[实用新型]基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光伏光热发电装置，特别涉及一种基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统。

背景技术

目前，太阳能光伏发电系统主要使用的是晶体硅太阳能光伏电池，其主要缺点表现为转换效率低，且电池的光电转换效率受温度影响比较严明显，而且不能在高温下使用。另外，此类晶体硅太阳能光伏电池的光电转换效率最高也就在18％左右。为了提高太阳能发电装置的光电转换效率、降低温度对太阳能电池光电转换效率的影响，人们开发出了聚光型太阳能光伏电池，即聚光光伏电池，而且随着III-V族化合物半导体制造技术实现突破以及多结面技术逐渐成熟，大幅增加了光谱吸收范围，多结砷化镓太阳能电池组件在实验室中的光电转换效率已达40％以上。但由于在使用聚光光伏电池的太阳能发电系统，通常会使用高倍聚光器，从而使阳光能被集中照射在面积很小的太阳能电池板上，这就造成太阳能电池板的温度会很高，尽管聚光光伏电池具有较好的温度特性，但长时间地在高温环境中工作也会对聚光光伏电池产生一些影响，因而需要对聚光光伏电池板进行散热冷却。而现有太阳能光伏发电系统的散热系统耗能高，效率较低，而且还使一大部分太阳能以散热的方式浪费掉了。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种既可低能耗高效散热又可利用太阳能光伏电池板积热发电的基于纳米流体的微通道散热冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统。

本发明的技术方案是这样实现的：基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统，包括发电单元和辅助单元，所述发电单元包括光伏发电分系统、温差发电分系统和散热冷却分系统，所述辅助单元包括设备箱、支撑装置和追日系统装置，所述光伏发电分系统包括光伏太阳能电池板和太阳能聚光器，所述太阳能聚光器安装在所述光伏太阳能电池板受光面正上方，所述光伏太阳能电池板设置在所述设备箱内，所述太阳能聚光器设置在所述设备箱外且与所述设备箱箱壳固定连接，所述设备箱固定安装在所述支撑装置上，所述支撑装置上安装有所述追日系统装置，所述温差发电分系统包括温差电池组，所述温差电池组为温差电池组成的电池组，所述温差发电分系统和所述散热冷却分系统设置在所述设备箱内，所述光伏太阳能电池板为高倍聚光光伏太阳能电池板；所述温差电池包括金属导电板、N型半导体和P型半导体，所述金属导电板包括热端导电板和冷端导电板；所述散热冷却分系统包括微通道散热器、电子动力泵和散热冷却介质储存装置；所述高倍聚光光伏太阳能电池板与所述温差电池组之间设有热端导热绝缘板，所述温差电池组与所述微通道散热器之间设有冷端导热绝缘板，所述温差电池组设在所述热端导热绝缘板和所述冷端导热绝缘板之间；所述高倍聚光光伏太阳能电池板与所述热端导热绝缘板之间设有第一导热硅胶垫圈，所述热端导热绝缘板与所述热端导电板之间设有第二导热硅胶垫圈，所述冷端导电板与所述冷端导热绝缘板之间设有第三导热硅胶垫圈，所述冷端导热绝缘板与所述微通道散热器上U型槽的底壁之间设有第四导热硅胶垫圈，所述第一导热硅胶垫圈、所述第二导热硅胶垫圈、所述第三导热硅胶垫圈和所述第四导热硅胶垫圈内部填充有导热硅脂。

上述基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统，所述太阳能聚光器为带有匀光器的拱形高倍太阳能聚光器。

上述基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统，所述微通道散热器为U型散热器。

上述基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统，所述导热硅脂被密封在所述第一导热硅胶垫圈、所述第二导热硅胶垫圈、所述第三导热硅胶垫圈及所述第四导热硅胶垫圈中间的中空处。

上述基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统，所述设备箱箱壁上开设有散热孔，所述设备箱箱壁内侧设有防尘纱网。

本发明的有益效果是：

1.本实用新型的微通道散热分系统不仅可以使高倍聚光光伏电池板在正常的工作温度范围内发电，而且还可以使温差电池冷热两端保持较大的温差，从而使之保持较高的发电功率。

2.微通道散热分系统不仅耗能低，而且还可以高效散热，符合当前低耗高效的工业要求。

3.由于采用高效散热的微通道散热分系统，本实用新型具有较高的光电转换效率。

附图说明

图1为本实用新型基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统的整体结构示意图；

图2为本实用新型基于纳米流体的微通道冷却高倍聚光太阳能光伏光热系统的发电单元结构示意图；