一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，屬于太陽能利用【技術(shù)領(lǐng)域】。本實用新型包括爐體、頂部光伏發(fā)電組件、防水板、底部光伏發(fā)電集熱器、傳熱板、溫差發(fā)電片、傳熱合金塊、上電磁閥、溫控與水控裝置、下電磁閥、上水位傳感器、下水位傳感器兼溫度傳感器、進(jìn)水管和出水管，頂部光伏發(fā)電組件和底部光伏發(fā)電集熱器分別位于爐體的頂端和底端，底部光伏發(fā)電集熱器與爐體之間還設(shè)置有溫差發(fā)電片，均用于太陽能光伏發(fā)電；爐體底端中心處用傳熱合金塊代替底部光伏發(fā)電集熱器的中心部分，對鍋爐內(nèi)水加熱。使得太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，且保護(hù)了太陽能電池片不受太陽灶聚光點(diǎn)長期高溫的照射而疲勞損壞。
【專利說明】一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及太陽能利用【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地說，涉及一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著化石能源的日益匱乏，新能源、可再生能源的發(fā)展日益得到人們的重視。太陽能取之不盡用之不竭，太陽能光伏發(fā)電成為各國重點(diǎn)發(fā)展的新能源【技術(shù)領(lǐng)域】。普通太陽能光伏電池發(fā)電的原理是太陽光透過蓋板和EVA照射到光伏電池上，光伏電池吸收透過的太陽光能后，不到20%轉(zhuǎn)換出電能，其余轉(zhuǎn)換成熱量，被電池組件吸收，最后散失在空氣中。如果不能加以利用，一方面造成較大的浪費(fèi)，另一方面熱量被光伏組件吸收會使電池板溫度升高，降低發(fā)電效率的同時縮短了電池組件的壽命。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，已有對光伏發(fā)電中剩余的太陽光能進(jìn)行二次利用的相關(guān)技術(shù)公開，如中國專利號:201120070039.2，授權(quán)日:2011年11月30日，專利名稱:高倍聚光太陽能光伏光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)，該專利包括一箱體陣列，箱體陣列由多個箱型聚光太陽能發(fā)電單元組成，聚光太陽能發(fā)電單元的上部裝有高倍太陽能聚光鏡，聚光太陽能發(fā)電單元的下部裝有聚光太陽能電池片，聚光太陽能電池片下裝有金屬導(dǎo)熱片，金屬導(dǎo)熱片下裝有半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊，半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊連接有散熱片或冷卻模塊，聚光太陽能電池片上的熱量就會通過半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊傳導(dǎo)到散熱片或冷卻模塊，這樣在半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊的熱端和冷端就有溫度差，半導(dǎo)體熱溫差發(fā)電模塊就會將熱量轉(zhuǎn)化為電能，該方案在一定程度上提高了光伏發(fā)電裝置對太陽能的利用率，但是太陽光透過高倍太陽能聚光鏡后總有一個點(diǎn)是聚光點(diǎn)，聚光點(diǎn)溫度極高，極高的溫度長期照射在太陽能電池片上，會損壞太陽能電池片。
[0004]跟隨國家政策的趨勢，民用的太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)將會成為常見的普通家電。但是目前，一般用戶需要同時利用太陽能來發(fā)電和產(chǎn)生熱水，則安裝兩套系統(tǒng):太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)。兩套系統(tǒng)需要的成本較高，在安裝面積受限的情況下不一定能滿足用戶的需求。名稱為高倍聚光太陽能光伏光熱復(fù)合發(fā)電系統(tǒng)不能滿足這一需求，需要進(jìn)一步改進(jìn)。
[0005]現(xiàn)有的公開技術(shù)中，也有相關(guān)專利公開了將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)組合起來的方案，如專利申請?zhí)?200810045303.X,申請日:2008年I月29日，專利名稱:熱電聯(lián)產(chǎn)太陽能鍋爐，該申請案將光伏發(fā)電的太陽能電池板與太陽能熱利用產(chǎn)品的吸熱裝置連體組合成熱電聯(lián)產(chǎn)太陽能鍋爐。該鍋爐一方面利用陽光輻射能中能直接轉(zhuǎn)換成電能的部分轉(zhuǎn)換成電能，另一方面對其余部分進(jìn)行熱能利用。該申請案在一定程度上提高了光能利用率的同時，將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)組合起來，但是這種組合只是簡單的機(jī)械組合，并沒有減少兩套系統(tǒng)的成本，且該熱電聯(lián)產(chǎn)鍋爐占地面積較大，不能滿足大部分用戶安裝面積較小的需求。
