本實(shí)用新型屬于太陽(yáng)能光熱發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng)。
背景技術(shù):
光熱發(fā)電系統(tǒng)中的太陽(yáng)能光熱利用裝置包括光熱接收裝置和反射聚光裝置,反射聚光裝置將太陽(yáng)光反射聚焦于光熱接收裝置上,通過該光熱接收裝置將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能或電能。
為增大光熱接收裝置的光線接收量,反射聚光裝置實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)光運(yùn)動(dòng),根據(jù)太陽(yáng)光在一天不同時(shí)刻的位置變化,調(diào)整反射聚光裝置的位置,將更多太陽(yáng)光線匯聚至光熱接收裝置上,但由于反射聚光裝置跟蹤精度的誤差,部分光線偏離光熱接收裝置導(dǎo)致這部分光線無法被光熱接收裝置接收。
已有技術(shù)的做法是在光熱接收裝置附近設(shè)置光線偏離監(jiān)測(cè)裝置。當(dāng)反射聚光裝置為線性聚光裝置時(shí),所述光熱接收裝置沿長(zhǎng)度方向兩端對(duì)稱設(shè)置用于感應(yīng)光照強(qiáng)度的所述受光構(gòu)件。當(dāng)反射聚光裝置為點(diǎn)聚光裝置時(shí),所述光熱接收裝置沿長(zhǎng)度方向兩端對(duì)稱設(shè)置用于感應(yīng)光照強(qiáng)度的所述受光構(gòu)件,且所述光熱接收裝置沿水平方向兩端的外側(cè)對(duì)稱設(shè)置所述受光構(gòu)件。通過光線偏離監(jiān)測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)了對(duì)反射聚光裝置聚集光線的實(shí)時(shí)監(jiān)控,確定反射聚光裝置聚集的光線是否發(fā)生偏移,從而及時(shí)調(diào)整反射聚光裝置的位置,進(jìn)而保證光熱接收裝置的光線接收量。
但是,受光構(gòu)件為光電傳感器或光伏電池板,其組成零部件的溫度耐受極限在85攝氏度至235攝氏度之間,超過此溫度,電子元器件可能由于高溫因素而發(fā)生不可逆的損壞,導(dǎo)致受光構(gòu)件失效。槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)中反射聚光裝置的聚光倍數(shù)在80~100之間,塔式光熱發(fā)電系統(tǒng)中反射聚光裝置的聚光倍數(shù)在300~1000之間,菲涅爾光熱發(fā)電系統(tǒng)中反射聚光裝置的聚光倍數(shù)在150左右。光線偏離光熱接收裝置照射到受光構(gòu)件時(shí),只有小部分轉(zhuǎn)化成電能(電池效率一般為20%),其余大部分轉(zhuǎn)換為熱能,使受光構(gòu)件吸熱升溫,受光構(gòu)件長(zhǎng)期在高溫下工作還會(huì)引起器件迅速老化嚴(yán)重縮短其使用壽命,一旦受光構(gòu)件的溫度超過溫度耐受極限,就導(dǎo)致受光構(gòu)件損壞。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),以解決光線偏離光熱接收裝置照射到受光構(gòu)件時(shí),可能導(dǎo)致受光構(gòu)件損壞的問題。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),包括光熱接收裝置、用于將太陽(yáng)光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置和受光構(gòu)件;所述受光構(gòu)件包括受光側(cè)和非受光側(cè);受光構(gòu)件靠近光熱接收裝置設(shè)置,用于感應(yīng)光照強(qiáng)度;其還包括:散熱構(gòu)件,所述散熱構(gòu)件與所述受光構(gòu)件的非受光側(cè)連接,用于對(duì)受光構(gòu)件進(jìn)行散熱。
本實(shí)用新型如上所述的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)一步,所述受光構(gòu)件包括玻璃管和光伏電池板,所述光伏電池板安裝在所述玻璃管內(nèi)部。
本實(shí)用新型如上所述的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)一步,所述受光構(gòu)件還包括二次聚光裝置,所述二次聚光裝置用于將光線反射到光伏電池板。
