需要一种能够产生带压热水的装置来实现水工质的集热。

目前市场上的光伏光热一体化装置输出的热水品质大多停留在生活热水层面，对于用热量较大，用热品质较高(例如中低压蒸汽(0.2-2.5MPa))的工业用热需求难以满足。申请号为CN201920682095.8的实用新型专利披露了一种能够产生中低压蒸汽进行ORC发电的分光光伏光热联合热机的发电装置，该装置虽然可以输出低压蒸汽，但是该装置中的分光光伏组件结构相对复杂，制造成本高。

为了解决目前光伏光热一体化装置不能生产高温带压热水/饱和蒸汽、组件结构复杂和成本较高等系列问题，有必要开发一种低成本的能够产生带压热水的光伏光热一体化利用系统，提高光伏光热一体化装置的利用效率，降低系统成本，进行大规模推广应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提高选择性分光光伏光热一体化装置热水的输出参数，对太阳光进行低成本高效选择性分光，使太阳光最大限度地被吸收，该装置结构简单，成本低廉，能够承受3Mpa以上的压力，不在集热过程中产生两相流，输出温度范围达到250℃甚至更高。

本实用新型提供了一种波长选择性光伏光热一体化利用装置，包括波长选择吸热部分和光伏吸收部分，其特征在于，所述光伏吸收部分布置于所述波长选择吸热部分的后方，入射太阳光先透过所述波长选择吸热部分后再到达所述光伏吸收部分，在获得高温热量的同时又可以避免所述光伏吸收部分的温度过高，使所述光伏吸收部分长时间保持较高的发电效能；

进一步地，所述透光吸传热工质和/或所述透光吸热中空结构，内部填充透光吸传热工质；所述透光吸热中空结构和/或所述透光吸传热工质，用于选择性透过可被所述光伏吸收部分有效吸收或高效吸收的波长范围的光线，选择性吸收太阳光线中未被所述光伏吸收部分有效吸收或高效吸收的光线并将其转换为热能；

进一步地，所述透光吸传热工质通过流动循环将所述透光吸热中空结构和/或所述透光吸传热工质转换的热能带走并加以利用。

进一步地，所述透光吸热中空结构用于吸收波长短于可被所述光伏吸收部分有效吸收或高效吸收的波长范围的太阳光能量，例如波长小于500nm的那部分光线(主要是紫外线及少量可见光)。

进一步地，所述透光吸传热工质用于吸收波长大于可被所述光伏吸收部分有效吸收或高效吸收的波长范围的太阳光能量，例如波长大于1100nm的那部分光线(主要是红外线)。

进一步地，所述入射太阳光线为普通照射的太阳光线或经过汇聚后的浓缩太阳光线，优选采用接收一定倍率汇聚太阳光线的方案，以提升效率降低成本。