[0006]為了更進(jìn)一步提高太陽能的利用率，同時在有限的面積內(nèi)將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，本專利發(fā)明人試圖將帶有溫差發(fā)電片的太陽能光伏組件固連在鍋爐下方，并將鍋爐置于太陽灶上方，但是在實驗中也遇上了聚光點(diǎn)溫度太高(可達(dá)到600-1000°C)從而損壞太陽能光伏組件的問題。后來，經(jīng)過一定的實驗過程，本專利發(fā)明人摒棄了改進(jìn)光伏組件的材料，創(chuàng)造性地將鍋爐底部的太陽能光伏組件的中心處替換成傳熱合金塊，解決了一直渴望解決卻未獲得成功的難題，而且在發(fā)明過程中，發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)傳熱合金塊的使用使得鍋爐在利用太陽能制造熱水時效率更高，取得了意料不到的效果O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]1.實用新型要解決的技術(shù)問題
[0008]本實用新型的目的在于克服太陽能利用率不高，且不能將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合的不足，提供了一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐。采用本實用新型的技術(shù)方案，使得太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起，且在利用太陽灶提高太陽能利用率的情況下，保護(hù)了太陽能電池片不受太陽灶聚光點(diǎn)長期高溫的照射而疲勞損壞。
[0009]2.技術(shù)方案
[0010]為達(dá)到上述目的，本實用新型提供的技術(shù)方案為:
[0011]本實用新型的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，包括爐體，還包括頂部光伏發(fā)電組件、防水板、底部光伏發(fā)電集熱器、傳熱板、溫差發(fā)電片、傳熱合金塊、上電磁閥、溫控與水控裝置、下電磁閥、上水位傳感器、下水位傳感器兼溫度傳感器、進(jìn)水管和出水管；其中:所述的頂部光伏發(fā)電組件位于爐體頂端，所述的頂部光伏發(fā)電組件包括頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板、頂部光伏發(fā)電組件外邊框、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片和頂部光伏發(fā)電組件背板，所述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板的下方鋪設(shè)有頂部光伏發(fā)電組件填充EVA，該頂部光伏發(fā)電組件填充EVA內(nèi)設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片，上述的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片與光伏熱電輸出電路相連接，所述的頂部光伏發(fā)電組件背板位于頂部光伏發(fā)電組件填充EVA的下方，上述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片、頂部光伏發(fā)電組件背板通過頂部光伏發(fā)電組件外邊框?qū)訅汗潭ǎ龅姆浪甯魮踉陧敳抗夥l(fā)電組件背板與爐體之間；所述的爐體底端通過一根緊固連接釘將傳熱合金塊緊固在其中心處，所述的爐體底端通過四根均勻分布的緊固連接釘依次將溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器層層固定在爐體底端的外側(cè)，上述的溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器之間鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，且溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器均為環(huán)狀，包裹在傳熱合金塊外側(cè)壁上，上述的溫差發(fā)電片與光伏熱電輸出電路相連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器包括底部光伏發(fā)電集熱器外邊框、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA、底部光伏發(fā)電集熱器背板和底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板，所述的底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板的上方鋪設(shè)有底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA,該底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA內(nèi)設(shè)置有底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片，上述的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片與光伏熱電輸出電路相連接，所述的底部光伏發(fā)電集熱器背板位于底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA的上方，上述的底部光伏發(fā)電集熱器背板、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片、底部光伏發(fā)電集熱器背板通過底部光伏發(fā)電集熱器外邊框及底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框?qū)訅汗潭?；所述的進(jìn)水管通過上電磁閥連接至爐體側(cè)壁上方，所述的出水管通過下電磁閥從爐體側(cè)壁下方引出，所述的上水位傳感器與下水位傳感器兼溫度傳感器均位于爐體內(nèi)部,且上水位傳感器位于爐體的頂部，下水位傳感器兼溫度傳感器位于爐體的底部，上述上電磁閥、下電磁閥、上水位傳感器、下水位傳感器兼溫度傳感器分別與溫控與水控裝置相連。