本實(shí)用新型如上所述的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)一步,所述散熱構(gòu)件包括導(dǎo)熱板,所述導(dǎo)熱板的一端連接光伏電池板,另一端連接玻璃管的內(nèi)壁。
本實(shí)用新型如上所述的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)一步,所述散熱構(gòu)件還包括散熱鰭片,所述散熱鰭片設(shè)置在所述玻璃管的外壁,位置與導(dǎo)熱板相對(duì)應(yīng)。
本實(shí)用新型如上所述的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)一步,所述散熱構(gòu)件還包括散熱風(fēng)扇,所述散熱風(fēng)扇用于對(duì)散熱鰭片進(jìn)行風(fēng)冷。
本實(shí)用新型如上所述的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)一步,所述反射聚光裝置為線性聚光裝置,所述光熱接收裝置沿長(zhǎng)度方向兩端對(duì)稱設(shè)置受光構(gòu)件。
本實(shí)用新型如上所述的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng),進(jìn)一步,所述反射聚光裝置為點(diǎn)聚光裝置,所述光熱接收裝置沿長(zhǎng)度方向兩端對(duì)稱設(shè)置受光構(gòu)件,或者光熱接收裝置中央設(shè)有矩形的光線入射孔,四組受光構(gòu)件分別固定在光線入射孔的四周。
本實(shí)用新型的有益效果是:
通過在受光構(gòu)件的非受光側(cè)設(shè)置散熱構(gòu)件,光線偏離光熱接收裝置照射到受光構(gòu)件時(shí),受光構(gòu)件吸熱升溫,但是產(chǎn)生的熱量能夠迅速傳導(dǎo)至散熱構(gòu)架,通過散熱構(gòu)件散失到外界環(huán)境,對(duì)受光構(gòu)件形成保護(hù),避免了受光構(gòu)件長(zhǎng)期在高溫下工作還會(huì)引起器件迅速老化嚴(yán)重縮短其使用壽命的問題,也避免了受光構(gòu)件的溫度超過溫度耐受極限,導(dǎo)致受光構(gòu)件損壞的問題。
附圖說明
通過結(jié)合以下附圖所作的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚和更容易理解,這些附圖只是示意性的,并不限制本實(shí)用新型,其中:
圖1為本實(shí)用新型第一種實(shí)施例的光線偏離監(jiān)測(cè)裝置示意圖;
圖2為本實(shí)用新型第二種實(shí)施例的光線偏離監(jiān)測(cè)裝置示意圖;
圖3為一種實(shí)施例的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖;
圖4為圖3中A部位的截面示意圖;
圖5為另一種安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng)示意圖;
圖6為一種實(shí)施例的光線偏離監(jiān)測(cè)裝置與光熱接收裝置連接示意圖。
附圖中,各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
1、受光構(gòu)件,11、玻璃管,12、光伏電池板,13、二次聚光裝置;
2、光熱接收裝置,21、二次反射鏡,22、受光構(gòu)件支架,23、光線入射孔;
3、導(dǎo)熱板;
4、反射聚光裝置。
具體實(shí)施方式
在下文中,將參照附圖描述本實(shí)用新型的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)施例。
在此記載的實(shí)施例為本實(shí)用新型的特定的具體實(shí)施方式,用于說明本實(shí)用新型的構(gòu)思,均是解釋性和示例性的,不應(yīng)解釋為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式及本實(shí)用新型范圍的限制。除在此記載的實(shí)施例外,本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請(qǐng)權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而易見的其它技術(shù)方案,這些技術(shù)方案包括采用對(duì)在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見的替換和修改的技術(shù)方案。
