本發(fā)明屬于太陽(yáng)能復(fù)合利用，具體涉及一種太陽(yáng)能分頻利用蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、太陽(yáng)能是最重要的可再生清潔能源之一，而太陽(yáng)能熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是太陽(yáng)能綜合利用效率最高的形式，因此，開展太陽(yáng)能熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研究符合我國(guó)重大需求。現(xiàn)有工程應(yīng)用的常規(guī)光伏熱電聯(lián)供系統(tǒng)多是在光伏電池組件背后設(shè)置換熱系統(tǒng)收集光伏電池組件上的熱量，受光伏組件高效點(diǎn)溫度限制，供熱系統(tǒng)出口溫度常低于80℃無(wú)法滿足高溫?zé)崮苡脩?，并且常?guī)光伏熱電聯(lián)供系統(tǒng)工程應(yīng)用光電轉(zhuǎn)化效率有待進(jìn)一步提升。

2、公告號(hào)cn108631720b和公告號(hào)cn107421271b均提出了太陽(yáng)能分頻熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，但均采用液態(tài)工質(zhì)對(duì)太陽(yáng)能的熱量進(jìn)行回收，熱量回收的溫度依然受限，造成熱利用溫度參數(shù)低以及光伏組件發(fā)電效率不高的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種太陽(yáng)能分頻利用蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)造成熱利用溫度參數(shù)低以及光伏組件發(fā)電效率不高的技術(shù)缺陷。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、提供了一種太陽(yáng)能分頻利用蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，包括：

4、第一透光件；

5、第二透光件，設(shè)置于所述第一透光件的下方，所述第二透光件內(nèi)設(shè)有氧化鈷，所述第二透光件底部的中部向內(nèi)凹陷，形成凹陷部；

6、蒸汽組件，對(duì)稱設(shè)置于所述第二透光件內(nèi)，所述蒸汽組件的一端為給水進(jìn)口，另一端為蒸汽出口；

7、光伏板，為一端開口一端封堵的結(jié)構(gòu)，設(shè)置于所述第二透光件的下方，其開口端與所述凹陷部對(duì)應(yīng)。

8、進(jìn)一步地，所述第一透光件和第二透光件自上而下間隔設(shè)置，所述蒸汽組件包括不銹鋼管道，所述不銹鋼管道設(shè)置于第二透光件的兩端；

9、所述第二透光件與兩個(gè)所述不銹鋼管道之間設(shè)有導(dǎo)熱硅脂，每個(gè)所述不銹鋼管道的外側(cè)均圓周設(shè)置不銹鋼翅片。

10、進(jìn)一步地，所述光伏板的數(shù)量為三塊，其中一塊所述光伏板水平設(shè)置，且與所述第二透光件平行；

11、另外兩塊所述光伏板對(duì)稱設(shè)置于其中一塊所述光伏板的側(cè)面，且與其中一塊所述光伏板頂面形成的夾角為鈍角；

12、當(dāng)光線通過第一透光件進(jìn)入第二透光件內(nèi)部后，匯聚于第二透光件的中部，匯聚的光線再通過所述凹陷部落在三塊所述光伏板上。

13、進(jìn)一步地，所述光伏板由異質(zhì)結(jié)電池組成。

14、進(jìn)一步地，所述給水進(jìn)口的給水壓力為1.5~2mpa，給水溫度為20~80℃，所述蒸汽出口的蒸汽溫度為205~300℃。

15、進(jìn)一步地，所述第一透光件的頂部還設(shè)有遮光布，所述遮光布設(shè)置于第一透光件的兩端和中部；

16、使用時(shí)，遮光布展開；閑置時(shí)，遮光布折疊收納，并置于第一透光件（1）邊緣處；

17、所述遮光布用于調(diào)節(jié)蒸汽組件中給水的液相升溫、汽液相轉(zhuǎn)變和汽相升溫的熱量。

18、進(jìn)一步地，所述第一透光件為菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡為板狀結(jié)構(gòu)。

19、進(jìn)一步地，所述第二透光件為太陽(yáng)能分頻玻璃。

20、進(jìn)一步地，所述凹陷部用于降低光伏板的溫度。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

22、1、系統(tǒng)利用第一透光件和第二透光件的組合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光譜的分頻利用，從而進(jìn)一步細(xì)化和優(yōu)化太陽(yáng)能的吸收和利用效率，這種分頻利用方式有助于最大限度地捕獲和利用太陽(yáng)能資源。其次，通過在第二透光件內(nèi)設(shè)置凹陷部和蒸汽組件，系統(tǒng)能夠?qū)⑽盏奶?yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能，并有效地傳遞給工作介質(zhì)，產(chǎn)生高溫高壓的蒸汽，蒸汽的產(chǎn)生不僅可以直接用于工業(yè)生產(chǎn)和供暖等領(lǐng)域，還可以作為熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的熱源，實(shí)現(xiàn)熱能與電能的雙重產(chǎn)出，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的能源利用效率，解決了現(xiàn)有技術(shù)熱利用溫度參數(shù)低以及光伏組件發(fā)電效率不高的問題；最后，該系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置載熱體和換熱器，減少了系統(tǒng)投資成本。