[0012]更進(jìn)一步的，所述的頂部光伏發(fā)電組件內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接；所述的溫差發(fā)電片內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出。
[0013]更進(jìn)一步的，所述的緊固連接釘包括頭蓋部和釘尖部，其頭蓋部在爐體的底部，釘尖部釘在底部光伏發(fā)電集熱器背板中。
[0014]更進(jìn)一步的，所述的爐體的外側(cè)壁包裹一發(fā)泡絕熱材料層，該發(fā)泡絕熱材料層通過鋁箔外皮固定在爐體外周。
[0015]3.有益效果
[0016]采用本實用新型提供的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果:
[0017](I)本實用新型的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，使用時，太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐固定在聚光式太陽灶上方，太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的頂部與底部分別設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件與底部光伏發(fā)電集熱器，頂部光伏發(fā)電組件直接吸收太陽能，底部光伏發(fā)電集熱器吸收來自聚光式太陽灶反射的太陽能，由于聚光式太陽灶的面積較大，底部光伏發(fā)電集熱器比頂部光伏發(fā)電組件吸收太陽能的效果更好，太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐能夠很充分的在有限的占地面積內(nèi)吸收太陽光能；又底部光伏發(fā)電集熱器與太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐底部設(shè)置有溫差發(fā)電片與傳熱板，且溫差發(fā)電片、傳熱板、底部光伏發(fā)電集熱器之間均鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，使得吸收到的太陽能高效率的被用來發(fā)電。
[0018](2)本實用新型的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，頂部光伏發(fā)電組件內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接，底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接，使得頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片與底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片分布更均勻、更合理，提高了光伏發(fā)電組件的發(fā)電效率；溫差發(fā)電片內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出，即提供了較高的輸出電壓，也提供了相對較大的輸出電流。
[0019](3)本實用新型的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，傳熱合金塊設(shè)置于底部光伏發(fā)電集熱器環(huán)狀中心處，正是聚光式太陽灶的聚光點(diǎn)，在標(biāo)準(zhǔn)太陽輻照下，聚光點(diǎn)溫度可達(dá)到600-100(TC，一方面太陽能電池片中心處被傳熱合金塊代替，免去了長期高溫照射，保護(hù)了太陽能電池片不受損壞；另一方面，傳熱合金塊能夠?qū)⑻栐钍占瓷涞臒崃窟M(jìn)行有效的傳遞，用來對太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)的水進(jìn)行高效加熱，太陽能的綜合利用率得到極大的提高。
[0020](4)本實用新型的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，爐體內(nèi)部通過傳熱合金塊制造熱水，頂部與底部分別設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件與底部光伏發(fā)電集熱器，在保證太陽能的高效利用率的前提下，有機(jī)的將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)合，占地面積較小，可使用性強(qiáng)。
[0021](5)本實用新型的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，原理簡單，設(shè)計合理，具有很好的利用價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實用新型中的頂部光伏發(fā)電組件側(cè)視圖；
[0024]圖3為本實用新型中的頂部光伏發(fā)電組件俯視圖；
[0025]圖4為本實用新型中的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的底部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0026]圖5為本實用新型中的底部光伏發(fā)電集熱器俯視圖；
[0027]圖6為本實用新型中的底部溫差發(fā)電片連接圖。
[0028]示意圖中的標(biāo)號說明:
[0029]1-1、爐體；1-2、頂部光伏發(fā)電組件；1-3、底部光伏發(fā)電集熱器；1-4、溫差發(fā)電片；1_5、傳熱合金塊；1_6、上電磁閥；1_7、溫控與水控裝置；1_8、下電磁閥；1_9、上水位傳感器；1_10、下水位傳感器兼溫度傳感器；1_11、進(jìn)水管；1-12、出水管；1_13、緊固連接釘；1-14、防水板；1_15、傳熱板；1_16、鋁箔外皮；1_17、發(fā)泡絕熱材料層；1_2_1、頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板；1-2_2、頂部光伏發(fā)電組件外邊框；1-2-3、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA ；1-2-4、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片；1_2_5、頂部光伏發(fā)電組件背板；1_3_1、底部光伏發(fā)電集熱器外邊框；1-3_2、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框；1-3-3、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片；1-3-4、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA ;1-3-5、底部光伏發(fā)電集熱器背板；1_3_6、底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板。
【具體實施方式】
[0030]為進(jìn)一步了解本實用新型的內(nèi)容，下面結(jié)合附圖以及實施例對本實用新型作詳細(xì)描述。
[0031]實施例1
[0032]結(jié)合附圖所示，本實施例的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐包括爐體1-1、頂部光伏發(fā)電組件1-2、防水板1-14、底部光伏發(fā)電集熱器1-3、傳熱板1-15、溫差發(fā)電片1-4、傳熱合金塊1-5、上電磁閥1-6、溫控與水控裝置1-7、下電磁閥1-8、上水位傳感器1-9、下水位傳感器兼溫度傳感器1-10、進(jìn)水管1-11和出水管1-12(如圖1所示)。其中:所述的頂部光伏發(fā)電組件1-2位于爐體1-1頂端，直接吸收太陽光能，所述的頂部光伏發(fā)電組件1-2包括頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板1-2-1、頂部光伏發(fā)電組件外邊框1-2-2、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4和頂部光伏發(fā)電組件背板1-2-5(如圖2所示)；所述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板1-2-1的下方鋪設(shè)有頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3，該頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3內(nèi)設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4，上述的頂部太陽能電池片1-2-4與光伏熱電輸出電路相連接，將頂部光伏發(fā)電組件1-2所吸收到的太陽能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來或用于負(fù)載，所述的頂部光伏發(fā)電組件背板1-2-5位于頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3的下方,上述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板1-2-1、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA1-2-3、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4、頂部光伏發(fā)電組件背板1-2-5通過頂部光伏發(fā)電組件外邊框1-2-2層壓固定，使得頂部光伏發(fā)電組件1-2形成一個穩(wěn)定的整體，方便維護(hù)更換；所述的防水板1-14隔擋在頂部光伏發(fā)電組件背板1-2-5與爐體1-1之間，防水板1-14可以防止太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)的水滿溢出后進(jìn)入頂部光伏發(fā)電組件1-2內(nèi)。所述的爐體1-1底端通過一根緊固連接釘1-13將傳熱合金塊1-5緊固在其中心處，所述的爐體1-1底端通過四根均勻分布的緊固連接釘1-13依次將溫差發(fā)電片1-4、傳熱板1-15、底部光伏發(fā)電集熱器1-3層層固定在爐體1-1底端的外側(cè)，所述的緊固連接釘1-13包括頭蓋部和釘尖部，其頭蓋部在爐體1-1的底部，用耐高溫橡膠密封，釘尖部釘在底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5中，耐高溫橡膠使得緊固連接釘1-13與太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)的水和溫度隔離，保證緊固連接釘1-13的使用壽命，從而防止底部光伏發(fā)電集熱器1-3和傳熱合金塊1-5從爐體1-1底端脫落。本實施例中的傳熱合金塊1-5不僅要保證一定的傳熱效率，而且要保證在600-1000°C的高溫條件下具有良好的高溫強(qiáng)度，本實施例中的傳熱合金塊1-5的合金組分(質(zhì)量百分比)為:碳0.12%、硅0.36%、磷0.02%、硫0.04%、鉻23%、鎳22%、鑰
0.12%、鈮 1.6%、鋁 0.14%、錳 0.56%、銅 4%、釹 0.08%、釤 0.04%，其余為鐵，保證了傳熱合金塊1-5的傳熱效率且具有優(yōu)異的耐熱變形性能。