本說明書的附圖為示意圖,輔助說明本實(shí)用新型的構(gòu)思,示意性地表示各部分的形狀及其相互關(guān)系。請(qǐng)注意,為了便于清楚地表現(xiàn)出本實(shí)用新型實(shí)施例的各部件的結(jié)構(gòu),各附圖之間并未按照相同的比例繪制。相同的參考標(biāo)記用于表示相同的部分。
如圖3和圖4所示,為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的光熱發(fā)電系統(tǒng),其包括光熱接收裝置2、用于將太陽(yáng)光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置4和受光構(gòu)件1;所述受光構(gòu)件1靠近光熱接收裝置設(shè)置,用于感應(yīng)光照強(qiáng)度;其還包括:散熱構(gòu)件,所述散熱構(gòu)件與所述受光構(gòu)件1的非受光側(cè)連接,用于對(duì)受光構(gòu)件進(jìn)行散熱。
在上述實(shí)施例的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng)中,如圖1所示,所述受光構(gòu)件包括玻璃管11和光伏電池板12,所述光伏電池板12安裝在所述玻璃管11內(nèi)部。作為進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例,如圖2所示,所述受光構(gòu)件還包括二次聚光裝置13,所述二次聚光裝置13用于將光線反射到光伏電池板12。
在一種具體實(shí)施方式中,如圖1和圖2所示,所述散熱構(gòu)件包括導(dǎo)熱板3,所述導(dǎo)熱板3的一端連接光伏電池板12,另一端連接玻璃管11的內(nèi)壁。為了避免導(dǎo)熱板3與光伏電池板12、導(dǎo)熱板3與玻璃管11的內(nèi)壁縫隙導(dǎo)致的導(dǎo)熱效果差,在導(dǎo)熱板3與光伏電池板12的連接位置涂抹導(dǎo)熱硅脂,在導(dǎo)熱板3與玻璃管11的內(nèi)壁的連接位置涂抹導(dǎo)熱硅脂。
在本實(shí)用新型上述實(shí)施例的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng)中,為了進(jìn)一步提高光伏電池板的散熱效果,使傳導(dǎo)至玻璃管的熱量能夠以更快的速度散發(fā)至外界,對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)一步改進(jìn),所述散熱構(gòu)件還包括散熱鰭片,所述散熱鰭設(shè)置在所述玻璃管11的外壁,位置與導(dǎo)熱板3相對(duì)應(yīng)。在更優(yōu)選的實(shí)施例中,所述散熱構(gòu)件還包括散熱風(fēng)扇,所述散熱風(fēng)扇用于對(duì)散熱鰭片進(jìn)行風(fēng)冷。
在本實(shí)用新型上述實(shí)施例的安裝有光線偏離監(jiān)測(cè)裝置的光熱發(fā)電系統(tǒng)中,所述反射聚光裝置為線性聚光裝置或點(diǎn)聚光裝置,線性聚光裝置對(duì)應(yīng)槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)或菲涅爾式光熱發(fā)電系統(tǒng),點(diǎn)聚光裝置對(duì)應(yīng)槽式光熱發(fā)電系統(tǒng)或斯特林式光熱發(fā)電系統(tǒng)。
當(dāng)所述反射聚光裝置為線性聚光裝置時(shí),所述光熱接收裝置沿長(zhǎng)度方向兩端對(duì)稱設(shè)置受光構(gòu)件。
如圖3和4所示,光熱發(fā)電系統(tǒng)包括光熱接收裝置2、用于將太陽(yáng)光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置4和受光構(gòu)件1;所述受光構(gòu)件1靠近光熱接收裝置2設(shè)置,用于感應(yīng)光照強(qiáng)度;其還包括:散熱構(gòu)件,所述散熱構(gòu)件與所述受光構(gòu)件1的非受光側(cè)連接,用于對(duì)受光構(gòu)件進(jìn)行散熱。在圖4中,還示出了二次反射鏡21,所述二次反射鏡將來自反射聚光裝置的光線反射至光熱接收裝置2。受光構(gòu)件1通過受光構(gòu)件支架22連接至二次反射鏡21。