23、2、間隔設(shè)置有助于優(yōu)化太陽(yáng)能的吸收和利用，避免了兩者之間的熱干擾，使得每個(gè)透光件都能在其最佳工作條件下運(yùn)行，同時(shí)，間隔還提供了足夠的空間來(lái)布置蒸汽組件，提高了系統(tǒng)的整體集成度和緊湊性。而不銹鋼管道具有良好的耐腐蝕性和高溫強(qiáng)度，非常適合在太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)中作為工作介質(zhì)的載體，能夠安全地承受高溫高壓的蒸汽，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，不銹鋼管道的設(shè)置使得蒸汽的流動(dòng)路徑明確且易于維護(hù)；導(dǎo)熱硅脂被用作第二透光件與不銹鋼管道之間的熱界面材料，能夠有效地填充兩者之間的微小間隙，減少熱阻，提高熱傳導(dǎo)效率。

24、3、通過第一透光件和第二透光件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)太陽(yáng)光線的高效匯集，使得光線在通過第一透光件后能夠進(jìn)一步聚焦，并準(zhǔn)確落在凹陷部區(qū)域，使得后續(xù)的光伏轉(zhuǎn)換過程更加高效。光伏板的布局，能夠有效接收從凹陷部直接反射或透射出的光線，確保了光伏板能夠充分利用匯集后的光線，提高光伏發(fā)電的效率。同時(shí)，凹陷部可以提升光線分散程度，降低光線落在光伏板上的能量密度，從而降低光伏板的溫度。

25、4、異質(zhì)結(jié)電池具有比傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池更高的光電轉(zhuǎn)換效率，使得電荷載流子能夠在異質(zhì)結(jié)界面上被有效分離，并形成電勢(shì)差促進(jìn)載流子的運(yùn)動(dòng)，最終形成電流輸出，因此，由異質(zhì)結(jié)電池組成的光伏板能夠更充分地利用太陽(yáng)能，將其轉(zhuǎn)化為電能。

26、5、將給水壓力設(shè)定在1.5~2mpa范圍內(nèi)，確保了水在進(jìn)入蒸汽組件時(shí)具有足夠的壓力驅(qū)動(dòng)，使水能夠更有效地流經(jīng)管道并被加熱至蒸汽狀態(tài)，較高的給水壓力還有助于提高蒸汽的密度和攜帶熱量的能力，從而增加了蒸汽的產(chǎn)量和品質(zhì)。

27、6、遮光布的設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際需要和光照條件，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)第一透光件接收到的光照強(qiáng)度，而通過調(diào)整遮光布的位置和展開程度，可以精確控制蒸汽組件中給水的液相升溫、氣液相轉(zhuǎn)變和汽相升溫所需的熱量，有助于優(yōu)化系統(tǒng)的熱效率，確保在給定的光照條件下，系統(tǒng)能夠產(chǎn)生最大量的高品質(zhì)蒸汽。

28、7、菲涅爾透鏡具有優(yōu)異的聚光性能，能夠?qū)?lái)自廣泛角度的太陽(yáng)光聚焦到其焦點(diǎn)或焦線上，顯著增強(qiáng)了第一透光件接收到的光強(qiáng)，使得后續(xù)的光熱轉(zhuǎn)換或光電轉(zhuǎn)換過程更加高效。

29、8、太陽(yáng)能分頻玻璃能夠通過其特殊的光學(xué)性能，將太陽(yáng)光中的不同頻段的光能進(jìn)行分離和利用。

技術(shù)特征：

1.一種太陽(yáng)能分頻利用蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透光件（1）和第二透光件（2）自上而下間隔設(shè)置，所述蒸汽組件包括不銹鋼管道（4），所述不銹鋼管道（4）設(shè)置于第二透光件（2）的兩端；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏板（5）的數(shù)量為三塊，其中一塊所述光伏板（5）水平設(shè)置，且與所述第二透光件（2）平行；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光伏板（5）由異質(zhì)結(jié)電池組成。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述給水進(jìn)口（401）的給水壓力為1.5~2mpa，給水溫度為20~80℃，所述蒸汽出口（402）的蒸汽溫度為205~300℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透光件（1）的頂部還設(shè)有遮光布，所述遮光布設(shè)置于第一透光件（1）的兩端和中部；

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一透光件（1）為菲涅爾透鏡，所述菲涅爾透鏡為板狀結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二透光件（2）為太陽(yáng)能分頻玻璃。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述凹陷部用于降低光伏板（5）的溫度。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種太陽(yáng)能分頻利用蒸汽熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括第一透光件；第二透光件，設(shè)置于第一透光件的下方，第二透光件內(nèi)設(shè)有氧化鈷，第二透光件底部的中部向內(nèi)凹陷，形成凹陷部；蒸汽組件，對(duì)稱設(shè)置于第二透光件內(nèi)，蒸汽組件的一端為給水進(jìn)口，另一端為蒸汽出口；光伏板，為一端開口一端封堵的結(jié)構(gòu)，設(shè)置于第二透光件的下方，其開口端與凹陷部對(duì)應(yīng)。采用該系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了熱能與電能的雙重產(chǎn)出，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的能源利用效率，解決了現(xiàn)有技術(shù)熱利用溫度參數(shù)低以及光伏組件發(fā)電效率不高的問題；另外，該系統(tǒng)無(wú)需設(shè)置載熱體和換熱器，減少了系統(tǒng)投資成本。

技術(shù)研發(fā)人員：張順奇,韓偉,付康麗,陸續(xù),姚明宇,張可臻,楊曉,韓翔宇,王峰年,白銳槐,楊路,任耿
受保護(hù)的技術(shù)使用者：西安熱工研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15