[0033]底部光伏發(fā)電集熱器1-3包括底部光伏發(fā)電集熱器外邊框1-3-1、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框1-3-2、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4、底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5和底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板1_3_6(如圖4所示)，所述的底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板1-3-6的上方鋪設(shè)有底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4，該底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4內(nèi)設(shè)置有底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3,上述的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3與光伏熱電輸出電路相連接，將底部光伏發(fā)電集熱器1-3所吸收到的太陽能轉(zhuǎn)換成電能儲存起來或用于負(fù)載，所述的底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5位于底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4的上方,上述的底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA1-3-4、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3、底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5通過底部光伏發(fā)電集熱器外邊框1-3-1及底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框1-3-2層壓固定，使得底部光伏發(fā)電集熱器1-3形成一個穩(wěn)定的整體，方便維護(hù)更換；所述的溫差發(fā)電片1-4與光伏熱電輸出電路相連接，溫差發(fā)電片1-4能進(jìn)一步地利用底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5與爐體1-1底端的溫度差發(fā)電，并將電能儲存起來或用于負(fù)載；所述的溫差發(fā)電片1-4、傳熱板1-15、底部光伏發(fā)電集熱器1-3之間鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，且溫差發(fā)電片1-4、傳熱板1-15、底部光伏發(fā)電集熱器1-3均為環(huán)狀，包裹在傳熱合金塊1-5外側(cè)壁上，本實施例中的導(dǎo)熱膠層均采用強(qiáng)粘性導(dǎo)熱硅膠STARS-922，導(dǎo)熱效果好且均勻，傳熱板1-15以及導(dǎo)熱膠的設(shè)置，使得底部光伏發(fā)電集熱器背板1-3-5的高溫與爐體1-1底端的低溫及時的傳遞至溫差發(fā)電片1-4的兩端，低損失的熱回收促使了高效率的二次太陽能利用。本實施例具體操作過程中，需和聚光式太陽灶配合使用，本實施例的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐固定在聚光式太陽灶的上方，聚光式太陽灶反射的太陽光是底部光伏發(fā)電集熱器1-3基本的太陽能來源，且聚光式太陽灶焦點(diǎn)在太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐的底部中心部分，在標(biāo)準(zhǔn)太陽輻照下，溫度可達(dá)到600-100(TC，超過了底部光伏發(fā)電集熱器1-3與溫差發(fā)電片1-4的耐受溫度，此處傳熱合金塊1-5巧妙的設(shè)置在爐體1-1底端中心處，本實施例中，傳熱合金塊1-5采用耐溫合金，耐溫合金接受此部分溫度，一方面底部光伏發(fā)電集熱器1-3中心處被傳熱合金塊1-5代替，免去了長期高溫照射，保護(hù)了底部光伏發(fā)電集熱器1-3不受損壞；另一方面，傳熱合金塊1-5能夠?qū)⑻栐钍占瓷涞臒崃窟M(jìn)行有效的傳遞，用來對爐體1-1內(nèi)的水進(jìn)行聞效加熱，太陽能的綜合利用率得到極大的提聞。
[0034]所述的頂部光伏發(fā)電組件1-2內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接(如圖3所示)；所述的底部光伏發(fā)電集熱器1-3內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接(如圖5所示)，使得頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4與底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3分布更均勻、更合理，提高了光伏發(fā)電組件的發(fā)電效率；所述的溫差發(fā)電片1-4內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出(如圖6所示)，即提供了較高的輸出電壓，也提供了相對較大的輸出電流。