太陽(yáng)光經(jīng)反射聚光裝置反射,一部分光線直接反射至光熱接收裝置,一部分光線則反射至二次反射鏡上,再經(jīng)二次反射鏡重新反射至光熱接收裝置上,為增大光熱接收裝置的光線接收量,反射聚光裝置實(shí)時(shí)跟蹤太陽(yáng)光運(yùn)動(dòng),但由于反射聚光裝置跟蹤精度的誤差,部分光線偏離光熱接收裝置導(dǎo)致這部分光線無法被光熱接收裝置接收。由于本實(shí)施例采用的反射聚光裝置為線性聚光裝置,光熱接收裝置為線性聚光裝置對(duì)應(yīng)的光熱接收裝置,經(jīng)線性聚光裝置反射的光線在光熱接收裝置上形成線聚焦,當(dāng)由于反射聚光裝置的跟蹤精度或光線傳輸過程中的散射導(dǎo)致經(jīng)反射聚光裝置反射的光線部分偏離光熱接收裝置時(shí),該部分偏離光線則沿與光熱接收裝置的延伸方向相垂直的方向偏離,偏離光線則沿與二次聚光裝置或沿與集熱管的延伸方向相垂直的方向偏離,即本實(shí)施例中所述的縱向即定義為與光熱接收裝置的延伸方向相垂直的方向。通過在光熱接收裝置沿長(zhǎng)度方向兩端對(duì)稱設(shè)置用于感應(yīng)光照強(qiáng)度的受光構(gòu)件,可及時(shí)監(jiān)測(cè)經(jīng)反射聚光裝置反射偏離光熱接收裝置的光線強(qiáng)度,以便及時(shí)調(diào)整光熱接收裝置的位置,使得經(jīng)反射聚光裝置反射的偏離光線重新聚集于光熱接收裝置上。
本實(shí)施例中的受光構(gòu)件可為光電傳感器或光伏電池,當(dāng)受光構(gòu)件為光電傳感器時(shí),光電傳感器檢測(cè)到偏離光熱接收裝置的光照強(qiáng)度,通過光電傳感器輸出數(shù)據(jù)的對(duì)比,確定經(jīng)反射聚光裝置反射的光線存在部分偏離光熱接收裝置的現(xiàn)象,則需對(duì)反射聚光裝置的位置進(jìn)行調(diào)整,使經(jīng)其反射的光線重新聚集于光熱接收裝置上。當(dāng)受光構(gòu)件為光伏電池時(shí),光伏電池在接收經(jīng)反射聚光裝置反射未聚集于光熱接收裝置上的偏離光線進(jìn)行光伏發(fā)電的同時(shí),還可通過光伏電池的輸出電流檢測(cè)到光線偏離光熱接收裝置,從而對(duì)反射聚光裝置的位置及時(shí)調(diào)整,使得經(jīng)反射聚光裝置反射的光線重新聚集于光熱接收裝置上。需要說明的是,即使經(jīng)反射聚光裝置反射的太陽(yáng)光線均聚集于光熱接收裝置上,但由于光線在空氣的傳輸過程中,受到空氣中粉塵微粒的影響,經(jīng)反射聚光裝置反射的光線部分發(fā)生散射,該部分散射光線偏離光熱接收裝置經(jīng)光伏電池板的作用,利用該部分散射光線和/或偏離光線進(jìn)行光伏發(fā)電,從而很大程度上提高了太陽(yáng)光利用率。
在另一種實(shí)施例中,為包括槽式反射鏡的光熱發(fā)電系統(tǒng),該系統(tǒng)包括光熱接收裝置、用于將太陽(yáng)光反射至所述光熱接收裝置上的反射聚光裝置和受光構(gòu)件;反射聚光裝置為槽式反射鏡,通過槽式反射鏡支架安裝到地面。所述受光構(gòu)件靠近光熱接收裝置設(shè)置,用于感應(yīng)光照強(qiáng)度;其還包括:散熱構(gòu)件,所述散熱構(gòu)件與所述受光構(gòu)件的非受光側(cè)連接,用于對(duì)受光構(gòu)件進(jìn)行散熱。
當(dāng)反射聚光裝置為點(diǎn)聚光裝置時(shí),所述光熱接收裝置沿長(zhǎng)度方向兩端對(duì)稱設(shè)置受光構(gòu)件,用于檢測(cè)聚光點(diǎn)在光熱接收裝置長(zhǎng)度方向的偏離。在圖5中示出了光熱接收裝置2沿其長(zhǎng)度方向兩端設(shè)置受光構(gòu)件1。需要注意的是,圖5中的光熱接收裝置為圓臺(tái)結(jié)構(gòu),圓臺(tái)側(cè)面周向間隔設(shè)置受光構(gòu)件。
圖6示出了一種實(shí)施例的光熱接收裝置2與受光構(gòu)件1的安裝關(guān)系,在圖6中示出的光熱接收裝置2中央設(shè)有矩形的光線入射孔23,四組受光構(gòu)件1分別固定在光熱接收裝置2的光線入射孔23的四周,用于檢測(cè)聚光點(diǎn)在豎直方向和水平方向的偏離。
上述披露的各技術(shù)特征并不限于已披露的與其它特征的組合,本領(lǐng)域技術(shù)人員還可根據(jù)發(fā)明之目的進(jìn)行各技術(shù)特征之間的其它組合,以實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型之目的為準(zhǔn)。