[0035]本實施例中的進(jìn)水管1-11通過上電磁閥1-6連接至爐體1-1側(cè)壁上方，上電磁閥1-6控制進(jìn)水管1-11的流通與閉合，所述的出水管1-12通過下電磁閥1-8從爐體1-1側(cè)壁下方引出，下電磁閥1-8控制出水管1-12的流通與閉合，所述的上水位傳感器1-9與下水位傳感器兼溫度傳感器1-10均位于爐體1-1內(nèi)部,且上水位傳感器1-9位于爐體1-1的頂部，下水位傳感器兼溫度傳感器1-10位于爐體1-1的底部，上述上電磁閥1-6、下電磁閥1-8、上水位傳感器1-9、下水位傳感器兼溫度傳感器1-10分別與溫控與水控裝置1-7相連；所述的爐體1-1的外側(cè)壁包裹一發(fā)泡絕熱材料層1-17，該發(fā)泡絕熱材料層1-17通過鋁箔外皮1-16固定在爐體1-1外周(又如圖1所示)；傳熱合金塊1-5對太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)部的水加熱，發(fā)泡絕熱材料層1-17及鋁箔外皮1-16能夠?qū)μ柲芨呃寐使夥鉄釡夭畎l(fā) 電鍋爐內(nèi)部的水同步保溫，當(dāng)下水位傳感器兼溫度傳感器ι-?ο檢測到太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)的水溫達(dá)到一定值后，溫控與水控裝置1-7控制下電磁閥1-8打開，熱水由出水管1-12流出并注入到保溫水倉7中，太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐內(nèi)水位不斷下降，直至低于下水位傳感器兼溫度傳感器1-10處，下水位傳感器兼溫度傳感器1-10將檢測到的信號繼續(xù)傳給溫控與水控裝置1-7，溫控與水控裝置1-7控制下電磁閥1-8關(guān)閉同時控制上電磁閥1-6打開，進(jìn)水管1-11開始放進(jìn)冷水，當(dāng)水位上升到上水位傳感器1-9所在的高度時，溫控與水控裝置1-7啟動控制上電磁閥1-6關(guān)閉，放水結(jié)束，太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐再次進(jìn)入加熱狀態(tài)。
[0036]本實施例中頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片1-2-4、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片1-3-3以及溫差發(fā)電片1-4均與一套光伏熱電輸出電路相連接，將吸收到的太陽能或利用熱量差轉(zhuǎn)換成電能儲存起來或用于負(fù)載，一套光伏熱電輸出電路同時控制多個光伏發(fā)電裝置，大大的提高了光伏熱電輸出電路的利用率；將頂部光伏發(fā)電組件1-2固連在爐體1-1的上方，帶有溫差發(fā)電片1-4的太陽能電池固連在爐體1-1的下方，并將太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐置于太陽灶上方，太陽灶及多個光伏發(fā)電組件的共同使用，大大提高了太陽能的綜合利用率，且傳熱合金塊1-5設(shè)置于底部光伏發(fā)電集熱器1-3中心處，更高效率的對爐體1-1內(nèi)的水加熱，且解決了保證太陽能高利用率的同時將太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和太陽能熱水系統(tǒng)結(jié)合，出現(xiàn)的太陽灶聚光點(diǎn)溫度過高會損壞底部光伏發(fā)電集熱器1-3的難題。
[0037]以上示意性的對本實用新型及其實施方式進(jìn)行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本實用新型創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施例，均應(yīng)屬于本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，包括爐體(1-1)，其特征在于:還包括頂部光伏發(fā)電組件(1-2)、防水板(1-14)、底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)、傳熱板(1-15)、溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱合金塊(1-5)、上電磁閥(1-6)、溫控與水控裝置(1-7)、下電磁閥(1-8)、上水位傳感器(1-9)、下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)、進(jìn)水管(1-11)和出水管(1-12);其中:所述的頂部光伏發(fā)電組件(1-2)位于爐體(1-1)頂端，所述的頂部光伏發(fā)電組件(1-2)包括頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板(1-2-1)、頂部光伏發(fā)電組件外邊框(1-2-2)、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA(l-2-3)、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)和頂部光伏發(fā)電組件背板(1-2-5)，所述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板(1-2-1)的下方鋪設(shè)有頂部光伏發(fā)電組件填充EVA (1-2-3)，該頂部光伏發(fā)電組件填充EVA (1-2-3)內(nèi)設(shè)置有頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)，上述的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)與光伏熱電輸出電路相連接，所述的頂部光伏發(fā)電組件背板(1-2-5)位于頂部光伏發(fā)電組件填充EVA(l-2-3)的下方，上述的頂部光伏發(fā)電組件玻璃蓋板(1-2-1)、頂部光伏發(fā)電組件填充EVA(l-2-3)、頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)、頂部光伏發(fā)電組件背板(1_2_5)通過頂部光伏發(fā)電組件外邊框(1-2-2)層壓固定，所述的防水板(1-14)隔擋在頂部光伏發(fā)電組件背板(1-2-5)與爐體(1-1)之間；所述的爐體(1-1)底端通過一根緊固連接釘(1-13)將傳熱合金塊(1-5)緊固在其中心處，所述的爐體(1-1)底端通過四根均勻分布的緊固連接釘(1-13)依次將溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱板(1-15)、底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)層層固定在爐體(1-1)底端的外側(cè)，上述的溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱板(1-15)、底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)之間鋪設(shè)有導(dǎo)熱膠，且溫差發(fā)電片(1-4)、傳熱板(1-15)、底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)均為環(huán)狀，包裹在傳熱合金塊(1-5)外側(cè)壁上，上述的溫差發(fā)電片(1-4)與光伏熱電輸出電路相連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)包括底部光伏發(fā)電集熱器外邊框(1-3-1)、底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框(1-3-2)、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA (1-3-4)、底部光伏發(fā)電集熱器背板(1_3_5)和底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板(1-3-6),所述的底部光伏發(fā)電集熱器玻璃蓋板(1-3-6)的上方鋪設(shè)有底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA (1-3-4)，該底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA (1-3-4)內(nèi)設(shè)置有底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)，上述的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)與光伏熱電輸出電路相連接,所述的底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)位于底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA (1-3-4)的上方,上述的底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)、底部光伏發(fā)電集熱器填充EVA(1-3-4)、底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)、底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)通過底部光伏發(fā)電集熱器外邊框(1-3-1)及底部光伏發(fā)電集熱器內(nèi)邊框(1-3-2)層壓固定；所述的進(jìn)水管(1-11)通過上電磁閥(1-6)連接至爐體(1-1)側(cè)壁上方，所述的出水管(1-12)通過下電磁閥(1-8)從爐體(1-1)側(cè)壁下方引出，所述的上水位傳感器(1-9)與下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)均位于爐體(1-1)內(nèi)部，且上水位傳感器(1-9)位于爐體(1-1)的頂部，下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)位于爐體(1-1)的底部，上述上電磁閥(1-6)、下電磁閥(1-8)、上水位傳感器(1-9)、下水位傳感器兼溫度傳感器(1-10)分別與溫控與水控裝置(1-7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，其特征在于:所述的頂部光伏發(fā)電組件(1-2)內(nèi)的頂部光伏發(fā)電組件太陽能電池片(1-2-4)數(shù)量為7個，采用串聯(lián)方式連接；所述的底部光伏發(fā)電集熱器(1-3)內(nèi)的底部光伏發(fā)電集熱器太陽能電池片(1-3-3)數(shù)量為6個，采用串聯(lián)方式連接；所述的溫差發(fā)電片(1-4)內(nèi)發(fā)電片數(shù)量為20個，10個一組串聯(lián)，兩組并聯(lián)輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，其特征在于:所述的緊固連接釘(1-13)包括頭蓋部和釘尖部，其頭蓋部在爐體(1-1)的底部，釘尖部釘在底部光伏發(fā)電集熱器背板(1-3-5)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種太陽能高利用率光伏光熱溫差發(fā)電鍋爐，其特征在于:所述的爐體(1-1)的外側(cè)壁包裹一發(fā)泡絕熱材料層(1-17)，該發(fā)泡絕熱材料層(1-17)通過鋁箔外皮(1-16)固定在爐 體(1-1)外周。
【文檔編號】H02S40/44GK203797971SQ201420221805
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】賈虎, 袁銀梅 申請人:安徽工業(yè)大學(xué)